梯級開發(fā)水電站的防洪調(diào)度

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簡介： 濯田河是汀江上游主要支流，發(fā)源于四都鎮(zhèn)禾園背武夷山支脈中，由河源始向東流至溪口圩納入賴坑支流后轉(zhuǎn)向南流，到陂下后折向東流，經(jīng)四都水口橋納入梅溪后南流，經(jīng)圭田后納入小金溪，至坪埔納入兜坑支流后再向東流，在雙溪口處有紅山河匯入，流經(jīng)濯田鎮(zhèn)納入大豐支流后經(jīng)水口匯入汀江干流。流域集水面積862km2，河道長63km，河道平均坡降7.2‰。屬山區(qū)性河流，河道坡陡流急，洪水暴漲暴落，其歷時一般為1~3天，洪水常常威脅著當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
關(guān)鍵字：梯級開發(fā) 水電站 防洪調(diào)度

一、流域概況

　　濯田河是汀江上游主要支流，發(fā)源于四都鎮(zhèn)禾園背武夷山支脈中，由河源始向東流至溪口圩納入賴坑支流后轉(zhuǎn)向南流，到陂下后折向東流，經(jīng)四都水口橋納入梅溪后南流，經(jīng)圭田后納入小金溪，至坪埔納入兜坑支流后再向東流，在雙溪口處有紅山河匯入，流經(jīng)濯田鎮(zhèn)納入大豐支流后經(jīng)水口匯入汀江干流。流域集水面積862km²，河道長63km，河道平均坡降7.2‰。屬山區(qū)性河流，河道坡陡流急，洪水暴漲暴落，其歷時一般為1~3天，洪水常常威脅著當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

　　濯田河流域范圍內(nèi)有紅山、四都、濯田三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及古城鎮(zhèn)一部分，總?cè)丝?.177萬人，濯田河流域防洪排澇對策涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地面積115km²，占長汀面積的28%左右。2000年末工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值4.828億元(當(dāng)年價，下同)，其中工業(yè)產(chǎn)值2.123億元、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值2.705億元。

二、防洪排澇問題：

　　1、洪災(zāi)成因分析：由鋒面雨和臺風(fēng)雨造成的暴雨直接形成洪水。河流坡陡流急，一般在造峰后2~8h即峰現(xiàn)，兩峰后雨漸小洪漸去，洪水暴漲暴落。

　　2、影響河道行洪的主要原因：水土流失嚴(yán)重，河道阻塞，沿河兩岸河床組成的沙壤土，洪水期易沖刷，河岸崩塌；且在流域內(nèi)開發(fā)梯級攔河壩，壩體抬高了河床壩上游河段因水的流速減緩造成砂石淤積等，都造成了河床提高；隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展，人為的往河道棄土和傾倒垃圾造成河道淤積，加之河道上游彎道天然地勢狹窄，且河灘上灌木叢林，縮小了河道過洪寬度，增大了河道糙率。

　　3、內(nèi)澇區(qū)形成：在流域內(nèi)各河段規(guī)劃岸線的防洪堤建成后，堤后部分低洼處不能自排雨水，或當(dāng)?shù)叹€與部分高程較低的已建道路交叉而破壞堤防的閉合性時，在汛期往往會形成進(jìn)洪道而造成堤內(nèi)澇災(zāi)等等。

三、防洪排澇對策：

　　1、興建防洪堤：

　　根據(jù)確定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(10年一遇洪水設(shè)計(jì)；4級堤防工程)岸線規(guī)劃原則并結(jié)合河道水面線的計(jì)算成果，對各規(guī)劃方案進(jìn)行初步經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析，最后確定濯田鎮(zhèn)河段防洪岸線由干流濯田河及支流大豐溪兩岸和茶頭背溪左岸的防洪岸線組成。

　　(1) 干流濯田河段岸線：其岸線左岸起于豐口村上游的山頭止于濯田河下游的司道壩村與公路連接，岸線長2340m，規(guī)劃河段行洪寬度為110m~220m。右岸岸線起于上游菜地里的高地至濯田河下游的祠堂下與茶頭背溪的防洪堤連接，岸線長4570m。

　　(2) 支流茶頭背溪河段岸線：其岸線左岸起于祠堂下上游止于其與濯田溪匯合處，岸線長500m，規(guī)劃河段行洪寬度為80m。

　　2、修建排澇工程：

　　根據(jù)各河段的實(shí)際地形條件及水文成果，遵照排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及原則，現(xiàn)將河段的排澇工程規(guī)劃成果如下：

濯田鎮(zhèn)區(qū)排澇工程一覽表

防洪保護(hù)區(qū)澇片名稱集水面積(km²)設(shè)計(jì)排量(m³/S)閘孔尺寸B×H(m²)排澇形式濯田鎮(zhèn)區(qū)豐口片0.6615.831.5×2.5閘排圍子里片0.3133.101.5×2.0閘排壩尾片1.0279.874.0×4.0閘排祠堂下片0.706.32.0×3.0閘排庵頭片0.837.22.5×3.0閘排

　　3、河道整治及疏浚工程

　　(1) 治山與治水、治標(biāo)與治本相結(jié)合，進(jìn)行全流域綜合治理，對工程建設(shè)的倒土棄碴具體規(guī)劃堆放場所，并做好水土保持工作，減少砂、石、土侵入河道，從而減緩河床抬高；同時規(guī)范河道采砂作業(yè)，使之有利于河床的降低，有利于行洪安全。

