沅江下游防洪现状及建议
沅江下游防洪现状及建议
李德松
(常德水文水资源勘测局 常德 415000)
[摘要] 1995年五强溪水库建成以后,沅江下游先后两次发生了超历史的特大洪水,下游防汛形势还很严重,本文对五强溪水库建成以后下游近20年的防汛现状作了初步的分析,并提出了加强上游水库的科学调度、加强洪水预报、加高加固堤防、疏浚河道等对策及建议,为防汛减灾决策提供参考。
[关键词] 沅江 洪水 超历史 五强溪水库 1基本情况
沅江位于湖南省西部,是湘、资、沅、澧四大水系之一。在长江八大支流中,水量仅次于岷江和嘉陵江。沅江发源于贵州省东南部,分南北两源:南源龙头江,源出都匀市城西云雾山鸡冠岭;沅江北源重安江,源出麻江县北之大山。两水汇合后称清水江,至金紫入湖南省境。沅江在湖南境内流经芷江、会同、洪江、怀化、溆浦、辰溪、泸溪、沅陵、桃源、鼎城等县境内,在德山注入洞庭湖。沅江河源至德山全长1033km,流域面积89163km,流域平均坡降0.594‰。
沅陵至德山为沅江下游,多为丘陵河谷平原地形,修建了三个沅江梯级开发水利工程,1995年建成的五强溪水库是沅江梯级开发的骨干性工程,位于沅江下游沅陵县境内,上距沅陵县城73km,下距常德市130km,水库控制集雨面积83800km,占沅江流域总面积的93%。年平均流量2040m/s,年径流总量643亿m。水库总库容为42亿m,正常水位108m以下预留防洪库容13.6亿m,库容系数0.031,为季调节水库。按照设计报告,五强溪水库与上游的凤滩水库联合运用,在下游河道安全泄量20000m/s的条件下,可将其防洪标准由现在的5年提高到20年一遇。
五强溪水库以下,沅江两岸共有13个堤垸直接受五强溪水库的防护保护,其中有沅南、善卷、护城、漳江垸等万亩以上堤垸及围堤湖蓄洪垸等,主要涉及到常德市城区及部分区县,受保护面积2467km,总耕地约13万hm,总人口约170万人,总堤长421km,其中沅江大堤266km。 2近年来洪水情况
五强溪水库建成至今19年时间,沅江下游共发生了11次超警戒水位的暴雨洪水,其中有5次洪水超保证水位, 20世纪末,几乎每年都发生超保证水位的洪水过程。洪水频发是沅江下游防洪的主要特征,特别是1996年7月和2014年7月的两次超历史的特大洪水,是沅江干流发生有实测记录以来的最大洪水过程,其持续时间长、洪量之大,洪峰水位之高,历史罕见。五强溪水库建库以来沅江下游洪水情况详见表1。
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表1 五强溪水库建库以来沅江下游洪水情况
从历次洪水情况来看,沅江上中游各干支流虽然修建了许多的控制性水利工程,特别是修建了酉水的凤滩水库和干流的五强溪水库,大大提高了下游的防洪标准,但并不是说下游就不会发生较大的洪水过程,而反观近半个世纪以来下游超桃源站超保证水位的洪水过程,发生在五强溪水库建成以后占到了七成。
从洪水类型来看,沅江洪水类型多为中下游型洪水。主要是因为沅江流域降雨雨区多集中在沅江中下游部分,上游经过各干支流控制性工程调蓄以后,逐步传播到中下游,最后经五强溪水库调蓄泄洪,导致下游洪水过程发生。
从发生时间上看,沅江下游平均每2年发生一次超警戒水位,平均每年发生较为明显的洪水三至四次。6月、7月是沅江下游洪水高发期,特别是7月占到了半个世纪每年最高洪水位的50%以上,从50年代来下游有实测洪水观测记录64年的统计分析资料表明, 7月是沅江下游防汛的重点时期,每年沅江下游最高洪水基本上都发生在7月。
表2 1951年以来沅江下游桃源水文站每年最高洪水位各月占比统计表
1996大水后,沅江流域加快了综合治理,有效提高了沅江流域防洪抗灾能力。从新世纪以来的历次洪水过程来看,并没有造成大范围的洪水灾害,特别是2014年7月的超历史特大洪水,五强溪水库下泄流量超20000 m/s时间达36小时,超25000 m/s时间达26小时,但除桃源河段桃花垸出现局部的漫淹以外,没有溃一堤一垸,没有造成重大灾情,洪峰安全过境注入洞庭湖,所以在洞庭湖湖区水位较低,沅江下游洪水出流顺畅时,沅江下游河道安全泄量已达到22000m/s。 3洪水发生原因
(1)降雨量大
