滇池变动回水对昆明城市防洪影响研究

云南水力发电　ＹＵＮＮＡＮ　ＷＡＴＥＲ　ＰＯＷＥＲ　第３１卷　第４期　

滇池变动回水对昆明城市防洪影响研究　李显鸿　，王军　，柏平　，黄辉曦　（１．云南省水文水资源局昆明分局，云南昆明６５００５１；２．河海大学水文水资源学院，江苏南京２１００９８）　摘要：通过分析滇池不同运行工况下滇池昆明主城河道沿程洪水位分布，研究滇池洪水对河道洪水的顶托以及河道洪水对城市雨水　排泄系统的影响，揭示滇池变动回水对昆明城市防洪的影响规律，以支撑城市防洪减灾科学决策。　关键词：昆明城市；滇池水位；河道洪水；排水系统；影响　中图分类号：ＴＶ２１２．５　３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６　３９５１（２０１５）０４—００１０—０３　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６　３９５１．２０１５．０４．００４　０　引言　昆明主城位于滇池上游“坝区”。滇池为我　国四大断陷构造湖之一，是云贵高原水面最大的　天然淡水湖泊。滇池现湖面略呈弓形，弓背向东，　湖面南北长４０ｋｉｎ，东西平均宽７．５ｋｍ，最宽处　１２．５ｋｉｎ，最窄处为内外湖分界处宽不足百米，湖　岸线长１６３ｋｉｎ；当水位为ｌ８８７．４０ｍ时，平均水　深５．３ｍ，“海眼”最大水深１１．２ｍ，湖面面积约　３０９ｋｍ　，相应的蓄水容积为１５．６　Ｘ　１０　１ＴＩ　。目前，　滇池水域分为内湖（亦称草海）和外湖（亦称外　海），其中外海湖面面积约２９８ｋｍ　，草海湖面面　积约ｌ１．２ｋｉｎ　。内、外湖之间由船闸和节制闸连接，　进出水量可人为控制，发生超标洪水时，内、外　湖之间直接连通成为同一水体。　昆明主城内城市河道众多，共有３０条主要直　接自流入滇池河流，绝大多数河道河床坡度小，　水流缓慢，滇池运行水位在一定范围内变化对入　湖河道沿程水位影响较为敏感，又因众多入湖河　道两岸城市建筑群密布，雨水排泄系统沿河两岸　布置，河道水位变化又会影响两岸雨水排泄系统　的排泄能力。尽管影响昆明城市雨水排泄系统过　水能力不足的原因是多方面的，有排水管道（沟渠）　过水断面小、设施老化，管网阻塞严重等诸多问题，　但受滇池变动回水顶托造成河道高水位，使得两　岸雨水排泄系统过水能力减小，造成城区排水不　畅而引起内涝的原因不能忽视。加之近年来因改　善滇池水环境的需要，滇池常常维持高水位运行，　在一定程度上加大了城市防洪风险。研究滇池运　行水位变化对昆明城市河道洪水位及城市排水系　统的影响具有重要现实意义。　２河道洪水　研究范围涵盖了滇池流域３０条入滇池河道　洪水。　根据资料情况，入滇池河道各控制断面设计　洪水采用实测流量资料和暴雨途径推求。其中盘　龙江松华坝水库及水库以下区间依据小河（中和）、　昆明站实测和调查历史洪水资料计算；宝象河、　大河先依据干海子、双龙湾水文站洪水资料计算，　然后再考虑因城市建设引起下垫面变化所增加的　洪水量级。其余河道采用暴雨途径推求，其中城　区河道短历时暴雨统计参数、时程分配典型等根　据昆明主城区及邻近各气象（雨量）站历年实测　暴雨资料分析，产流和汇流参数根据盘龙江松华　坝、昆明水文站及主城区诸多河道１９９５～２００６　年实测暴雨、洪水资料分析；山区河流（水库以上）　短历时暴雨统计参数根据实测资料分析，而暴雨　典型、产流和汇流参数则根据实测资料并结合（（云　南省暴雨径流查算实用手册））…综合分析确定。　由于所涉及河流的下垫面情况较复杂，类型　有以山丘区为主的河流（如宝象河羊甫村分洪闸　以上、松华坝、东白沙河、西北沙河、大河、柴河、　双龙水库以上等）和以透水性较弱的路面和屋面　组成的城区为主的河流（如昆明城市规划拟建新　区等），此外，在其范围内诸多河流上游都相继　修建大、中、小型水利工程，故对由复杂下垫面　条件和水库群组成的河流，各控制断面洪水需考　收稿日期：２０１５　０４　０２　作者简介：李显鸿（１９８２），男，云南金平人，工程师，主要从事水文水资源研究工作。

