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摘要：为了探索江垭、皂市水库在长江上中游水工程联合调度模式下的调度方式，介绍了2020年澧水大洪水的防洪实际调度情况。结果表明，两水库充分利用防洪库容，协同省内防洪骨干水库及三峡水库，发挥了拦洪错峰的作用，成功避免了澧水干流石门站超安全泄量，极大减轻了洞庭湖区的防洪压力。其实践经验可为其他水库联合调度提供借鉴。
关键词：水库防洪;水工程联合调度;长江上中游;江垭水库;皂市水库
中图法分类号：TV697.1 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.08.004
文章编号：1006 - 0081（2021）08 - 0021 - 03
2020年长江流域发生了三峡建库以来最大洪水，7月4日起洞庭湖城陵矶站（七里山）超警戒水位，至9月1日退至警戒水位以下，历时60 d，期间两次超保证水位（34.55 m，黄海高程系统，下同）。在防御2020年大洪水的过程中，洞庭湖水系澧水流域的江垭、皂市水库充分利用防洪库容拦洪削峰，避免了澧水干流石门站超安全泄量，减轻了洞庭湖区的防洪压力，为确保洞庭湖区一线防洪大堤和重要堤垸的安全发挥了重要作用[1]。
1 工程概况
澧水位于长江干流南岸，属洞庭湖水系，流域跨湖南、湖北两省，河长390 km，属长江雨量充沛地区;上游五峰、鹤峰是著名的暴雨区，洪水陡涨陡落，历来水患频繁（图1）。为根治澧水水患，澧水流域先后建成了江垭、皂市两座大Ⅰ型水库，与中下游堤防一起初步构建形成澧水防洪工程体系。
1.1 江垭水库
江垭水库位于湖南省张家界市慈利县境内，澧水第一大支流溇水上，坝址以上控制流域面积3 711 km2，占溇水流域总面积的75.3%。溇水流域多年平均降水量1 650 mm，江垭坝址多年平均流量为132 m3/s，多年平均年径流量为41.6亿m3。江垭水库总库容17.41亿m3、死水位188 m、防洪限制水位210.6 m、正常蓄水位236 m，防洪库容7.4亿m3，库容系数0.28，为年调节水库。电站装机容量30万kW，设计年发电量7.56亿kW·h。
1.2 皂市水库
皂市水库位于湖南省常德市石门县境内澧水第二大支流渫水上，坝址以上控制流域面积3 000 km2，占渫水流域总面积的93.7%。渫水流域多年平均降水量1 526 mm，皂市坝址多年平均流量为97.6 m3/s，多年平均年徑流量为30.8亿m3。皂市水库总库容14.39亿m3、死水位112 m、防洪限制水位125 m、正常蓄水位140 m，防洪库容7.83亿m3，库容系数0.3。电站装机容量12万kW，设计年发电量3.26亿kW·h。
通过江垭与皂市两个水库的联合调度，对于20 a一遇洪水和大部分典型的50 a一遇洪水，三江口洪峰流量基本可控制在12 000 m3/s，可使下游沿河两岸及淞澧平原的防洪标准由原来的4～7 a一遇提高到17～20 a一遇。
2 2020年水雨情综述
受梅雨锋雨带影响，2020年6月28日至7月31日三峡水库于7月2日、7月18日、7月27日分别形成53 000，61 000，60 000 m3/s的入库洪峰。同时，湖南降雨量异常偏多，7月1～27日，较常年偏多46.4%，共发生了3次强降雨过程，澧水、沅水、资水均发生较大洪水，加上湘江，洪水总量超过380亿m3。
本文统计了江垭、皂市水库2008～2020年的降雨及来水量（表1），其中，6～7月，澧水流域先后出现了10次降雨过程，期间降雨量为909 mm，是常年同期449 mm的202%，较1998年同期多19.2%。2020年江垭、皂市水库上游累计降雨量分别为1 269 mm和953 mm，两库来水量分别为34.07亿m3和24.69亿m3，降雨量和来水量均为多年同期平均的2倍以上，居建库以来第一位。在持续洪水过程中，江垭、皂市水库先后出现5 100 m3/s和5 300 m3/s的洪峰（江垭水库受上游江坪河水库调蓄影响）;江垭、皂市34次启闭闸门拦洪错峰，期间最大削峰7 000 m3/s，削峰率54%，降低石门站洪峰水位约3.7 m。两库最高水位分别达到231.40 m和133.44 m;7月31日，江垭、皂市水库水位分别为231.40 m和131.47 m，拦蓄尾洪量分别为5.83亿m3和2.25亿m3。
