1.4 枢纽工程上下游防洪情势
1.4.1 上下游防洪基本情况
1.下游河道堤防御洪能力情况
从《江西省赣江流域综合规划修编报告》中可知:赣东大堤的御洪能力目前已达到50年一遇,规划提高到100年一遇;南昌市主城区防洪堤的御洪能力目前已达到100年一遇、零散防护小片区防洪堤的御洪能力目前为50年一遇,规划主城区防洪堤近期为200年一遇,远期为300年一遇;规划其他保护区近期的防洪标准,县城所在地为20~30年一遇,沿河重要乡镇为10年一遇,5万亩以上保护区为20年一遇,1万~5万亩保护区为10年一遇。
据调查,峡江坝址下游沿江两岸及支流沂江河、袁河、锦江河口附近分布有32座防洪堤,除了赣东大堤和新干县城防洪堤的御洪能力分别为50年一遇和30年一遇外,其他堤防绝大多数的御洪能力目前为5年或5~10年一遇,丰城市的官港堤和万石圩的御洪能力为4年一遇、泉山防洪堤的御洪能力为3年一遇。
2.下游典型断面安全泄量
峡江泄水闸加大泄量预泄对下游的防洪影响分析可选择在峡江坝址下游4.5km的峡江水文站和位于赣东大堤中部的石上水文站2个典型断面进行。
峡江站和石上站的集水面积分别为62724km2和72760km2。根据峡江水利枢纽工程设计报告中的水文分析计算成果,峡江站P=2%、P=5%、P=10%、P=20%和P=33%设计洪峰流量分别为22500m3/s、19700m3/s、17400m3/s、14800m3/s和13000m3/s,石上站P=2%、P=5%、P=10%、P=20%和P=33%设计洪峰流量分别为22800m3/s、19900m3/s、17700m3/s、15200m3/s和13400m3/s。
为抵御不同频率洪水,上述峡江站和石上站2个断面相应频率的设计洪峰流量即为该堤防在峡江站和石上站2个断面的相应安全泄量。
3.库区堤防工程御洪能力情况
峡江库区内设有同江、吉水县城、上下陇洲、柘塘、金滩、樟山和槎滩7个防护区,布置了13条防洪堤、15座排涝站。
同江防护区的同赣堤和吉水县城的城防堤按50年一遇的洪水标准设计和实施,同江防护区的阜田堤和万福堤以及上下陇洲的陇洲堤按20年一遇的洪水标准设计和实施,柘塘防护区的柘塘北堤和南堤、金滩防护区的金滩堤、樟山防护区的樟山堤、燕家坊堤、落虎岭堤和奶奶庙堤以及槎滩防护区的槎滩堤均按10年一遇的洪水标准设计和实施。因此,峡江库区各堤防工程的御洪能力与设计相应的洪水标准相同。
1.4.2 典型年洪水调度情况
峡江水利枢纽工程坝址的集水面积62710km2,其下游4.5km设有峡江水文站。峡江站集水面积62724km2,该站自1947年设站以来至2013年,已具有1953—2013年61年水位观测资料和1957—2013年57年的实测流量资料。在峡江站历年最大洪峰流量系列中:最小值出现于1963年,为2950m3/s;最大值出现于1968年,为19900m3/s。其中:年最大实测洪峰流量大于13000m3/s(3年一遇设计洪峰流量)的年份有15年共16次。
编制《运用方案》时,选择峡江站最大实测洪峰流量大于13000m3/s的16次洪水作为典型年洪水,并对其按照设计阶段初选的参数进行峡江水库的洪水调度,入库流量采用峡江站实测流量。依据峡江站的实测洪水过程,采用峡江水利枢纽工程设计阶段设定的预泄和回蓄控制条件按峡江水库的洪水调度规则,对16次洪水的实测流量过程,以1h为计算时段进行洪水调度。由洪水调度成果的统计分析可知,16次洪水中:有10次入库洪峰流量小于16500m3/s的洪水通过水库调节后的出库洪峰流量均达到了16500m3/s,其余的6次入库洪峰流量达到16500m3/s及以上的洪水通过水库调节后的出库洪峰流量与入库洪峰流量相同。另外,当上一时段的下泄流量小于3500m3/s时,仍按1260m3/s的流量差加大预泄流量,上一时段的下泄流量大于14500m3/s时,按2480m3/s的流量差减小泄量;上一时段的下泄流量小于4000m3/s时仍按1260m3/s的流量差减小泄量回蓄;预泄和回蓄时的下游水位在1h内的升高值和降低值会超过1.0m。
1.4.3 防洪调度上存在的主要问题
峡江水利枢纽工程是一座具有防洪、发电、航运、灌溉等综合效益的大(1)型水利枢纽工程,其坝址下游主要的防洪保护对象是南昌市城区和赣东大堤保护区,其拦蓄洪水为下游防洪运行方式主要是针对南昌市城区和赣东大堤保护区进行。峡江水库的防洪调度在设计阶段考虑坝址下游堤防的御洪能力已按规划要求达标:一般均可抗御10年一遇及以上洪水(沿河重要乡镇、保护1万亩及以上圩堤均规划近期的防洪标准达10年一遇及以上),保护1万亩以下圩堤也能抗御5年一遇洪水。因此,峡江水库预泄降低坝前水位运行方式在设计阶段拟定的预泄时最大下泄流量:将水位自46.00m降低至45.20m时(坝址流量为5000~9000m3/s)为13200m3/s(略大于坝址3年一遇的设计洪峰流量13000m3/s),将水位自45.20m降低至44.40m时(坝址流量为9000~12000m3/s)为14800m3/s(坝址5年一遇的设计洪峰流量),将水位自44.40m降低至43.80m时(坝址流量为12000~14500m3/s)为16500m3/s(小于坝址10年一遇的设计洪峰流量17400m3/s)。而且,在将峡江坝前水位降至43.80m以下时,泄水闸全开可敞泄上游来水流量。
由于峡江坝址下游沿江两岸及支流沂江河、袁河、锦江河口附近的堤防绝大多数未按规划要求达标,其防洪标准目前为5年或5~10年一遇,且丰城市的官港堤和万石圩仅为4年一遇、泉山防洪堤只有3年一遇。若按设计阶段拟定的峡江水库预泄时最大下泄流量进行预泄降低水位调度,则会造成较大的人为洪水,威胁峡江坝址下游沿江两岸未达标堤防的防洪安全。若按设计阶段拟定的峡江水库预泄或回蓄的增减流量差进行泄蓄洪水,有些时段预泄或回蓄时的下游水位在1h内的升高值或降低值会超过1.0m,有可能对航运和岸坡的稳定产生不利影响。