峡江水利枢纽工程关键技术研究与应用
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1.7 水库预泄对下游防洪影响分析

为了减少峡江库区淹没损失,峡江水库进入防洪调度运行方式后,当预报峡江坝址来水流量在5000~20000m3/s之间时,水库采取降低坝前水位方式运行并对坝前水位进行动态控制的洪水调度运行方式进行调度。降低坝前水位须采取提前加大泄量进行预泄方式才能达到目的。

1.7.1 坝址下游堤防在典型断面的安全泄量

据调查,经过多年的建设,赣江流域已基本形成了以堤防为主的防洪工程体系。目前已建堤防中除赣东大堤和新干县城防洪堤基本达到其设计防洪标准外,其他堤防普遍存在堤身矮小、险工险段多等问题。峡江坝址下游沿江两岸及支流河口附近分布有32座防洪堤中,除了赣东大堤防洪标准达50年一遇和新干县城防洪堤达30年一遇外,绝大多数堤防目前只能抵御5年一遇或5~10年一遇洪水,丰城市的官港堤和万石圩目前的防洪标准仅为4年一遇、泉山防洪堤仅为3年一遇。而且,巴邱镇城区目前仍未建设防洪堤,其御洪能力仅为5年一遇。

峡江水库降低坝前水位加大泄量预泄时对下游防洪影响分析选择在峡江坝下和石上水文站2个典型断面进行。根据峡江水利枢纽工程设计报告中的水文分析计算成果可知:在峡江坝下和石上站断面,能抵御50年一遇洪水堤防的安全泄量分别为22500m3/s和22800m3/s,能抵御20年一遇洪水堤防的安全泄量分别为19700m3/s和19900m3/s,能抵御10年一遇洪水堤防的安全泄量分别为17400m3/s和17700m3/s,能抵御5年一遇洪水堤防的安全泄量分别为14800m3/s和15200m3/s,能抵御3年一遇洪水堤防的安全泄量分别为13000m3/s和13400m3/s。

对于巴邱镇河段(靠近峡江站下游河段)和石上站附近河段而言,现状条件下巴邱镇河段的安全泄量为14800m3/s,石上站附近河段的安全泄量为22800m3/s。

1.7.2 水库预泄时下泄流量极限值

为了减少峡江库区淹没损失,当吉安站流量达到4730m3/s或者预报峡江坝址流量达到5000m3/s时,峡江水库须进入预泄降低坝前水位运行。涨水时,为了尽快降低坝前水位和库内沿程水位,水库须采取预泄方式加大泄水闸的下泄流量。即:当峡江坝址流量为5000~20000m3/s或吉安站流量为4730~19200m3/s时,峡江水库须采取预泄方式将坝前水位自46.00m尽快分级下降至动态控制坝前水位范围的相应下限水位,直至敞泄洪水基本恢复天然状态。

当峡江坝址上游来水流量小时预泄时的最大下泄流量也小。当坝址流量为5000~9000m3/s时,预泄时下泄流量的最大值为10800m3/s,仅为坝址的2年一遇设计洪峰流量;当坝址流量为9000~12000m3/s时,预泄时下泄流量的最大值为13000m3/s,仅为坝址的3年一遇设计洪峰流量;当坝址流量超过12000m3/s时,预泄时下泄流量的最大值为14800m3/s,也只是坝址的5年一遇设计洪峰流量。

1.7.3 各大水年洪水调度流量特征值比较分析

峡江水库预泄对下游防洪的影响主要是水库降低坝前水位时加大下泄流量是否对下游的防洪造成不利的影响。本次选择峡江站年最大实测洪峰流量超过13000m3/s(坝址3年一遇设计洪峰流量)年份的大洪水进行峡江水库的洪水调度。

通过对15年共16次大洪水的峡江站流量实测,按峡江水库洪水调度规则和“水库预泄和回蓄控制条件”进行洪水调度,经统计:赣江发生3年一遇以上洪水时,峡江水库的入库与出库洪峰流量相等;由于峡江水库预泄时为较短时间地加大泄量,虽然预泄时最大的泄量不大(不大于坝址5年一遇洪峰流量),但会产生涨落较陡的洪水波,洪水波向下游传播时会坦化滞后,石上站受峡江水库预泄影响后的洪峰流量虽有所加大,但差值较小。

1.7.4 水库预泄对下游防洪影响

根据峡江坝址上游来水流量与预泄时最大下泄流量的关系以及峡江水库的入库与出库流量、受峡江水库预泄影响前与影响后的石上站流量特征值比较可知:当峡江坝址上游来水流量小时预泄时的最大下泄流量也小,各流量级预泄降低坝前水位时预泄流量的最大值为10800~14800m3/s,仅为坝址2~5年一遇设计洪峰流量;而且当入库流量超过14800m3/s(坝址5年一遇设计洪峰流量)时出库流量即恢复到入库流量,即此时不加大下泄流量。从上述的分析中可以看出,峡江水库预泄降低坝前水位时只在坝址流量小于14800m3/s的时间段进行,水库预泄时加大的泄量不会对坝下断面的防洪产生不利影响,对石上站的流量影响也较小。

总体而言,峡江水库预泄加大下泄流量对下游防洪的影响较小,基本上不会加重坝址下游的防洪负担。