3 主要调度过程和成效
在2020年6～7月的防洪调度中，根据流域规划和初步设计确定的防洪调度原则及调度运行方式，江垭、皂市水库4次腾空库容，4次拦蓄洪水（洪水过程详见图2、图3），累计拦蓄洪量22.68亿m3。保证了三江口不超过安全泄量。同时在联合调度的机制下，充分利用防洪库容，提高下游尾闾地区的防洪能力，减轻了洞庭湖区的防洪压力。
3.1 拦蓄洪水调度
2020年6月13日，当石门站出现6 700 m3/s洪峰时，皂市水库关闭泄洪闸门拦洪错峰，江垭、皂市水库联合消减石门站洪峰流量3 400 m3/s，降低石门站水位1.5 m以上;7月2日，当石门站出现6 000 m3/s洪峰时，江垭、皂市水库仅以发电流量下泄，削减石门站洪峰流量7 000 m3/s，削峰率54%，避免了石门站流量超12 000 m3/s，降低洪峰水位约3.7 m;7月7～8日，当预测石门站将出现超12 000 m3/s的流量时，江垭、皂市水库及时减小下泄，江垭水库下泄流量由2 400 m3/s减少为700 m3/s，皂市水库下泄流量由2 000 m3/s减少为500 m3/s，两水库联合削峰3 000 m3/s以上，最大削峰率约25%，避免了石门站流量再次达12 000 m3/s以上。
3.1.1 协助涔水超保险情处置 进入主汛期后，湖南澧县经历7轮强降雨。2020年7月7日，澧水、涔水、松滋水均超警戒水位，涔水持续高水位112 h;7月8日00：00起，在江垭、皂市水库均超汛限水位的情况下，两水库分别以低于700 m3/s、530 m3/s的出库流量运行60 h，使澧水小渡口水位从41.50 m下降至40.10 m，涔水因此实现自排入澧，水位降低1.4 m，极大减轻了涔水防汛压力，保障了涔水大堤安全。
3.1.2 为洞庭湖拦蓄洪水
2020年7月18日16：00起洞庭湖全面超警戒水位，基于气象部门发布的流域未来7 d无强降雨过程的预报，考虑水库的预泄能力和预报水平，在上级防汛指挥部门的统一调度下，江垭、皂市水库闸门全关、机组全停，截止8月1日08：00，江垭、皂市水库共拦蓄洪量8.08亿m3，与其他防洪水库联合拦洪，最大降低洞庭湖水位1 m左右，减轻了洞庭湖区防洪压力。
3.2 实时调度经验
3.2.1 密切关注雨水情
根据气象预报，在2020年6月12～13日期间，江垭、皂市水库流域将有100 mm的降雨过程，澧水公司防汛办启动会商，并与电力调度部门协调加大江垭、皂市发电出力，机组满负荷运行，使江垭水库水位降为190.98 m、皂市水位降為119.76 m，共增加防洪库容5.37亿m3。
3.2.2 及时腾空库容
干流洪峰过后，在不影响城市排涝的前提下，加大两库下泄，为下一场强降雨腾出防洪库容[2]。
3.2.3 适时拦蓄尾洪
基于精准的水文气象预报，在风险可控的情况下，适时关闭闸门拦蓄尾洪[3]。两库共拦蓄尾洪8.38亿m3，为后期抗旱、生态用水储备水量，并可为湖南电网度夏提供优质电能1.6亿kW·h[4]。
4 结 语
江垭、皂市水库在 2020 年长江特大洪水调度过程中，严格执行长江水利委员会、湖南省水利厅的调度命令，在确保水利枢纽工程安全的同时，充分发挥水库拦洪、削峰的重要功能。通过科学合理的调度，减轻了澧水尾闾和洞庭湖区的防洪压力，保证了洞庭湖区一线防洪干堤和重要堤浣的安全，降低了洪灾损失，防洪效益显著。同时利用雨洪资源，为后期水库抗旱提供了储备水量，达到防洪安全和洪水资源化利用的综合利用目标。
参考文献：
[1] 陈桂亚，冯宝飞，李鹏. 长江流域水库群的联合调度有效缓解了中下游地区防洪压力[J]. 中国水利，2016（14）：7-9.
[2] 曹希尧，王俊扬. 预报调度技术与调度机制探讨[J]. 湖南水利水电，2009（4）：6-9.
[3] 常世名. 2012年湖南省大型水库调度措施和效益分析[J]. 湖南水利水电，2013（2）：57-8.