沅江流域位于湖南省西部,该地区中上游多为山区性河道,河网密,降雨量大,径流形成快,来势猛,产汇流量大速快,分析历年来沅江流域典型年降雨特性,主要特征有:一是降雨持续时间长,时间基本固定。降雨主要集中在6月、7月,且以6月下旬及7月上中旬较多,各典型年降雨时间都持续一周以上,中间基本没有间隔,有的降雨时间甚至持续1月以上;二是范围广,雨区集中。沅江中游是历年来降雨集中区,特别是五强溪库区及支流酉水流域,各典型年降雨基本上都覆盖这些区域,这些区域范围广,坡度大,降雨径流快,是下游洪量的主要来源;三是雨水充沛、降雨强度大。沅江流域历来是雨水充沛区域,汛期
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年平均降雨量在900mm左右,而6月、7月的降雨基本上占汛期的60%左右,且降雨强度大,次降雨量单站能达到300mm左右。
表3 主要典型年降雨量对照表
(2)来水量大,干流主要控制性水利工程防洪库容小
五强溪水库是沅江下游的主要控制性水利工程,该水库正常蓄水位108m以下预留防洪库容13.6亿m, 至设计洪水位111.13m以下最大的预留防洪库容约为20亿m,对于上游较小的洪水过程,可以经过水库调蓄,达到科学调度的目的,但对于较大的洪水过程,由于水库调洪库容有限,下游发生较大的洪水过程将不可避免。
如2014年7月17日沅江下游超历史特大洪水,五强溪水库最大入库流量35700m/s,其中,入库流量超30000m/s持续时间长达22小时,如此大的入库来水只需要约10个小时就能将五强溪水库蓄满,统计分析,五强溪水库在16日、17日分别来水23.3亿m和24.4亿m,这已远远超出了五强溪水库的防洪调蓄库容,在有限的利用好防洪库容的情况下,只有通过加大下泄来保证水库运行安全,五强溪水库最大下泄26200m/s,下泄流量超20000m/s时间达36小时,超25000m/s时间达26小时,16日、17日两日分别下泄约18亿m和22亿m,最大程度的确保了水库与下游的防洪安全,而下游安全泄量在19亿m左右,这也直接导致了下游发生超历史特大洪水。 4对策与建议
(1)加强上游水库的科学调度。五强溪水库上游已建成了三板溪水库、洪江水库、碗米坡水库、凤滩水库等一大批控制性水库,这些水库累计防洪库容超50亿m,要充分的利用好这批水库,实施精细化调度,适时适量开闸泄洪,及时为下游拦洪削峰,最大限度的发挥水库的优化调度作用。各水库要严格执行汛期防洪的运行手则,实行依法调度。
(2)加强洪水预报。要进一步改进完善预报预测手段,提高预报预测精度,当预报将要发生严重洪水灾害时,要及时发布洪水预警。加强同气象部门的合作,及时掌握好天气变化情况,加强会商协调,实现数据共享、预报预测一体的气象水文业务服务系统,同时要加大中小河流雨水情信息采集系统的建设,使水文监测覆盖面更广、更密,数据更为及时、准确、全面。
(3)加高加固堤防。2014年7月17日沅江下游超历史特大洪水,虽然导致下游沿河两岸堤防多处出现险情,但经过及时有效的抢险,除桃源河段桃花垸出现局部的漫淹以外,没有溃一堤一垸,没有造成重大灾情,洪峰安全过境注入洞庭湖。相比较1996年7月洪水,沅江两岸的小垸、河汊基本淹没,车湖垸、木塘垸、青山垸等6个万亩大垸溃决、漫淹,围堤湖垸破堤蓄洪,本次沅江洪水灾情相比较历次高洪水而言要小得多。这主要得益于1996大水后,在国家支持下,我省加快沅江流域综合治理,修堤防、固基础、除隐患、扩洪道,有效提高了沅江流域防洪抗灾能力。所以加高加固沅江下游防洪大堤是抵御超历史洪水最有
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效的办法。对已经出现险情的堤防要重点整治,对翻沙鼓水、管涌堤段要进行填塘固基,对善卷垸、桃花垸、漳江垸等重点堤防要加高1m左右,同时对受沅江倒灌影响的水溪、延溪、诹溪等中小河流加大整治力度,堤防也要进行加高加固,并将其纳入沅江流域治理的重点。
(4)疏浚河道。沅江修建了大量的水工建筑,如电站,桥梁等,沿岸树木林立,滩涂芦苇丛生,泥沙淤积,致使河床抬高,严重影响了河段行洪能力。要加大对河道进行疏浚,实施最严格的河道保护制度,合理确定各主要河流的安全宽度,加大平垸行洪、退田环湖的力度,对过去已经形成但严重影响行洪安全的建筑物进行拆除,对拟新建的临河、跨河、穿河建筑物依法严格审批,科学制定河道采砂规划并严格实施,严厉打击非法采砂行为,恢复河道生态,保护河道水质。