　李显鸿，王军，柏平，黄辉曦　滇池变动回水对昆明城市防洪影响研究　虑洪水地区组成。　本次直接引用（《昆明市城市防洪总体规划（修　编）》［２１报告中的成果。　３滇池变动水位　《云南省滇池保护条例　由云南省第十一届　人民代表大会常务委员会第三十四次会议于２０１２　年９月２８日审议通过，自２０１３年１月１日起施行。　根据该条例，滇池外海控制运行水位为：正常高　水位１８８７．５ｍ，汛期限制水位１８８７．２ｍ，２０ａ一遇　最高洪水位ｌ８８７．５ｍ。　当出现２０ａ一遇及以上标准洪水时，因西园　隧洞的泄洪不能下泄草海本区洪水，草海洪水必　然要通过节制闸进入外海，草海与外海实际是连　通的，其水面一致，故汇入草海的河流，起始水　位应以整个滇池水域来考虑。　根据（《昆明市城市防洪总体规划（修　编）　，滇池２０ａ、５０ａ和ｌ　ＯＯａ一遇洪水位分　别为１　８８７．５０ｍ、１　８８７．８３ｍ和１　８８７．９９ｍ。因此　正常情况下，汛期滇池变动水位在１　８８７．２０ｍ～１　８８７．９９ｍ之间变化。　４滇池变动回水对河道洪水及排水系统影响　昆明主城位于滇池上游，城市雨洪经排水管　网排入河道后经河道疏泄至下游滇池。由于滇池　周边地形变化平缓，入湖河道坡度小且与滇池连　通，沿程洪水位既与所在河道坡度、断面尺寸、　洪水量级有关，也与滇池变动回水有关，对于部　分洪水量级较小的河道，其洪水位很大程度受限　于滇池洪水位。同时，城市排水系统是否通畅也　与河道洪水位关系密切。因此，为了定量反映河　道沿程洪水位，需综合考虑河道洪水、断面特征　和滇池变动回水顶托影响的问题。鉴于河道洪水　具有连续的特点，河道沿程洪水位采用水力学方　法分段计算。　从实地调查情况看，各条入滇池河道已进行　了大规模综合治理，现状河道断面型式较为规则，　且两岸为夯实土堤或浆砌石、混凝土护面，根据　此类河段的水力特性，水面曲线采用明渠恒定非　均匀渐变流公式分段求和法推求。　水面曲线计算公式如下：　△：　△　Ｋ‘　式中：△一上下游水位差，ｍ；ＱＬ＿＿上下游断面平　均流量，１ＴＩ　／ｓ；　－＿上下游断面平均流量模数，　Ｋ＝ＡＣ（ＲＪ）　；△　上下断面距离，ｍ。　通过计算可得河道沿程洪水位，成果见表１（以　盘龙江为例）。　４．１滇池变动回水对入湖河道顶托影响范围　根据河道沿程洪水位计算成果，当起推水位　（滇池水位）采用ｌＯＯａ一遇１　８８７．９９ｍ、５０ａ一遇１　８８７．８３ｍ和正常ｌ　８８７．５０ｍ、汛限水位１　８８７．２０ｍ，　而盘龙江、新运粮河等重要城市河道采用ｌＯＯａ一　遇洪水，其它河道为５０ａ一遇洪水时，水面曲线　沿程分布随河道坡度、河段长度变化而变化，若　以水位差０．１Ｏｍ控制，滇池（草海）对入湖河道　顶托影响范围的情况见表２。　由表２可知，滇池变动回水对各条入滇池河　道顶托影响明面，以０．１ｍ水位差为控制时，顶托　影响河长在３７８ｍ～ｌ１　４２０ｍ之间。顶托影响最为　明显的河道为明通河，这与昆明市明通河沿线遇　表１河道沿程洪水位成果表　