[4] 于思洋，常世名. 柘溪水库防洪调度问题及应对措施[J]. 人民长江，2017，48（4）： 37-39.
（编辑：李 晗）
关键词：水库防洪;水工程联合调度;长江上中游;江垭水库;皂市水库
中图法分类号：TV697.1 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.08.004
文章编号：1006 - 0081（2021）08 - 0021 - 03
2020年长江流域发生了三峡建库以来最大洪水，7月4日起洞庭湖城陵矶站（七里山）超警戒水位，至9月1日退至警戒水位以下，历时60 d，期间两次超保证水位（34.55 m，黄海高程系统，下同）。在防御2020年大洪水的过程中，洞庭湖水系澧水流域的江垭、皂市水库充分利用防洪库容拦洪削峰，避免了澧水干流石门站超安全泄量，减轻了洞庭湖区的防洪压力，为确保洞庭湖区一线防洪大堤和重要堤垸的安全发挥了重要作用[1]。
1 工程概况
澧水位于长江干流南岸，属洞庭湖水系，流域跨湖南、湖北两省，河长390 km，属长江雨量充沛地区;上游五峰、鹤峰是著名的暴雨区，洪水陡涨陡落，历来水患频繁（图1）。为根治澧水水患，澧水流域先后建成了江垭、皂市两座大Ⅰ型水库，与中下游堤防一起初步构建形成澧水防洪工程体系。
1.1 江垭水库
江垭水库位于湖南省张家界市慈利县境内，澧水第一大支流溇水上，坝址以上控制流域面积3 711 km2，占溇水流域总面积的75.3%。溇水流域多年平均降水量1 650 mm，江垭坝址多年平均流量为132 m3/s，多年平均年径流量为41.6亿m3。江垭水库总库容17.41亿m3、死水位188 m、防洪限制水位210.6 m、正常蓄水位236 m，防洪库容7.4亿m3，库容系数0.28，为年调节水库。电站装机容量30万kW，设计年发电量7.56亿kW·h。
1.2 皂市水库
皂市水库位于湖南省常德市石门县境内澧水第二大支流渫水上，坝址以上控制流域面积3 000 km2，占渫水流域总面积的93.7%。渫水流域多年平均降水量1 526 mm，皂市坝址多年平均流量为97.6 m3/s，多年平均年徑流量为30.8亿m3。皂市水库总库容14.39亿m3、死水位112 m、防洪限制水位125 m、正常蓄水位140 m，防洪库容7.83亿m3，库容系数0.3。电站装机容量12万kW，设计年发电量3.26亿kW·h。
通过江垭与皂市两个水库的联合调度，对于20 a一遇洪水和大部分典型的50 a一遇洪水，三江口洪峰流量基本可控制在12 000 m3/s，可使下游沿河两岸及淞澧平原的防洪标准由原来的4～7 a一遇提高到17～20 a一遇。
2 2020年水雨情综述
受梅雨锋雨带影响，2020年6月28日至7月31日三峡水库于7月2日、7月18日、7月27日分别形成53 000，61 000，60 000 m3/s的入库洪峰。同时，湖南降雨量异常偏多，7月1～27日，较常年偏多46.4%，共发生了3次强降雨过程，澧水、沅水、资水均发生较大洪水，加上湘江，洪水总量超过380亿m3。
本文统计了江垭、皂市水库2008～2020年的降雨及来水量（表1），其中，6～7月，澧水流域先后出现了10次降雨过程，期间降雨量为909 mm，是常年同期449 mm的202%，较1998年同期多19.2%。2020年江垭、皂市水库上游累计降雨量分别为1 269 mm和953 mm，两库来水量分别为34.07亿m3和24.69亿m3，降雨量和来水量均为多年同期平均的2倍以上，居建库以来第一位。在持续洪水过程中，江垭、皂市水库先后出现5 100 m3/s和5 300 m3/s的洪峰（江垭水库受上游江坪河水库调蓄影响）;江垭、皂市34次启闭闸门拦洪错峰，期间最大削峰7 000 m3/s，削峰率54%，降低石门站洪峰水位约3.7 m。两库最高水位分别达到231.40 m和133.44 m;7月31日，江垭、皂市水库水位分别为231.40 m和131.47 m，拦蓄尾洪量分别为5.83亿m3和2.25亿m3。
