商洛市二龙山水库渡汛计划.doc

商洛市二龙山水库渡汛计划一、概况1、商洛市二龙山水库位于秦岭南麓长江二级支流丹江上游，距商洛市中心西4公里。二龙山水库流域面积965平方公里，占丹江流域面积13。该库1970年9月动工修建，1973年12月建成，是一座集防洪、城市供水、发电、灌溉、养鱼、旅游等综合利用的年调节中型水库，是商洛市目前最大的水利枢纽工程。大坝左侧740米高程处设有直径4米的发电引水隧洞长152米，最大引水流量24.3m3/s，坝下电站装机31250千瓦，年设计发电量1615万度，大坝右侧740米高程处设有直径0.3米的灌溉引水涵管，最大引水流量0.8m3/s。设计灌溉面积2万亩，有效灌溉面积0.5万亩，还可保证下游沿江两岸5万亩农田灌溉。水库上游有一座小(一)型水库(庙湾水库)，另有一座小(二)型水库(小黄川水库)。水库正常高水位相应水面面积3.74平方公里（5610亩）。2、二龙山水库为浆砌石重力坝,坝轴线长152m,其中非溢流坝段长92m(左端长48m，右端长44m),坝顶宽6m，坝顶高程771.80m，防浪墙顶高程772.90m,坝高63.7m,溢流坝段长60m,溢流坝上设有一座4孔圆柱型桥墩的双曲拱桥，桥面宽6m，桥顶高程770.88m。坝右侧723.75m处设有22.8m的冲沙泄洪底孔，最大下泄流量116.0m3/s；坝左侧724.25m处新建22.4m的放水底洞，最大泄洪能力为122 m3/s。最大溢流量为1405 m3/s；总下泄流量1643 m3/s，相应最高洪水位770.65m。二龙山水库原设计总库容8100万m3,正常高库容为5700万m3，死库容1900万m3，兴利库容3800万m3。原设计校核洪水位770.46米，正常蓄水位765.00米，死水位为751.00米。经2001年4月份对二龙山水库进行库区淤积测量，淤积量1088万立方米。水库现在的总蓄水量为7012万m3，正常高水位相应蓄水量为4649万m3，死水位蓄水量1276万m3。除险加固后，校核洪水位770.65米。3、二龙山水库流域内北高南低呈扇形。相对高差880米，平均海拔1200米，流域内有东西两条支流，西边的一条叫丹江河，全长43公里，流经麻街水文站，水文站以上流域面积326平方公里；东边的叫板桥河，全长48公里，流经板桥水文站，水文站以上流域面积493平方公里。麻街、板桥两站以上控制流域面积819平方公里。占二龙山水库流域面积965平方公里的84.87%；河床平均比降13。该流域属土石山区，按地貌特征分，一部分为深山区，其特点山大沟深，林木茂密，有少量陡坡耕地和岩石，面积约占总流域面积的30%，一部分为浅山区，山低沟浅，林木稀少，有较多的荒坡和耕地以及少量的沟槽地，面积约占流域面积的50%；另一部分为川塬地，面积约占20%。总之，该流域具有山高坡陡、土层薄、植被差、易产生地表径流，在汛期，对水库防汛、排砂造成了许多困难。经过近几年退耕还林，情况有所好转，洪峰较小，径流时间延长，总量增加。4、流域内多年平均降雨量800毫米，多年平均径流量27000万m3。实测最大24小时降雨量141.2毫米，最大12小时降雨量95.3毫米，最大6小时降雨量91.2毫米。调查最大降雨量320mm(“88.8.14”洪水三岔河点12小时降雨量)，暴雨在年内分配上发生在6月份占20%，7月份占40%，8月份占20%，其它月份占20%。在洪量分配上，一般6小时的占40%60%，12小时占70%80%。在雨峰分配上，一般雨峰在1218小时时段内，其次是6-12小时，暴雨在流域内分配很不均匀（如“88.8.14”暴雨最大点雨量高达320mm，最小点雨量仅17.5mm），其动点点面折减系数在0.26-0.85之间。截止目前，实测最大洪峰1520m3/s(70.7.8)，洪峰每年多出现在7-9月份，洪水过程属单峰的占65%，属复峰的35%，一次洪水总历时为24-28小时，最长未超过72小时，而一般洪水历时为涨洪历时的3-5倍，24小时洪量占一次洪水总量的80%。