汉江流域“200510”秋季大洪水及防洪调度

汉江流域“05.10”秋季大洪水及防洪调度2005年9月29日至10月11日，汉江流域发生今年第三次洪水过程。其中支流旬河遭遇历史最大洪水，汉江白河遭遇历史记录第二位的大洪水，丹江口水库也遭遇建库以来仅次于1983年的第3位入库流量。受丹江口水库泄水影响，汉江中下游干流水位迅速上涨，黄家港水文站、襄阳水文站3-4日先后出现洪峰。10月6日18时，仙桃站水位达35.46m，杜家台分洪闸开启30孔闸门利用洪道分流。一、雨情水情1.1概述汉江流域暴雨多发于7~9月，流域洪水的时空分布与暴雨一致，夏、秋季洪水分期明显，每年8月21日至10月15日是秋季主汛期。当副热带高压自北向南撤退的过程中，若脊线停滞在北纬25°附近，冷暖气流便在汉江中上游交汇，中层高空形成切变线，当其辐合上升作用强烈，或有低气压活动，便会出现较强的暴雨而发生大洪水。秋季洪水以白河以上为主要产流区，常常是连续数个洪峰，洪量较大，历时较长。1964年与1983年10月上旬，也均是在这种情况下发生了秋季大洪水。附图1：汉江流域示意图雨情水情特点此次汉江洪水主要特点如下：1、范围广、雨量大。9月29日至10月4日，丹江口水库以上流域面积95200平方公里范围普降大到暴雨，平均面雨量达103毫米，最大点雨量为陕南钟家沟232毫米。汉江中下游丹江口~皇庄区间面雨量21毫米。2、 来水多、库水高。这次降雨过程产水达80多亿立方米，比2003年秋汛最大降雨过程产水多出13亿立方米；七天最大入库洪量78亿立方米，接近二十年一遇（92亿立方米）。10月3日20时丹江口水库最大入库流量达3.07万立方米每秒，相当于秋季坝址洪水30年一遇。5日3时最高水位156.95米，距正常高水位仅差0.05米。3、 落差大、流速快。由于长江汉口站水位较低，仅在21米左右，汉江汉川至汉口河段落差超过8米以上，最大流速达每秒3.8米，对仙桃、汉川、武汉未整险加固的汉江堤段冲击加剧。4、汛情急、战线长。丹江口水库从10月2日零时开启泄洪深孔，至3日14时最大泄量达14600立方米每秒，在24小时内出库流量由1840立方米每秒增加到14000立方米每秒。致使襄阳以下河段水位从10月3日5时陆续超过设防，直至汉川站10日退出设防，防汛时间长达8天，中下游除皇庄站外，全线超警戒0.2米（沙洋）至1.34米（汉川），其中汉川站超警戒的时间达5天，其它站点2至4天。受持续大流量下泄影响，中游皇庄站10月4日17时23分达到16100立方米每秒后，流量在16000立方米每秒以上持续56小时。二、防洪调度2.1汉江中下游调度规程1、河道安全泄量安全泄量是洪水调度中“以泄为主”的重要标志。汉江中下游各控制站安全泄量为：皇庄20000~22000m3/s，沙洋18400~19400m3/s,仙桃11300~15000m3/s,杜家台分洪闸以下5250~9200m3/s。2、沙洋以上洪水调度沙洋以上洪水调度，实际上是如何科学合理运用民垸分蓄洪问题。（1）运用条件：当上游来水超过本河段安全泄量，即运用民垸蓄洪，这是基本条件。具体说，当预报沙洋流量超过184O0~194OOm3/s（指稳定流，下同），就得考虑民垸运用，稳定流流量比自然峰流量一般小1000~2000m3/s。（2）运用次序：采取分段控制运用方法，即哪一段的超额洪水，就在哪一河段民垸解决；同时权衡使民垸损失最小、分洪效果最好的组合。小、分洪效果最好的组合。此次洪水过程中没有启用沙洋以上河段的民垸分蓄洪。3、沙洋以下洪水调度沙洋以下洪水调度，包括东荆河的调度和杜家台分洪闸的调度。（1）东荆河洪水调度彻底扒毁仙桃东荆河内阻水围垸，清除所有树障。当陶朱埠水位达到39・6m，或北口水位达36・0m，并预报上涨时，扒开天星洲垸上、下口行洪。当杨林尾水位达31・0m，并预报上涨时，扒开联合大垸上、下口行洪。如预报继续上涨，杨林尾水位可能超过控制水位32・2m时，扒开郭良洲、唐林湖两垸上、下口行洪。当长江、汉江洪水遭遇恶劣时，天合垸应扒口行洪。（2）杜家台分洪闸调度杜家台闸分洪量大小，是以沙洋来洪量，减掉东荆河分洪量、杜家台以下干流安全泄洪量之差确定。一般情况是：当汉口水位在25m以下，沙洋流量14O00m3/s左右，杜家台闸需分洪；当汉口水位在25-27・5m时，沙洋流量13000m3/s左右，杜家台闸需分洪；当汉口水位在27・5—29・0m时，沙洋流量10000m3/s左右，杜家台闸需分洪，分洪不够还得在仙桃禹王宫扒口分洪。