　　(2) 對河流彎道、溪流匯合口、堤岸堤防易崩易壞的險工隱患進(jìn)行河道整治，同時規(guī)范河道采砂使之有利于河道整治，有利于堤岸安全，有利于行洪安全。

　　(3) 每年汛前清除河道內(nèi)設(shè)計(jì)洪水位以下影響行洪安全的雜物、灌木、毛竹、雜草等。

　　(4) 對濯田鎮(zhèn)河段的主要河障情況，應(yīng)進(jìn)行清障。清除司道壩上游彎道約280m長河床灘地的灌木叢及老橋上游河床約140m長的中央高出設(shè)計(jì)河底高程的灘地，清淤深度為1.80m，河道清淤的土方累計(jì)約15400m³。

　　(5) 流域內(nèi)梯級水電站，必須設(shè)置深水排砂泄洪閘，同時對渠道入水口設(shè)置攔污柵，防洪胸墻，限制水量設(shè)施，加長溢流堰，增多、加大渠道沉砂池，溢水堰及其排砂口。

　　4、水庫的防洪作用。

　　濯田河流域上游有陂下水庫為四都河的龍頭水庫及紅段水庫為紅山河的龍頭水庫，兩水庫集雨面積占濯田河全流域的37.1%?？紤]兩庫聯(lián)合運(yùn)行調(diào)度，在汛期預(yù)留適當(dāng)?shù)姆篮閹烊?，設(shè)置相應(yīng)的汛限水位，對提高下游防洪標(biāo)準(zhǔn)有著積極的作用。為了更直觀地說明其作用，現(xiàn)就以四都河段及紅山河匯合口處設(shè)一計(jì)算斷面，按(P=3.33%)設(shè)計(jì)洪水和(p=0.5%)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)洪演算。具體如下：

　　四都河中游的陂下水庫電站，集雨面積166km²，調(diào)節(jié)庫容3600萬m³，泄洪方式為壩頂自由溢流，溢洪道寬60m；紅山河的紅段水庫電站，集雨面積154km²，調(diào)節(jié)庫容3463萬m³，溢洪道設(shè)3孔10m×5m閘門。兩水庫均為中型水庫，對洪水具有一定的削減洪峰作用，經(jīng)調(diào)洪演算，陂下水庫能削減30年一遇洪水洪峰流量170m³/S，200年一遇洪水洪峰流量200m³/S；紅段水庫能削減30年一遇洪水洪峰流量40m³/S，200年一遇洪水洪峰流量200m³/S。為論證兩水庫對匯合口斷面洪水的削峰作用，需對該處以上流域洪水組成進(jìn)行分析，采用同頻率地區(qū)組成法分析計(jì)算，分以下兩種情況：

　　（a）四都河與匯合口斷面洪水同頻率，紅山河為相應(yīng)洪水。

　　（b）紅山河與匯合口斷面洪水同頻率，四都河為相應(yīng)洪水。

　　計(jì)算成果見表

匯合口斷面洪水組成成果表

P(%)匯合口斷面四都河同頻率紅山河相應(yīng)紅山河同頻率四都河相應(yīng)四都河紅山河紅山河四都河QmW₂₄QmW₂₄QmW₂₄QmW₂₄QmW₂₄(m³/S)(億m³)(m³/S)(億m³)(m³/S)(億m³)(m³/S)(億m³)(m³/S)(億m³)0.522901.4118201.066700.3410100.5215100.893.3315800.9412500.714600.236900.3510400.59

　　匯合口斷面洪水由四都河洪水與紅山河洪水迭加而得，對以上兩種組合情況，根據(jù)陂下水庫、紅段水庫調(diào)洪計(jì)算結(jié)果，匯合口斷面洪水成果見表3-4，采用第一種組合成果，即30年一遇設(shè)計(jì)洪水洪峰流量為1540 m³/S,200年一遇校核洪水洪峰流量為2130 m³/S。

匯合口斷面洪水成果表

P（%）四都河同頻率紅山河相應(yīng)紅山河同頻率四都河相應(yīng)四都河紅山河匯合口斷面洪峰紅山河四都河匯合口斷面洪峰天然洪峰被削峰后天然洪峰被削峰后天然洪峰被削峰后天然洪峰被削峰后0．518201600670530213010108101510132021303．3312501080460460154069065010408801530

　　5、防洪非工程措施：

　　濯田河流域?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，在五、六月梅雨季和七月至九月臺風(fēng)雨季易發(fā)生特大洪水，因而適時進(jìn)行雨量收集，提前預(yù)報洪水，采取必要的應(yīng)急措施，顯得尤為重要。目前濯田河流域防洪工程較為薄弱，僅僅依靠防洪工程措施防御洪水是不現(xiàn)實(shí)的，必須與該工程措施相結(jié)合，因此，依托汀江流域洪水預(yù)警報系統(tǒng)，進(jìn)行洪水測報，提高采取抗洪措施，使抗洪救災(zāi)由被動變?yōu)橹鲃?，最大限度地減少洪災(zāi)損失，具有特別重要的意義。