5、二龙山水库建成后，回水线距坝址长11公里，回水线以上河槽推移质大量沉积，翘尾巴现象比较严重，库内虽通过异重流泄洪排淤，还有1088.3万m3泥沙沉积库内(其中死库容751米以下淤积624.1万m3，兴利库容751米-765米淤积426.9万m3，防洪库容765770.65米淤积37.3万m3)。特别是近几年雨水偏少，水库长年处于低水位运行，使大量泥沙淤积在兴利库容751765米之间，对发挥水库的效益极为不利。6、水库下游紧接商洛市城区，沿江下游有商州区、丹凤县、商南县10多万人口，五万多亩稳产高产农田。这段河流的原设计保证流量为450m3/s，重新治理丹江流域的工程正在进行之中。二、控制运用的任务、要求二龙山水库控制运用的任务是保证防洪安全、发电用水安全、生态用水安全和粮食用水安全。具体如下：1、商洛市城防为50年一遇洪水标准。农防河道的防洪能力为原设计20年一遇洪水下泄流量不能超过450m3/s，现有行洪能力较小，原因是河床下切，部分根基外露，在较小流量下，就有可能冲刷河堤，在确保大坝安全的前提下，尽量减少放水流量，延长放水时间，确保下游河堤安全。2、水库按50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。在超过50年一遇洪水小于500年一遇洪水时，确保大坝安全；最高洪水位不能超过770.65米。3、超过500年一遇洪水为超标准洪水，力争不垮坝、不死人，将洪水损失减少到最小程度。4、抗旱标准，灌溉保证率75%，保证60天大旱期间保灌面积5000亩。5、发电保证率80%，大旱期间保证一台机组发电，发电水位不低于751米。6、正常情况要求水位不低于751米。三、洪水分析计算方法和计算分析成果使用的暴雨、洪水资料站点名称和计算方法说明：二龙山水库流域雨量站布点稀少，实测资料较少，流域内在坝址处原有程家坡水文站，58年建站，59年开始观测，71年撤站，有连续12年(59-70)降雨和径流资料，水库动工兴建后，73年新建立麻街和板桥两个水文站(距水库回水线约3公里，水文站控制流域面积84.87%)从74年开始观测至今。降雨资料较长的有黑龙口雨量站，截止目前有40多年观测资料，还有麻街、板桥、东峪、东峡、西荆等雨量站，均73年建站，在观测方法上采用人工观测，一般是四段制，无短历时观测资料，且均属水文局管理。1、历史调查洪水与特大洪水坝址断面实测最大洪峰为1520m3/s，发生在1970年7月28日。此外，据文献记载与调查，丹江商县(今商州)河段(水库下游4公里处)从1662年以来发生过10多次大洪水，其中较大的有1868、1852、1882、1901、1935、1957年的洪水。由于历史文献只有定性描述和灾情简单介绍，难于定量和排序，对程家坡河段本世纪发生的几次洪水，商洛地区实用水文手册给出了定量成果，但是陕西省水利水保厅刊印的陕西省洪水调查成果表中只刊印了1935年和1957年洪水的调查成果，而没有1901年洪水的成果。经二龙山水库大坝安全鉴定第一次专家会议(1997年11月24日-26日)讨论决定，本次计算采用的历史调查洪水以陕西省洪水调查成果表刊印为准。因此1935年和1957年的洪水纳入频率计算。2、设计洪峰流量推求a.系列补插延长根据坝址及其上、下游断面和邻近流域的资料条件，该水库在设计时以及随后商洛地区水电局、二龙山水库等单位进行的洪水分析计算现简述如下：(a)采用下游柴湾站的资料，考虑流域面积非线性修正的方法，延长1951-1956年的资料。Qm程=(F程/F柴)nQm柴F程=965km2，F柴=1740km2，n=0.67，Qm程=0.68Qm程(b)采用上游麻街、板桥入库站的资料，考虑流域面积线性修正方法，延长19741996年的资料。 将F程=965km2，F麻=326km2，F板=493km2，代入得： Qm程=1.178(Qm麻+Qm板) (c)利用本流域的降雨径流关系和洪峰流量径流深关系，由本流域的面积雨量资料插补19711972年的最大洪峰流量。 (d)利用本流域雨洪相关，程家坡丹凤两站洪峰相关，两流域洪峰均值比等方法综合比较，插补1958年的资料。(e)利用程家坡丹凤两站洪峰相关，两流域典峰均值比，以及雨洪相关等方法综合比较，插补1973年的资料。(f）1957年的最大洪峰流量采用陕西省洪水调查成果表刊印成果。通过以上的插补就得到了1951-1996年坝址断面的最大洪峰系列。b.洪峰流量系列频率计算按照加入特大值情况的计算公式，编程进行了排序和经验频率计算得：Q=456.7m3/s，Cv=0.97，采用皮尔逊型曲线适配，适线结果为Q=457，Cv=1.15，Cs=3Cv，不同频率的洪峰流量见表1。 二龙山水库洪峰流量频率分析结果 表1频率(%)0.10.2125102050重现期(年)100050010050201052Qmp(m3/s)3976350124311983141710106443563、设计洪量的推求a.设计洪量时段的选定。前边概况中雨量特征分析表明，程家坡断面的历次洪水一般在24-48小时之间，最长不超过72小时。因此，最长设计时段选定为3天，为便于推求设计洪水过程线同时统计1天的洪量系列。b.系列插补延长与特大洪水的洪量程家坡水文站(现二龙山水库坝址)有12年(1959年-1970年)实测最大1-3天洪量资料。(b)由程家坡水文站12年实测洪量、洪峰资料，建立洪峰-1天洪量，洪峰-3天洪量相关关系，由前述插补得到1971-1973年的最大3天洪量亦由该法得到，最大1天洪量采用水库设计时的洪水调查成果。(c)由上游麻街、板桥两入库站的实测最大1天、3天洪量资料，考虑流域面积线性修正，推算程家坡站1974-1976年的1天、3天洪量资料。 通过以上插补就得到1953-1996年的最大1天、3天洪量资料系列(详见二龙山水库设计洪水与防洪安全复核报告)。c.洪量系列频率计算经计算得二龙山水库1天洪量W1=1580万立方米，Cv=0.75，Cs=2.5Cv，3天洪量W3=2900万立方米，Cv=0.74，Cs=2.5Cv，二龙山水库1天、3天洪量频率分析结果见表2。二龙山水库1天、3天洪量频率分析结果表2频率(%)0.10.2125102050重现期(年)100050010050201052W1p(万m3)83907616578349773934312823231232W3p(万m3)15138137751049690487163571342632291四、设计洪水过程线推求按照省防汛办的有关文件及技术要求，典型洪水过程线设计选用峰高量大，主峰靠后的洪水作为设计典型洪水过程线。结合该工程的资料条件，从前述雨洪特征分析可知，该流域的洪水以单峰过程为主，发生时间主要在7-9月。因此，选用1970年7月28日洪水作为典型，洪水过程线，该洪水为单峰过程，在实测资料中最大，发生时间也具有代表性。此外，为便于比较，还选用了另外3场各具代表特点的洪水作为典型洪水，1965年7月19日洪水作为一多峰过程具有主峰靠后，在程家坡12年实测资料中，该场洪水的3天洪量最大，洪峰排第二位，一天洪量也较大；1964年10月3日洪水，为单峰过程，较为矮胖，1975年9月27日洪水，按上游两入库站合成并考虑流域面积修正后得到的洪水过程，该洪水属矮胖型多峰过程，高峰靠后，其3天洪量为1956-2006年的最大值，1天洪量列第二，因此，也做为典型洪水。将“70.7.28”、“65.7.19”、“64.10.3”、“75.9.29”按照同频率进行放大，且在同一限制水位下进行调洪计算，最后得到“70.7.28”洪水对水库的危害最大，因此，将“70.7.28”作为二龙山水库的设计典型洪水过程线。五、水库设防标准即当年最高允许洪水位经过除险加固，水库各项指标已达原设计值，且经过近几年的运行，大坝人工观测和自动监测结果正常，故设计洪水50年一遇，校核洪水500年一遇，水库当年允许最高洪水位为770.65m（如人工观测或自动化监测发现异常，应及时报各级立即确定新的最高洪水位）。