首页 理论教育成功应对洪水,但曝露水文数据问题——河北省水库调度调整

成功应对洪水,但曝露水文数据问题——河北省水库调度调整

【摘要】:在当地各级政府、水库管理处及时救护和妥善安置下,未发生死人事故。这次洪水调度成为河北省水库调度运用最为成功的一次。洪水过后,暴露了一些问题,尤其是水文数据问题较大。1962年7月12日省防汛指挥部批复,陡河水库汛期限制水位30.0m,库水位在36.9m以下,输水洞可为唐山市区闭闸错峰;超过36.9m,要求闭闸错峰,必须经省批准。1977年7月26日,滦南县司各庄出现18小时降雨464mm的雨量,这种种情况若出现在陡河水库上游

1.1957年试运行

1957年水库开始试拦洪。千年一遇设计洪水位为36.47m,万年一遇校核洪水位38.5m。根据设计要求,汛期运用原则是:麦收以前水库不加控制,以保库区小麦生长和收获;麦收后,当库水位在35.7m以下、陡河唐山市区河道洪水流量达300m3/s时,水库闭闸错峰,以保市区防洪安全,当库水位超过35.7m时,输水洞闸门全开不加控制,以保水库工程安全。7月,河北省水利厅设计院副总工程师等人来唐山研究水库试蓄水计划,确定最高蓄水位31.4m,采取有水就不放过,根据气象预报,如有大雨时就提前放水,以腾空水库防洪库容的控制原则进行调度运用。

2.1958~1959年

1958~1959年,除执行1957年运用原则外,水库贯彻河北省防办提出的“以蓄为主”的方针。1958年汛期少雨,无水可蓄。1959年,根据水利部指示的“确保工程安全度汛,早蓄水,多蓄水,减轻水旱灾害,充分发挥工程及水利资源的综合利用”的原则,编制了陡河水库第一个防洪运用计划。汛期先后发生4次洪水,以7月21~23日洪水为最大,唐山地区普降暴雨,陡河水库库上最大一日流域平均暴雨量178.7mm,三日入库洪水0.53亿m3,入库洪峰1320m3/s。根据原设计提供的洪水预报图表,水库技术人员根据实际情况作了些修正,对每次入库洪水作了洪水预报,进行合理调度。当年汛期洪水全部拦在库内,汛期最高库水位34.24m,库容0.795亿m3。拦河大坝经受了第一次洪水考验。在下游市区段洪水猛涨期间,水库输水洞闸门紧闭,滴水未放。洪水消落后,先后两次提闸泄洪,最大泄洪量115m3/s,下游安然无恙,唐山市区工业生产和丰南县1.87万hm2农田免遭洪害。当年水库蓄水0.8亿m3,为下游工农业生产提供了水源保证。但是由于原迁建高程和库区淹没征地高程偏低,滦县、开平区、丰润县等库周村庄数百间房屋倒塌,0.2万hm2土地被淹,安家庄村围埝破堤进水。在当地各级政府、水库管理处及时救护和妥善安置下,未发生死人事故。这次洪水调度成为河北省水库调度运用最为成功的一次。

洪水过后,暴露了一些问题,尤其是水文数据问题较大。经过对初建阶段水文分析成果进行复核,发现这次洪水是15年一遇降雨,高出了50年一遇的洪水,100年一遇的洪峰流量,说明原设计水文数据偏低。造成水文数据偏低的原因是:原设计流域面积偏小,应由原来的446km2改为520km2;原设计暴雨量偏少,应由原设计2日暴雨量改为3日暴雨量,千年暴雨量由400mm修改为600mm;原设计暴雨径流量偏小,千年洪水径流系数由0.625修改为0.742,千年洪水总量由1.15亿m3修改为2.55亿m3;原设计洪峰流量偏小,千年洪峰流量由1727m3/s修改为4263m3/s。总的认为陡河水库防洪库容偏小,在500多km2面积内降雨600mm左右的可能性仍很大,并将这些分析成果上报。1961年水利电力部、河北省水利厅和唐山市水利局组织的水库防汛检查组又对原设计进行复查。1962年省水利厅对复查成果进行修正时,确认原设计水文数据偏小,将陡河水库初建工程的抗洪能力降为500年一遇标准。1961年,决定迁建高程由34.5m抬高到37.0m,进行第二次迁建。

3.1960~1961年

1960~1961年汛期运用划分3个时段:7月15日前为初汛,汛限水位30.0m;7月16日~8月20日为大汛,汛限水位34.0m;8月21日后为末汛,汛限水位34.5m。1960年6月第一次召开了“陡河水库防汛工作会议”,唐山市市长张文浩出席会议并讲了话。1961年7月18日,省防汛指挥部函复陡河水库1961年汛期运用计划,汛期限制水位29.5m,库水位在37.26m以下时闸门调节,超过该水位且库水位继续上涨时,全部提闸泄洪。1960年、1961年兴利最高蓄水位分别确定为34.5m和34.3m,由于这两年汛期入库水量少,未能完成计划蓄水任务。

4.1962~1963年

1962~1963年,据新的水文分析成果,水库防洪标准已降到300年一遇。1962年7月12日省防汛指挥部批复,陡河水库汛期限制水位30.0m,库水位在36.9m以下,输水洞可为唐山市区闭闸错峰;超过36.9m,要求闭闸错峰,必须经省批准。

