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骨干水库齐给力 三湘大地得安澜——2020年湖南大型水电工程防洪纪实
2020/9/29 20:35:39    新闻来源:湖南省水力发电工程学会

2020年湖南遭遇了本世纪以来最大的洪水,澧水、沅水和资水流域多次发生洪水,并与长江洪水遭遇,洞庭湖区全线长时间超警,防汛形势十分严峻。但是,防汛工作做得十分到位,取得了“未垮一库一坝、未溃一堤一垸、未发生群死群伤”的决定性胜利。控制性骨干水库(水电站)防洪功能的发挥、相关企业的担当、水利部门的科学调度共同构成了防洪制胜的关键,彰显出大型水利水电工程防洪的湖南力量。

一、为什么湖南多洪水

湖南三面环山,中部丘岗起伏,北部平原广布;水系发育,以湘、资、沅、澧四水为主干呈辐射状水系向洞庭湖汇集,并归口注入长江,构成了马蹄形地貌和“一江一湖四水”水系格局。山区河流坡陡谷深、易发洪水,湖区地势平坦、容易倒灌成灾。

我省水系格局

湖南为亚热带季风湿润气候,常年受西太平洋副热带高压和北方冷空气的影响,易造成全省大范围降水天气,年平均降雨量在1462mm以上,属全国多雨区之一,且降雨时空分布不均衡,使洪涝灾害成为全省最活跃、最敏感的自然致灾因子。

受地形地貌、气候、水系等因素综合影响,湖南历来降雨强度大、范围广、历时长,洪水来势猛,受灾面积大,受灾区经济发达,洪灾损失严重。

五强溪水库泄洪

二、2020年湖南洪水有哪些特点

2020年长江流域暴雨频发,湖南先后遭遇24轮强降雨过程,频繁发生的暴雨肆掠三湘大地,资水、沅水和澧水流域齐发大水,同时,长江上游先后形成了5次洪峰流量超50000m3/s以上的编号洪水,三峡水库发生建库以来最大入库洪水,流域洪水与长江洪水遭遇,洞庭湖区全线长时间超警戒水位,四水及湖区共92站次超警戒水位,16站次超保证水位,2站超历史水位,防汛形势十分严峻。

一是降雨极端且集中。全省汛期累计雨量1052mm,较多年同期均值930.1 mm偏多13.1%;雨水集中期以来52天中有39天出现100 mm以上大暴雨,15天出现200 mm以上特大暴雨。其中,慈利、石门、南县、安乡、冷水江、涟源、娄底、隆回、湘乡等9个县市52天累计雨量突破同期历史记录。

二是范围广且历时长。全省资水、沅水、澧水和洞庭湖“洪水齐发”,最多时湖区共有130个堤垸2930Km堤段水位超警戒水位(简称超警),256Km堤段水位超保证水位。其中,洞庭湖湖区全线长时间超警,城陵矶水位连续超警长达60天。

凤滩水库错峰泄洪

三、为什么说大型水库是湖南的防洪重器

通过近一个世纪的努力,湖南境内四条江河的水库水电站开发建设已经基本完成,其中具有防洪调节性能的大型水电工程共有17处,总防洪库容达70亿m3,总调节库容达190亿m3,包括湘水的双牌、欧阳海、东江、涔天河、水府庙,资水的柘溪,沅水的五强溪、洪江、凤滩、托口、白市、三板溪,以及澧水的江垭、皂市等水库水电站。

湖南省大型水库分布图

湖南水电工程的流域布局和整体规模,是中国电建中南院等单位长期勘测规划、全面科协论证的结果,也是湖南的自然环境和水资源条件所决定的。这些工程不仅在农田灌溉、城乡供水、发电航运和环保旅游等方面助力了湖南的经济、改变了湖南的面貌、促进了湖南的发展,而且在抗御洪灾、保障三湘安澜方面发挥着无可替代的关键作用,成为了防洪的“重器”和“硬核”。

沅水是湖南境内水量最大的河流,沅水流域上的大型水电站最多,不仅有湖南境内的五强溪、洪江和托口水电站,还有上游贵州境内的三板溪和白市水电站等,形成了完整的流域梯级电站群,总调节库容达79亿m3,具有很强的流域梯级综合调节防洪能力。

沅水干流梯级示意图

三板溪和五强溪两个龙头水电站,分别“坐镇”沅江流域上下游,五强溪水电站装机容量120MW、总库容43.5亿m3、调节库容20.2亿m3、防洪库容13.6亿m3,控制流域面积83800K㎡,占全流域的93%,可直接调节保障下游桃源、常德和洞庭湖尾闾的防洪安全,是湖南省最重要的防洪控制性工程。三板溪水电站总库容达40.9亿m3,为多年调节水库,调节库容达26.2亿m3,即使遭遇今年这种大洪水也可以全部消纳,对下游梯级及湖南的防洪具有真正的“龙头”作用。 

