苍南吴家园水库8号台风洪水调度分析

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2006年8号超强台风“桑美”

苍南县吴家园水库

洪

水

调

度

分

析

苍 南 县 防 汛 办

二○○六年十月

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苍南吴家园水库8号台风洪水调度分析

林高成、张苏、陈捷

今年第8号超强台风“桑美”于8月10日17时25分在苍南县马站登陆，登陆时平均风力达17级以上(风速达68m/s)，中心气压920百帕，据气象部门统计，风速和中心气压为建国以来我国大陆观测到的最大值，“桑美”台风是50年以来登陆我国大陆的最强台风。我县受超强台风“桑美”正面袭击，出现历史罕见的全流域大范围的狂风暴雨，全县社会经济和人民生命财产损失惨重。在防御8号超强台风“桑美”的工作中，吴家园水库充分发挥了骨干水利工程的作用，加强管理，科学调度，成功拦洪削峰，为最大限度地减轻水库下游地区的灾害损失作出了重大的贡献。

一、工程概况

吴家园水库位于苍南县藻溪镇西溪上游，水库集雨面积33.76km2，总库容2320万m3，是一座以供水、防洪为主，兼顾发电、灌溉等综合效益的中型水利枢纽工程。坝址位于苍南县藻溪镇吴家园村，下游距县城灵溪镇10km，距藻溪镇和灵溪～金乡公路3km。它始建于1958年，1962年竣工，是我县最早建成的中型水库，经过1981年、1993年两期安全保坝工程逐步达到现有规模。

水库大坝坝高30.92m，坝顶高程50.20m，坝长230m，宽5m，坝型为粘土心墙坝。水库溢洪道采用开敞式宽顶堰，堰顶高程44.4m，过水净宽35m。水库正常蓄水位44.4m，相应库容1655万m3，台汛期防洪限制水位38.4m，相应库容1050万m3，防洪库容1605万m3。设计百 - 3 - 年一遇洪水位45.5m，二千年一遇校核洪水位50.12m。防洪面积3.7万亩，保护藻溪平原人口15万。

水库流域地处东南沿海，属亚热带季风气候区，全年季节变化明显，降水量分布不均。4～6月为梅汛期，7～10月份为台风期。流域内多年平均降雨量为1768.9mm，年最大降雨量为2969.4mm（1973年），年最小降雨量为1251.2mm（1963年）。

吴家园水库自投入蓄水运行40多年来，在历次台风暴雨中，拦蓄上游洪水，充分发挥了拦洪错峰等综合效益，减轻下游损失，保证了藻溪平原人民群众生命财产安全。

二、雨情水情

1、雨情

8号超强台风“桑美”自8月10日上午开始影响苍南县，此次台风带来的暴雨特别集中，强度大，局部短历时雨量极大。据省水文局统计，至11日8时全县平均面雨量364mm，其中吴家园水库上游昌禅站达606mm，库区雨量545mm，其降雨主要集中在10日15时至23时，从10日8时至11日8时各时段雨量如下表所列：

库区时段段雨量统计表

2006年8月10日 单位：mm

时段 雨量 时段 雨量 时段 雨量

8～9 16～17 44 24～1 6

9～10 2 17～18 105 1～2 2

10～11 8 18～19 75 2～3 5

11～12 19～20 110 3～4

12～13 2 20～21 81 4～5 3

13～14 6 21～22 38 5～6

14～15 8 22～23 19 6～7

15～16 17 23～24 14 7～8 - 4 - 合 计 545

一小时 110 三小时 290 六小时 453

根据吴家园水库洪水复核结果，库区内一日降雨量超过台汛期20年一遇的设计暴雨，短历时（一小时）降雨量超过台汛期50年一遇的设计暴雨。

2、水情

由于受超强台风“桑美”带来的特大暴雨影响，苍南境内出现大范围特大洪水，洪峰来势凶猛，各水库和河道水位猛涨。吴家园水库水位从10日14时的34.73m（汛限水位38.4m）开始上涨，尤其是16～19时库水位从35.58m涨至43.02m，三小时内水位上涨了7.44m（折合入库水量695万m3），其中18～19时段水位暴涨3.96m，最大入库洪峰流量达1369 m3/s（瞬时入库洪峰流量达1386 m3/s），超过100年一遇洪峰流量。21时02分水位超过正常溢洪道高程44.4m并开始溢水。10日23时最高水位达46.37m，超过20年一遇洪水位，溢洪道过水1.97m，是水库蓄水40多年以来的历史最高水位，比2005年“海棠”台风的最高水位高出0.11m。水库共拦蓄洪水1270万m3（8月10日16时～11日02时）。