ｍ　云南水力发电　２０１５年第４期　囊２　滇池变动回水对入湖河道顶托影响范围表　序号　河名　影响范围　影响河长／ｍ　

雨成灾的实际是相符的。　４．２河道洪水对雨水排泄系统影响　由于河道洪水受滇池洪水的顶托影响明显，滇　池洪水的顶托导致各入滇池河道入滇池口附近河段　的河道洪水位壅高，进而河道洪水对两岸雨水排泄　系统出口产生顶托影响。以盘龙江情况为例，所调　查的河段两岸排水系统出口标高均低于河道沿程洪　水位，当发生大洪水时，必然导致雨水排水系统无　法顺利排水，甚至形成倒灌，造成排水区形成淹水　内涝，在河道洪水消退后缓慢排出。　从研究来看，在入草海河流中，当入湖河道　与草海遭遇同频洪水时，除乌龙河泵站因出口位　置高，洪水位低于出１：３标高而无影响外，其余河　道洪水位均高于两岸雨水排泄系统出口标高，即　雨水出口全部置于河道设计洪水位之下，其中最　大淹没深度是新运粮河人民西路排泄系统出口为　３．７７ｍ。　在入外海河流中，当入湖河道与外海遭遇同　频洪水时，除小清河左岸（广福路排泄系统）洪　水位低于出口标高而无影响外，其余河道两岸雨　水出口全部置于河道洪水位之下，其中最大淹没　深度是新宝象河（广福路排泄系统）为５．６６ｍ。　５结语　滇池变动回水对昆明城市防洪影响主要体现　在对入滇池河道洪水的顶托，造成洪水位壅高，　进而对城市排水系统造成顶托，影响排水系统排　泄能力，形成城市淹水和内涝。　滇池变动回水对直接入滇池河道存在明显顶　托影响，影响范围根据河道特性不同有所差别。　与此同时，受滇池洪水和河道洪水顶托影响，河　道高水位存在淹没和顶托河道两岸大部分雨水排　泄系统出口，有的地方甚至出现河水倒灌管网的　情况，昆明主城排水系统存在极大排洪风险。受　特殊地理位置的影响，在后期的城市开发建设和　排水系统改造中，应充分考虑滇池洪水对河道洪　水，河道洪水对排水管网的顶托影响问题。　参考文献：　［１】云南省水利厅．云南省暴雨径流查算实用手册【Ｍ】．１９９２．　［２】云南省水文水资源局昆明分局，昆明市水利水电勘测设计研究院　昆明市规划局．昆明市城市防洪总体规划（修编）［Ｒ】．２０１４．　［３】云南省人大．云南省滇池保护条例【Ｓ】．２０１２．　（上接第５页）　做好来水预报工作，编制科学合理的发电计划并　能保证计划实施。　６结语　经过２０１３年及２０１４年的实践，赛珠电站水　库水量利用系数分别为９５％和８４％，两年均比设　计值６５．８％有较大的提高。特别是２０１４年在云南　电网用电需求下降，电网限电的情况下取得了较　好的水量利用率，所取得的成绩均得力于上述５　中各项措施的贯彻，特别是做好机组设备检修维　护、搞好水情分析并合理安排水库运行方式等几　个方面取得的成绩最为突出。　参考文献：　【１］国家电力公司贵阳勘测设计研究院．云南省洗马河二级水电站赛珠　水电站可行性研究报告【Ｒ】．２００４　【２】罗佳翠．昆明市清水海引水工程供水量可靠性浅析【Ｊ】．中国农村水　利水电，２０１０（１２）　［３】赛珠电站２００９年至２０１２年水库运行记录【ＤＢ】．　［４】许自达．水电站水库调度与运行管理ｌＭ】．北京：水利电力出版社．　［５】于敏．浅谈如何搞好水电厂的水库调度管理工作【Ｊ］．四川水力发　电，２０１２（０６）