五强溪电站大坝

三板溪水电站大坝

澧水流域在上世纪还没有大型水库,98大水造成了北民湖蓄洪和多处堤院溃堤等重大损失。如今修建了江垭和皂市两座大型水库,防洪库容分别达到7.4亿m3和7.8亿m3,大大提高了澧水下游的防洪调节能力,“兄弟俩水库”同时发力,就能应对类似98大水。今年7月8日,在澧水干流石门站水位超警流量过万的紧急情况下,江垭和皂市水库分别将出库流量控制为700m3/s和500m3/s长达60小时,削峰率超过90%,控制石门三江口洪峰流量不超过12000 m3/s。保障了涔水大堤安全,避免了澧县北民湖分蓄洪损失,缓解了澧阳平原危机。

江垭水库放水腾库

皂市水库泄洪

柘溪水库作为资水流域唯一大型防洪水库,拥有7亿m3防洪库容和21.8亿m3调节库容,且位于资水干流上,控制着80%的流域面积,具有很强的调控作用,是资水下游真正的的“防洪重器”。柘溪水电站始建于1958年,近60年以来,为益阳地区和洞庭湖的防洪安全作出了重要贡献。今年7月27日前后,由于资水流域强降雨,柘溪水库入库流量超过7000m3/s,下游柘溪至桃江区间产流达6300m3/s。一旦上下游洪水叠加,将导致桃江水位暴涨超保。为此,柘溪水库全关泄洪闸门并关停发电流量近9小时,实现零出库,降低下游洪峰水位1.7m,大大减轻了桃江县城及其下游的防洪压力。

柘溪水电站全景

四、湖南防洪的成功离不开大型水电企业的担当

负责开发运营湖南防洪硬核工程的是国电投五凌公司、长江委澧水公司和国网湖南电力等知名企业,他们责无旁贷地挑起了确保三湘四水防洪安全的重担,多年以来为湖南的防洪度汛做出了突出贡献。在应对2020年湖南特大洪水期间,他们敢于担当、执行到位、无私奉献,又一次展现了大型水电企业风采。 

一是领导重视、体系健全、责任到位,为防洪度汛提供了强有力的组织保障。他们均由公司主要领导担任防洪组长,亲自部署、亲自检查、亲自指挥。都及时调整并建立了从公司本部到各电厂再到班组的防洪责任体系,并实现了与省防指(调度中心)的防洪体系的无缝对接;明确了防汛行政、技术和巡查责任人,细化了岗位职责和工作流程;都建立了汛期防汛领导机构和防汛办公室,成立防汛抢险应急队伍。为防洪度汛提供了强有力的组织保障。

五凌公司谭文胜副总经理主持防洪调度协商会

澧水公司文柏海董事长在皂市电站现场指导防汛

二是预案科学、排查仔细、措施到位,为防大汛抗大灾做了充分的准备

(1)及时修订完善防洪度汛方案及应急预案,并积极开展防汛应急预案演练。

(2)修订完善了防汛、抗洪抢险、汛前检查与消缺、汛期值班、汛期巡视、汛期联系、汛期通讯、汛期汇报、灾情和损失统计与报告、通信管理、防汛物资管理、防汛工作奖惩办法等相关的规章与制度。做到遇事有章可循,心中有数。

(3)排查设备设施,备足备齐防汛物资。汛前各自完成了流域水情测报系统遥测站点巡检、大坝监测系统监测站点检修、水电站闸门等检修消缺等。备足备齐防汛物资,做到有备无患。

澧水公司防洪演练

五凌公司防洪演练

国网湖南电力防洪演练

三是认真研判、精准操作、全力以赴,体现出极强的防洪抗灾执行力

(1)腾库迎洪。各自运营的主要水库不仅在汛前,通过发电或预泄等方式,使库水位消落到位,为防范可能发生的超标型洪水留足防洪库容。而且汛期实时关注流域水雨情信息,滚动测报,及时、准确做出决策,做好洪前腾库、汛中调整、汛后拦蓄工作,将每个水库的防洪功能发挥到极致。 

(2)多次启动应急预案。在启动应急响应期间,指挥系统前移。公司主要领导多次轮岗赶赴水库现场带班,靠前指挥防汛工作;实行24小时值班制,强化值班值守,加密了设备巡视和厂区巡查;