六、调洪计算成果50年一遇洪水采用丹江河道容许安全泄量810m3/s起调，500年一遇洪水采用大坝安全鉴定成果，20年一遇洪水，100年一遇洪水采用调洪辅助曲线进行计算，计算结果见表3。七、汛期限制水位根据二龙山水库设计洪水与防洪安全复核报告，特别是水库经过除险加固工程的建设竣工后，使大坝的稳定、安全、科学调度能力、泄洪能力、等功能都有了很大的提高，各项指标已达原设计要求。故二龙山水库主汛期7-9月限制水位为762.5m。建议经除险加固工程后水库运行实践，主汛期限制水位为763.50m，非主汛期限制水位为765m，当天气预报有大到暴雨时，提前泄水至762.5m，即可最大程度蓄水，提高水库发电、供水效益，又能满足水库防汛、调洪能力，妥否，请审核。但是大坝安全监测自动化系统经常出现问题，经多次维修，不能达到连续性，从去年起，因设备等损坏已无法观测。调洪计算成果表3频率(%)0.2125起调水位(米)762.50762.50762.50762.50最高洪水位(米)770.65769.21768.69767.67最大下泄流量(m3/s)15211215928598八、泄洪方式水库泄流主要以溢洪道为主，底孔调节为辅。当水位超过限制水位762.5时，应及时打开左底孔泄洪；在左底孔打开后，上游来水仍较大，入库洪峰大于50年一遇洪水时，左、右底孔同时开启泄洪确保大坝安全；在水位超过765.00m，且上游来水较小，或天晴，上游来水过程线为下降趋势时，可用底孔调节减少河道泄量，确保下游安全。九、洪水预报二龙山水库目前无法搞洪水预报。原因有三条：一是观测资料不齐全、不配套，二是降雨不均匀，三是因预见期特别短，无法进行洪水预报，提前预泄。（1）观测资料不齐全表现在洪水过程线没有测出来，如“88.8.14”洪水和“88.8.18”洪水，两次洪水都是建库以来洪峰流量最大的洪水(88.8.14洪水洪峰流量1309m3/s，88.8.18洪峰流量为546m3/s)，但是，由于观测手段落后，在水位涨势快的情况下，没有实时监测到水位变化情况，如上游来水已达696m3/s，还没有实时监测水位资料。（2）库区降雨量布置点较少，降雨极不均匀，（如“88.8.14”洪水暴雨最大降雨320mm，最小仅17.5mm）其动点点面折减系数在0.26-0.85之间，相差较大使洪水预报无法制作。（3）预见期短表现在“88.8.14”洪水上涨总历时仅4-5个小时，“70.7.28”洪水上涨仅3小时，这两场洪水对水库的危害最大，如果搞洪水预报，从观测到水报传递计算汇报，领导决策最少也得3-4个小时，因此，洪水预报工作无法开展，只有加强水位监测密切注意雨情、水情，严格执行上级批复的限制水位。十、溃坝流量计算根据水库渡汛计划编制一书第264页(p-1)公式得：Qm=0.27g(L/B)1/10(B/b)1/3b(H-Kh)3/21、当坝全溃时B=152米，溃坝流量：Qm=54940(m3/s)2、当B取一坝段时B=44米，溃坝流量：Qm=24014(m3/s)溢流和底孔流量1521(m3/s)Q=24014+1521=25535(m3/s)溃坝洪水演进由下游水行政主管部门根据溃坝流量进行演进。十一、安全渡汛措施1、组织广大职工认真学习省、市、有关防汛文件，夯实防汛责任。防汛工作的指导思想是：坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，认真贯彻落实党的十七大精神，以科学发展观统领防汛工作全局，解决防汛工作中实际问题，力求提高防洪工程管理水平，认真贯彻“坚持以人为本，以避险为主”的工作原则；落实以“安全第一、常备不懈、以防为主、全力抢险”的防汛工作方针。牢固树立防大汛、抗大洪的思想，始终坚持“宁可千日无汛，不可一日不防”的精神，为今年的防汛工作做好一切准备。