2.2丹江口水库调度丹江口水库的防洪调度在汉江流域洪水调度中起决定性作用。丹江口水库对下游洪水削减明显，自1969年运用以来到2005年共36年中，曾拦蓄入库洪峰流量10000m3/s以上达50多次。“75.8”、“83.10”两次大水，入库洪峰流量分别为134O0m3/s、34500m3/s,而襄阳实测洪峰流量只有为9880m3/s和21200m3/s，大大减轻了下游的防洪压力。此次洪水过程,丹江口水库出库入库流量曲线如下图：丹江口水库入库出库流量曲线流量（立方米/秒）3500030000250002000015000时9时9时8时7时4^06时6时7^05时51^04时^n4时4仝3时3时21o10月1日开始丹江口水库入库流量不断加大,3日晚达3.07万立方米每秒。丹江口水库自1日深夜开始泄洪；从10月2日凌晨0时10分开始,丹江口水库逐渐加大泄洪流量；到10月3日,丹江口水库增至9孔5堰泄洪,控制流量14000立方米/秒。考虑到上游降雨明显减弱,汉江防汛形势日趋明朗,而且国家防总已作出了丹江口水库水位可适当超过157米的重要决定，为充分发挥丹江口水库拦洪调蓄作用，减轻汉江中下游防洪压力，丹江口水库泄洪流量按13000立方米/秒控制。10月4日20时，丹江口水库入库流量17100立方米/秒，库水位已达156.90米，如果下泄流量继续维持13000立方米/秒，则丹江口水库最高水位将达157.08米，超过水库正常蓄水位0.08米。为了充分发挥河道的泄洪能力，尽量减小丹江口水库库区的淹没损失，10月4日22时丹江口水库下泄流量加大至13600立方米/秒；5个小时以后（10月5日凌晨），丹江口水库下泄流量控制至12000立方米/秒。10月6日丹江口水库下泄流量稳步下降至10000立方米/秒以下。10月5日3时丹江口水库出现最高水位156.95米，低于正常蓄水位0.05米。汉江下游洪水调度（杜家台分流调度）1、杜家台分蓄洪区及洪道杜家台分蓄洪区是汉江下游和长江中游防洪工程体系的重要组成部分，承担分蓄汉江、长江超额洪水的任务，是保护武汉市的主要分蓄洪区。杜家台分蓄洪工程于1955年动工，1970年建成，它由杜家台闸、洪道、分蓄洪区（泛区）及黄陵矶闸等四部分组成，总面积614km2。杜家台闸为进洪闸，设计流量为4000m3/s,校核流量为5300m3/s;黄陵矶闸为退洪闸，设计流量为1535m3/s，校核流量为2008m/s。杜家台分蓄洪区（泛区）由大小不一且相对独立的围垸组成。围垸分布于洪道两侧，经过当地群众的逐年修筑，洪道两岸围垸堤防具有一定的挡洪抗渍能力。自1956年以来，杜家台分蓄洪区已分蓄汉江洪水20次（含此次分流），累计分洪总水量达194.5亿立方米。附图2：杜家台分蓄洪区现状图2、分流的选择10月6日8时，仙桃站水位35・15m,上游皇庄站自10月4日17时开始，流量一直维持在16000立方米每秒以上。鉴于严峻的汉江防洪形势，省防指决定10月6日18时开启杜家台闸分流，控制分洪道内过流在1500立方米每秒以内。本次是历史上首次启用杜家台行洪道分流。和分洪不同的是：分洪是利用分洪区内的土地，存蓄干流的超量洪水，其涉及的分洪区内所有的土地（包括民垸）将全部在蓄洪范围内；分流目的则是利用原有的江河天然分泄口、河道，分泄干流超量洪水，不涉及分蓄洪民垸，造成的损失不大。之所以选择分流是因为：（1）降低下游河道洪水位，减轻防守压力。根据预报仙桃至汉川河段接近保证，而仙桃以下河段长达150km余,两岸堤防长达300km余，防汛战线长，且大多堤外无滩、堤基较差、堤身单薄，穿堤建筑物老化失修，防守任务重