(3)严格执行湖南省防办调度令。据统计五凌公司2020年汛期共执行湖南省防汛抗旱指挥部调度令468次,沅水流域8座梯级水库联合防洪作用,沅水各水库共拦蓄洪58.7亿m3;澧水公司执行湖南省防汛抗旱指挥部调度令34次,机组全停2次(江垭、皂市各全停1次,停机时间均为82个小时),澧水江垭、皂市水库分别拦蓄洪量8.8亿m3、5.4亿m3共拦蓄洪量14.2亿m3;国网湖南电力执行湖南省防汛抗旱指挥部调度令33次,执行省防指对机组调度指令58台次,在关键时刻,为下游错峰,机组全停8次(柘溪全停5次,共停机122个小时;凤滩全停3次,共停机97个小时),柘溪、凤滩水库分别拦蓄洪量7.84亿m3、4.20亿m3,共拦蓄洪量12.04亿m3。为减轻本流域和下游洞庭湖及长江防汛压力做出重大贡献。

五凌公司集控中心

四是服从大局、敢于担当、无私奉献,为一江一湖四水保安澜。他们顾全大局、服从防办调度、勇担社会责任,展现企业担当:据不完全统计今年防洪抗灾期间,五凌公司共计减少发电量4.8亿kWh,合计约1.3亿元;澧水公司减少发电量0.34亿kWh,合计约1000万元;国网湖南电力减少发电量0.8亿kWh,合计约2200万元。三家公司不惜牺牲自身的经济效益,切实履行国企(央企)社会责任与政治担当,充分发挥了湖南防洪抗灾主力军的作用,为确保三湘四水一湖安澜,做出了重大的贡献,多次受到水利部与湖南省的表扬。

五、通过科学调度使大型水库防洪作用发挥到极致

湖南在多年积累和不断创新的基础上,对水库防洪调度形成了一套科学成熟的方法。

一是在省防指的统一领导下,气象、水利、应急部门之间,部门与企业之间协调一致、形成合力,水库调度协调指挥和联合会商机制有效运行。

省防指办公室防洪调度会议

二是运用大数据、5G、无人机、人工智能、云计算、物联网等高科技手段,实现信息化与水库调度的高度融合;利用无人机监测仪、卫星电话、水位雨量一体机、ADCP测流仪、手持式雷达波测流仪等多种设施设备开展水文应急监测;利用湖南省水库信息管理系统、四水流域洪水预报调度系统、洪水预警监测系统等平台,实现全面信息采集、精准预报预警、水库联合调度、科学决策部署的一体化管控。

水文中心ADCP测流系统

中南院雷达波自动测流系统

水文智能监控平台

防汛抗旱云平台

三是坚持上下游一盘棋,立足湖南,放眼长江,统筹“一江一湖四水”联合调度,汛前充分准备,预留防洪库容、预防措施到位,主汛期间精细调度,反复利用防洪库容。

6月28日至7月12日,沅水和澧水流域普降暴雨,同时遭遇长江1号洪水,湖南累计48次调度五强溪、江垭、皂市、凤滩、托口等主要大型水库拦蓄洪量23.6亿m3。其中:沅水流域将五强溪26300m3/s洪峰削减了10000m3/s,避免了下游桃源、常德堤防超保,联合凤滩、托口和上游贵州三板溪、白市水库全力拦洪,在洞庭湖水位迅速上涨的关键时期将18000 m3/s出库流量锐减至5000m3/s,持续56小时。

7月17日至23日,在防御“长江2号洪水”过程中,通过精准预报和提前预泄等措施,全面调度澧水、沅水和资水流域上的大型水库,以超常规的调度力度,将水库拦洪削峰的能力用到极致,总计减少入湖洪水28亿m3。通过水库拦洪错峰,不仅有力地保护了三江流域下游沿岸城乡人民生命财产安全,还控制洞庭湖入湖流量连续6天小于三口流量,为三峡腾库争取了时间,避免了洞庭湖与长江高洪水位的不利遭遇。

在7月26日至29日的洪水过程中,统一调度四水流域省内外水库电站共计119座,将出库流量降至最低。其中江垭和皂市水库为澧水削峰率74%,五强溪水电站为沅水削峰率达90%,柘溪水电站为资水削峰率达100%。有力地保障了桃江县城等下游城乡防洪安全,最大限度减轻洞庭湖防洪压力。

今年主汛期,湖南先后87次调度四水大型水库,累计拦蓄洪量68.1亿m3。在长江发生三次编号洪水的关键时期,配合三峡水库拦洪削峰,分别降低城陵矶洪峰水位0.8米、1.7米、0.6米,避免了洞庭湖与长江高洪水位的不利遭遇,既为洞庭保安澜,又为降低长江中下游高洪水位发挥了重要作用,有力地支持了兄弟省市的防洪度汛,得到了党中央的肯定和水利部的表扬。

 

                                                                                                                                      湖南省水力发电工程学会

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