2、成立二龙山水库防汛指挥部，指挥部由以下人员组成：水库管理处主任刘尚忠任总指挥，管理处常务副主任吕伟宏任常务总指挥，支部书记鲍文、工会主席王力强、处副主任杨志新、狄友谊为副指挥，处办公室主任王显锋、人事劳资股股长张蕾、刘建忠（生技股副股长）、安志勇（生技股副股长）、彭文仲（电站站长）、黄小伟（旅游股股长）、郭伦理（保卫股股长）为成员。下设防汛办公室，王力强任办公室主任、刘建忠、安志勇任办公室副主任，生技股负责日常办公。防汛办公室电话2313330。3、由防汛指挥主持召开防汛会议，并组织有关人员在汛前、汛中、汛末对枢纽工程进行全面的检查，检查的主要内容有：进厂路、上坝路、大坝、溢洪道、大坝左、右岸底孔闸门金属设备、启闭机、防汛通讯设备、水文监测设备、防汛抢险物料配备情况等。对检查出的问题及正常维修养护工作，由二龙山防汛指挥部指定专人负责限时维修完工。4、成立二龙山水库防汛抢险队，抢险队总队长由吕伟宏担任，副队长由鲍文、王力强、杨志新、狄友谊担任，下设四个抢险分队：第一分队队长由鲍文担任，第二分队队长由王力强担任，第三分队队长由狄友谊担任，第四分队队长由杨志新担任（预备队），各防汛抢险分队责任区划分、任务、人员名单详见“防、抢、撤”预案。5、加强水文、水工原形监测工作。在整个汛期应加强水位、雨量监测工作，特别是要加强水位监测工作，对洪水的起涨、涨腰、峰顶、落腰、结束全过程进行监测，为当年的防汛工作提供第一手资料，为以后的洪水预报打好基础，并要监测好相应的雨量资料，使雨、洪资料相配套。认真做好水库大坝的变形、渗流、裂缝、扬压力等安全监测工作，在大坝自动化安全监测的同时，人工比测同步进行监测，确保新老监测设施衔接。自动化监测系统由王路、赵明负责，人工比测由刘建中、赵明、杜文斌负责。发现大坝有异常情况，应及时分析原因，及时向领导汇报，以便妥善处理。6、建立建全各项防汛制度。由防汛办公室制定防汛带班制度、防汛值班制度、监测工作人员职责、防汛联系制度、巡堤、巡坝制度、底孔闸门运行工作操作规程等。特别是底孔左、右闸门应严格按操作规程进行操作，确保闸门运行安全。底孔闸门由侯锋卫、赵明负责操作。对底孔闸门、放水底孔进行汛前大检查，发现问题，及时检修。每次放水后应进行及时检查，发现隐患，及时消除，确保闸门能够正常运行，闸门由刘建中、张建忠、安志勇、赵明等进行检查、维修。定期对左、右底孔闸门启闭室进行检查维修及卫生打扫。带班领导在带班期间，检查防汛值班人员是否坚守工作岗位，查看有无情况要及时处理，检查防汛记录是否详实，晚上应住宿防汛值班室，以便有情况及时联系。7、防汛值班人员要坚守工作岗位，收接好水情、雨情电报，算好水帐，发送水、雨情电报时由一名值班人员草拟，另外一名值班人员校对无误后方可发报。若发生汛情值班人员应根据水情、雨情及上级防汛部门批复的水库渡汛计划，提出水情调度意见(闸门开启时间、泄量及泄洪时间)，由带班领导和防汛指挥会商同意后，再由值班人员向市河库处请示，经市防汛办批准后严格执行洪水调度命令。8、防汛记录应书写准确工整，带班领导定时查看（早、晚8时），发现问题及时纠正，超限运行、洪水、降雨较大时及时查看，确保防汛工作不出任何问题。9、电站发电尾水渠在正常情况下，由水库防汛办调度，从东渠排水，或直接经退水渠排入河道。当下游河道出现险情或突发事件，由市防汛办调度，水库防汛办通知电站按市防汛办指令操作。10、科学合理调度，顺利完成丹江生态供水工作，如上级要求给橡胶坝或下游河道充水时，依据充水要求，严格计算水量，核定放水时间，加强联系确保下游安全。11、出现以下情况，各有关人员进入防汛第一线。(1)警戒状态：出现下列情况之一为警戒状态。A.上游来水流量大于100m3/s时；B.汛期库水位超过限制水位；C.大坝出现一些异常现象(大坝位移、渗流量、扬压力、裂缝变幅异常等)；D.其它认为应处于警戒状态的情况，警戒状态命令由“二龙山水库防汛指挥部发布”。具体措施：水库防汛指挥部成员及带班领导进入防汛岗位，处理有关事宜。如需放水时应及时请示上级防汛部门，接到泄水命令后按上级要求及时放水