5.1964~1971年

1964年4~8月,河北省水利厅勘测设计院组织30名专家,从洪水调查及燕山地区的历史洪水文献考证着手,采用由设计暴雨间接推算和由洪水径流直接推算两种方法,对陡河水库水文数据重新分析,结果是水库只能抗御百年一遇洪水。水库防洪库容大量减少,如果遇到100年一遇的大洪水时,将面临溃坝的险情。为此,水库提出了工程扩建的建议。这期间,汛期限制水位分别定为29.5~32.0m。运用方式是:库水位在34.0m以下时,水库与唐山市错峰,保唐山市区防洪安全;超过34.0m,为保水库工程安全,输水洞闸门全开。自1969年以后,确定水库正常蓄水位34.0m,汛限水位32.0m。

6.1972~1985年

1972年,水库扫尾工程竣工,水库防洪达到千年一遇标准。1976年震后修复工程只恢复到震前防洪标准。汛期分两个时段控制运用:6月15日~8月15日,汛期限制水位32.0m;8月16日~9月30日汛期限制水位33.5m。防洪调度运用方式为:库水位在20年一遇洪水位35.85m以下,水库与唐山市区凑泄120m3/s,以保下游滩地农田;库水位超过35.85m,上涨到300年一遇洪水位39.84m时,水库与下游市区凑泄500m3/s,保唐山市区和京山铁路的防洪安全;超过39.84m时,溢洪道和输水洞闸门全开泄洪,以保水库工程安全。汛后兴利蓄水位34.0m。

1972~1985年水库汛期调度运用方式基本相同。1975年河南省发生特大暴雨后,河北省水库安全会议要求陡河水库1976年汛期暂时抗御3日点雨量1100mm,洪量3.6亿m3,洪峰流量6080m3/s的洪水。1977年7月26日,滦南县司各庄(陡河水库东南方50km)出现18小时降雨464mm的雨量,这种种情况若出现在陡河水库上游,陡河水库的情况就会十分危急。陡河水库按防洪标准规定,只能达到500年一遇洪水标准,即可抗御3日暴雨679mm,3日洪量2.64亿m3,洪峰流量4650m3/s,洪水位40.35m,相应库容2.99亿m3。这说明陡河水库防洪标准偏低,且坝顶也未封顶,被列为全国43座重点病危水库之一。为此,1976~1979年提出扒开尾坝500m泄洪的措施,来确保主坝安全。由于坝体断面大,又无炮室装置,1979年汛期,根据河北省防汛指挥部电话通知:“不同意炸尾坝泄洪,建议加高主坝,让副坝漫溢泄洪”的精神,拟定在桩号0+000~4+540坝段的防浪埝顶上加高1m草袋土埝,让桩号4+540以西坝段漫溢泄洪。1979年完成加高1m草袋土埝工程。这一方案作为1980年以后水库防御特大洪水的措施。

7.1986~1988年

陡河唐山市区段完成了疏浚和拆除阻水建筑物工程后,行洪能力达到500m3/s的设计标准和600m3/s的校核标准。兴利蓄水位与1985年相同,汛限水位确定为:7月10日~8月15日为32.0m,8月16日~9月30日为33.5m。但运用方式做了调整,即库水位在300年一遇洪水位39.6m以下,当水库至唐山市区间洪水小于400m3/s时,水库只用输水洞泄洪,当区间洪水大于400m3/s时,水库闭闸错峰,以保唐山市和京山铁路安全;当库水位超过39.6m时,输水洞和溢洪道闸门全开泄洪,以保水库工程安全。防御超标准洪水的措施与1979年相同。

8.1989~1996年

陡河水库大坝加固工程完工后,防洪标准达到千年一遇设计,万年一遇校核,彻底摘掉了戴了十年的“病险库”的帽子。此后的防洪调度原则是:在确保水库工程安全的前提下,保唐山市和京山铁路的安全,结合拦洪兼顾供水,完成蓄水任务。调度方式与1986年相同。

9.1997~1999年

1997年河北省防汛指挥部对各大水库汛期时段划分进行了调整,全省统一确定为7月11日~8月10日为主汛期,8月11~20日为主汛后过渡期,8月21~31日为后汛期。主汛期汛限水位确定为32.0m,后汛期汛限水位34.0m。其调度运用原则、方式与1995年相同。

1998年7月13日,陡河流域平均降水184.3mm,仅次于1959年,为建库以来第二大暴雨。降雨特点是分布较均匀,历时短,强度大。大暴雨雨量集中在7月13日11~20时,9小时流域内平均降雨量达166.1mm。雨后上游各支流河水暴涨,库水位由7月13日15时的30.84m上涨到7月14日8时的32.08m。西支流泉水河上的杨家营水文站最大入库洪峰流量达247m3/s,入库洪水总量为建库以来第二位。此次暴雨最大入库洪峰流量400m3/s,入库洪水总量1700万m3,全部拦蓄在库内。

10.2000年以后

2000年在坚持以前防洪调度运用原则与方式的基础上,根据“河北省大型水库2000年汛期调度运用计划”通知要求,陡河水库主汛期水位做了适当抬高,汛限水位为34.0m。根据经市、省防汛主管机关批准的《陡河水库防洪预案》规定:在防洪安全的前提下充分利用雨洪资源多蓄水。防洪标准按保坝标准为千年一遇设计,可能最大洪水校核,保护对象防洪标准为市区段百年一遇、丰南区20年一遇。调度方案确定:在保证水库安全前提下,保证唐山市区和京山铁路及唐津高速公路安全;在保证下游防洪安全前提下,尽量减少库区损失,并结合拦洪完成蓄水任务。主汛期汛限水位34.0m,库容0.738亿m3;后汛期汛限水位34.0m,库容0.738亿m3。从此成为以后各年正规化、规范化防洪调度原则与调度运用方式。