3 主要调度过程和成效
在2020年6～7月的防洪调度中，根据流域规划和初步设计确定的防洪调度原则及调度运行方式，江垭、皂市水库4次腾空库容，4次拦蓄洪水（洪水过程详见图2、图3），累计拦蓄洪量22.68亿m3。保证了三江口不超过安全泄量。同时在联合调度的机制下，充分利用防洪库容，提高下游尾闾地区的防洪能力，减轻了洞庭湖区的防洪压力。
3.1 拦蓄洪水调度
2020年6月13日，当石门站出现6 700 m3/s洪峰时，皂市水库关闭泄洪闸门拦洪错峰，江垭、皂市水库联合消减石门站洪峰流量3 400 m3/s，降低石门站水位1.5 m以上;7月2日，当石门站出现6 000 m3/s洪峰时，江垭、皂市水库仅以发电流量下泄，削减石门站洪峰流量7 000 m3/s，削峰率54%，避免了石门站流量超12 000 m3/s，降低洪峰水位约3.7 m;7月7～8日，当预测石门站将出现超12 000 m3/s的流量时，江垭、皂市水库及时减小下泄，江垭水库下泄流量由2 400 m3/s减少为700 m3/s，皂市水库下泄流量由2 000 m3/s减少为500 m3/s，两水库联合削峰3 000 m3/s以上，最大削峰率约25%，避免了石门站流量再次达12 000 m3/s以上。
3.1.1 协助涔水超保险情处置 进入主汛期后，湖南澧县经历7轮强降雨。2020年7月7日，澧水、涔水、松滋水均超警戒水位，涔水持续高水位112 h;7月8日00：00起，在江垭、皂市水库均超汛限水位的情况下，两水库分别以低于700 m3/s、530 m3/s的出库流量运行60 h，使澧水小渡口水位从41.50 m下降至40.10 m，涔水因此实现自排入澧，水位降低1.4 m，极大减轻了涔水防汛压力，保障了涔水大堤安全。
3.1.2 为洞庭湖拦蓄洪水
2020年7月18日16：00起洞庭湖全面超警戒水位，基于气象部门发布的流域未来7 d无强降雨过程的预报，考虑水库的预泄能力和预报水平，在上级防汛指挥部门的统一调度下，江垭、皂市水库闸门全关、机组全停，截止8月1日08：00，江垭、皂市水库共拦蓄洪量8.08亿m3，与其他防洪水库联合拦洪，最大降低洞庭湖水位1 m左右，减轻了洞庭湖区防洪压力。
3.2 实时调度经验
3.2.1 密切关注雨水情
根据气象预报，在2020年6月12～13日期间，江垭、皂市水库流域将有100 mm的降雨过程，澧水公司防汛办启动会商，并与电力调度部门协调加大江垭、皂市发电出力，机组满负荷运行，使江垭水库水位降为190.98 m、皂市水位降為119.76 m，共增加防洪库容5.37亿m3。
3.2.2 及时腾空库容
干流洪峰过后，在不影响城市排涝的前提下，加大两库下泄，为下一场强降雨腾出防洪库容[2]。
3.2.3 适时拦蓄尾洪
基于精准的水文气象预报，在风险可控的情况下，适时关闭闸门拦蓄尾洪[3]。两库共拦蓄尾洪8.38亿m3，为后期抗旱、生态用水储备水量，并可为湖南电网度夏提供优质电能1.6亿kW·h[4]。
4 结 语
江垭、皂市水库在 2020 年长江特大洪水调度过程中，严格执行长江水利委员会、湖南省水利厅的调度命令，在确保水利枢纽工程安全的同时，充分发挥水库拦洪、削峰的重要功能。通过科学合理的调度，减轻了澧水尾闾和洞庭湖区的防洪压力，保证了洞庭湖区一线防洪干堤和重要堤浣的安全，降低了洪灾损失，防洪效益显著。同时利用雨洪资源，为后期水库抗旱提供了储备水量，达到防洪安全和洪水资源化利用的综合利用目标。
参考文献：
[1] 陈桂亚，冯宝飞，李鹏. 长江流域水库群的联合调度有效缓解了中下游地区防洪压力[J]. 中国水利，2016（14）：7-9.
[2] 曹希尧，王俊扬. 预报调度技术与调度机制探讨[J]. 湖南水利水电，2009（4）：6-9.
[3] 常世名. 2012年湖南省大型水库调度措施和效益分析[J]. 湖南水利水电，2013（2）：57-8.
[4] 于思洋，常世名. 柘溪水库防洪调度问题及应对措施[J]. 人民长江，2017，48（4）： 37-39.
（编辑：李 晗）