通过实施分流，削减洪峰，降低洪水水位，来有效缓解仙桃至汉川河段堤防的防汛抢险压力。（2）减小下游河道水流流速，减少崩岸险情的发生。汉江洪水期间，正值长江水位较低，按照不开启杜家台闸分流的条件预报水位，在汉川至汉口70km多的河段里，水位落差将达9米左右，流速大，且河道窄深，水下坡陡，岸坡土质较差，主流贴岸，通过实施分流，来减小洪水流量，减缓水流流速，减少减轻崩岸险情。（3）将杜家台闸前水位由超校核水位降低至设计水位以下，使杜家台闸处于设计条件以内运行，来保证涵闸的抗滑及抗渗稳定。3、杜家台闸开启情况杜家台闸于10月6日18时开启30孔闸门，高度0.3m,当晚21当晚21时，闸门开度提高至0.5m,实测分流最大流量1650m3/s,7日24时将闸门开度降至0.4m,9日10时再降至0.3m,至10日7时全部关闭闸门。洪道下游出口处的黄陵矶闸,当闸内外水位齐平时,于10月7日17时9孔全开,最大排水流量995m3/s,12日10时15分关闭6孔,至13日9时全部关闭,整个分流过程全部完成。整个分流过程共计分流总量3.5亿m3。分流过程中杜家台闸和黄陵矶闸水位曲线及实测流量曲线如下：在洪水分流过程中，杜家台分蓄洪区洪道沿程最高水位，除上游严家滩超设防0・93m、周帮站超设防0.11m外,其余均在设防水位以下，并低于历史最高渍水位。4、分流对仙桃站水位及下游的影响分析仙桃站的实时水位和流量过程曲线如下图：可以看出，当杜家台分流时刻（6日18时）仙桃水位达到最大35.46m，此后虽然流量仍然维持9000立方米每秒以上，并于7日17时至23时达到最大10200立方米每秒，但仙桃水位只有35.21m，低于35・46m。据初步分析计算，通过分流汉江洪水，降低仙桃至汉川河段水位0.7至0・8m，将汉川河段洪峰流量由10000m3/s以上减少到8700m3/s左右，同时，也相应减小了汉川河段洪水的流速。东荆河洪水调度1、基本情况东荆河是汉江下游天然的分流道，自北转向东南，起自潜江泽口龙头拐，于武汉市汉南区三合垸入长江，河道全长173公里。东荆河下游为蜿蜒分支型河道，有天星洲垸、王小垸、天合垸、郭良洲垸、唐林湖垸、联合大垸、三合垸等民垸。由于河道的淤积和边滩与河心洲的围垦，河道行洪能力降低。2、调度情况据水文部门预报，泽口10月6日20时峰值将达40.55米，陶朱埠10月6日23时峰值将达39.8米，流量3000立方米/秒，杜家台闸前水位将达到分洪水位。为迎接洪峰到来，加强了东荆河清障工作，提前开始准备，10月3日凌晨2时即命令王小垸扒口行洪，天星洲外垸随即也扒口行洪。10月5日晚，联合大垸爆破分队技术人员和爆破工兵进驻仙桃市杨林尾镇，所需爆破炸药运抵联合大垸口门处（后来鉴于汉江和东荆河汛情的缓解没有运用联合大垸行洪）。此次分流量最大为3240立方米每秒，出现在10月7日8时，比2003年秋汛多分流了300多立方米每秒；最高水位出现在10月7日13时，为39.80m。此次洪水过程实时水位、流量曲线为：三、调度评价至10月11日，汉江襄阳以下河段已全部退出警戒水位，标志着汉江流域今年第三次洪水过程顺利结束。通过科学调度，我省首次实施杜家台洪道分流，实现了一举多赢。1、库水位没有超过157米正常高水位。10月5日3时丹江口水库出现最高水位156.95米，低于正常蓄水位0.05米。实现了不超过正常蓄水位的既定目标，同时也大大减轻了中下游的防洪压力。2、中下游未超保证水位，减少了堤防险情。2003年9月汉江大洪水期间，仙桃杜家台闸以下汉江干流发生管涌3处、闸险10处、崩岸7处、井险8处、裂缝1处、散浸15处，脱坡和浑水漏洞各1处，共计46处，其中重大险情4处，汛后进行整治共投入资金600多万元。本次洪水期间，杜家台闸以下汉江干流仅出现闸险、崩岸、散浸各7处，共计21处，且均为一般险情，与2003年大洪水出险相比，不仅数量减少，而且程度减轻，