本次洪水为单峰型洪水过程，洪水总量2015万m3（8月10日10时～13日9时），其特点为过程持续时间较短、洪峰流量大、过程洪量大，过程线只有一个峰值，峰型尖瘦。溢洪道自由泄水历时13小时（8月10日23时～11日12时），共泄水300万m3；泄洪洞闸门泄水累计历时66小时（8月9日13时～14日13时），共泄水920万m3；共计泄水总量达1220万m3。 - 5 - 吴家园水库8号台风洪水过程线图01002003004005006007008009001000110012001300140010日8:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:0011日0:002:004:006:008:00时间(h)流量(m3/s)2526272829303132333435363738394041424344454647484950水位(m)入库流量出库流量水位三、洪水调度

1、前期准备工作

8号超强台风“桑美”来临之前，吴家园水库对水情遥测系统、水工建筑物和水工机械、机电设备等在常规检查的基础上增加了临时检查次数，确保万无一失，台风袭击期间重要设备没有出现影响运行的故障现象。并结合台风气象预报信息，及时调整调度计划，提前作出了各种可能来水情况下的调度方案，在降低库水位的同时，充分发挥水库的兴利效益。

2、洪水调度

吴家园水库在9日13时便开始预泄，开闸2m，以35 m3/s的流量放水，至10日14时将水位降到34.73m，比汛限水位低3.71m，共预泄水量376万m3，腾出防洪库容901万m3。21时吴家园水库溢洪道开 - 6 - 始溢流下泄，10日23时最高水位达46.37m，下泄流量253 m3/s。由于区间支流洪水逐渐加大，下游水位开始上涨，且受鳌江潮位顶托的影响，下游藻溪段水位剧增，城镇街道水深已达1 m。为减轻藻溪平原下游城镇农田受淹和河道堤防行洪安全，上级防汛部门根据水文遥测系统掌握的水库上游降雨情况，对入库洪峰进行预报分析，11日12时水库关闸拦洪滞洪，先由下游河道排水。直至13日下午下游平原积水下降并趋缓解后，才开闸以控制约40 m3/s泄洪。

四、防洪效益分析

1、防洪效果

8号超强台风“桑美”给苍南县造成严重洪涝灾害，主要江河、水库山塘均超警戒水位，下游平原受淹。吴家园水库在本次台风中充分发挥了水库的拦洪错峰等作用。

(1) 拦蓄洪水：在整个降雨过程中上游总来水量约2015万m3，水库通过预先排泄，腾出防洪库容，共拦蓄洪水1270万m3，其中滞洪库容173万m3，拦蓄洪水占总来水量的63% 。

(2) 削峰、错峰：10日19时，库区内时段洪峰流量达1369 m3/s，水库最大下泄流量253 m3/s，水库削减洪峰流量达82%。水库从10日19时出现洪峰流量，至23时出现最高水位，下泄最大流量仅253 m3/s，水库错峰时间达4个小时。

(3)对下游的重要作用：11日12时，下游藻溪段水位剧增，城镇街道水深已达0.5 m。吴家园水库关闭泄洪洞闸门，没有下泄流量，避开了下游洪峰，使下游洪水安全归槽排泄。

2、防洪效益分析

在防御8号超强台风“桑美”过程中吴家园水库按照上级防汛部门的科学调度，前所未有地提前预泄，腾出防洪库容901万m3。通过 - 7 - 综合运用预泄、拦洪、错峰等调节方式，水库有效地蓄、滞了洪水，极大地消减了洪水洪峰流量，实现了工程防洪安全，并使藻溪下游平原洪水始终处于可控状态，大大减少洪水对下游的威胁，有效保护人民群众生命安全和国家财产安全。此次超强台风区间来水大，上下游水位同时暴涨，洪峰流量大。藻溪镇街道积水已达1m，藻溪平原内涝严重。考虑到吴家园水库下游的防洪排涝效益，通过权衡风险，科学调度，果断决策，吴家园水库继续削峰拦洪，水库的削峰率达到了82%，充分发挥了水库的防洪减灾效益。待下游水位稳定下降后再进行泄洪，使下游洪峰流量大为减小，极大地减轻了洪水对下游乡镇的防洪压力，使工矿企业、商业减少损失，并能及时恢复生产。如果没有上游吴家园水库腾出库容，拦洪削峰，就会出现洪峰叠加，洪峰到达时使过水流量加大，洪水倒灌，下游将产生更大危害，藻溪东西溪两岸面临溃堤的危险，藻溪镇洪水位会进一步提高，预计藻溪平原水位将再提高1m，平均水深在2m以上。下游平原人员转移将达3万多人，势必造成洪涝灾害中更多人员伤亡。通过水工程的联合调度，使下游的堤防没有一处决堤、漫顶，有效降低防御代价。经估算，下游可减免经济损失达5000多万元。

综上所述，吴家园水库在8号超强台风“桑美” 防御工作中，经受住了严峻考验，充分发挥了防洪功能，水库完全达到设计的防洪要求。水库洪水调度科学合理，确保了水库工程自身和下游河道行洪安全，使下游乡镇的灾情得到有效控制，为防汛减灾起到了重要安全保障作用，防洪效益和社会效益十分显著。