基于暴雨洪水堤防水库防洪效益分析

杜 静

(临沂市水文中心，山东 临沂 276000)

1 基本情况

岸堤水库位于泰沂山南麓，沂河支流东汶河中游，是一座以防洪为主，结合灌溉、城市供水、发电等综合用途的大型水库。岸堤水库以上分两支，南支为东汶河，北支为梓河。该库于1959年11月开工建设，1960年4月建成蓄水。控制流域面积1 694 km2，总库容7.49×108m3，河道干流坡度2.63‰。岸堤水库分别于1966年、1983年新建5×10(孔×宽)m、10×14(孔×宽)m溢洪道，2019年水库除险加固，左溢洪道改建10×13(孔×宽)m溢洪道，堰顶高程164.50 m，右溢洪道改建为溢流坝，堰顶高程177.45 m。

1996年以来，东汶河蒙阴城区段先后建设了三座橡胶坝，总蓄水量为634.8×104m3。流域内建有中型水库3座，小(一)型水库27座，小㈡型水库59座，控制流域面积394.8 km2，总库容10 761×104m3，塘坝更是星罗棋布。流域内中型水库情况统计见表1，岸堤水库流域图见图1。

图1 岸堤水库流域图

表1 流域内中型水库情况统计表

岸堤水库以上流域共有9处预报根据站，分别为常路、蒙阴、水明崖、前城子、朱家坡、东指(坡里)、夏蔚、蔡庄、岸堤。

2 暴雨洪水

2.1 暴雨过程

受蒙古气旋干冷空气及副热带高压暖湿气流共同影响，沂沭河流域发生普降大暴雨，局部降特大暴雨，暴雨中心位于沂河干流中游及东汶河流域。本次岸堤水库流域降水过程自8月13日17时开始至8月15日3时基本结束，流域平均降水量179.0 mm，前期影响雨量29.0 mm，有效降水历时28 h，暴雨走向西北向东南，暴雨空间分布不均匀，最大点雨与最小点雨比值为3.0。

暴雨中心位于流域下游前城子、岸堤水库一带，岸堤水库站最大24 h降水量278.0 mm，为1960年有资料以来最大。岸堤水库流域主要站点时段最大降水量统计见表2。

表2 岸堤水库流域主要站点时段最大降水量统计表

本次暴雨过程由三段降水组成，主要集中在第一时段，流域平均降水量134.2 mm，占本次降水总量的75%。降水量柱状图见图2。

图2 岸堤水库流域降水量柱状图

2.2 洪水情况

洪水过程线受上游来水和区间来水影响，岸堤水库8月13日18时开始起涨，起涨水位174.33 m，相应库容37 950万 m3，本次洪水过程共出现两次洪峰，14日2时出现入库洪峰流量4 880 m3/s，为1970年以来最大，重现期20 a一遇；12时出现一个较小的复峰，流量2 220 m3/s。洪水主要集中在第一次洪峰，洪水峰型尖瘦，陡涨陡落。

本次洪水过程岸堤水库站72 h洪水总量2.3亿 m3，为建站以来第4位，重现期20 a一遇，岸堤水库洪水过程线见图3。

图3 岸堤水库洪水过程线图

3 洪水预报及工程效益

3.1 洪水预报及精度评定

受本次强降水影响，岸堤水库上游东汶河及梓河水位迅速上涨，东汶河蒙阴站8月14日1时34分实测洪峰流量1 830 m3/s，梓河水明崖站8月14日2时13分实测洪峰流量484 m3/s，根据流域降水及上游蒙阴、水明崖站洪水情况，结合遥测水位实时监控，分别采用降雨径流相关法、单位线法先后进行了3次洪水预报。

由于前期降水频繁，土壤湿润，产汇流速度快，本次降水又主要集中在流域下游，且暴雨集中、强度大，入库洪峰在主要降水尚未结束时就已经出现，故第2次、第3次洪水预报只修正洪水总量。根据《水文情报预报规范》(SL205-2008)有关规定进行误差评定，各预报项目均达到合格以上，洪峰流量评定等级为优秀。洪水预报成果及评定见表3。

表3 岸堤水库2020年“8·14”洪水预报成果及评定表

3.2 工程效益

本次洪水过程岸堤水库最高水位为176.25 m，最大超汛中限制水深2.25 m，距离警戒水位0.08 m，入库洪峰流量4 880 m3/s，最大泄洪流量1 070 m3/s，削峰率为78.1%，拦蓄水量5 367万 m3，拦洪率为23.7%。

根据已批复的《淮河流域防洪规划》，东汶河干流(含沂南县城)的防洪标准为20 a一遇，水库相应的防洪任务为：当防洪控制断面发生不超过20 a一遇的洪水时，控制下泄流量2 000 m3/s，考虑到河道治理(东汶河沂南县河道段)，期间岸堤水库20 a一遇控制下泄流量1 330 m3/s。由于本次大暴雨位于东汶河全流域及沂河干流中游，为缓解下游洪水压力，本次水库最大下泄流量控制在1 070 m3/s。

根据《关于沂沭泗河洪水调度方案的批复》(国汛〔2012〕8号)有关规定，沂河临沂站洪峰流量超过12 000 m3/s时，开启江风口闸分泄洪水。通过岸堤水库对洪水的拦蓄、削峰及错峰调节，减少了沂河临沂站洪峰流量3 100 m3/s，如果本次洪水没有岸堤水库的调节，沂河临沂站洪峰流量将达到14 000 m3/s，由此可见，岸堤水库的调节在避免江风口闸分泄洪水中起到了至关重要的作用。

4 结论与建议

4.1 结论

近年来，突发性极端灾害天气频频发生，给人民财产安全造成重大损失，通过本次暴雨洪水，总结防汛过程中的经验教训，对今后的防灾减灾工作具有指导作用。

4.2 建议

4.2.1 提前预演滚动预报

提前进行洪水预报作业演习，进一步熟悉流域工程情况、预报方案等，提高预报作业熟练程度。根据天气情况，结合前期降雨和水库蓄水情况，分别进行不同量级降雨量的水库承洪能力分析计算，对可能出现的情况做出提前预判。暴雨洪水过程中根据流域降水及洪水情况，结合天气预报进行滚动预报，对洪水预报进行不断的修正，为沂河沭河上下游联合调度争取宝贵时间。

4.2.2 预报调度一体化非常有必要

由于上游水库、拦河闸坝、橡胶坝等蓄水工程的调度，改变了洪水的特性，对洪峰、洪量、峰现时间均有明显影响。调度离开预报无法实施，而没有了各个蓄水工程的调度运行管理，也无法精准预报，预报与调度愈发密不可分，建立预报调度一体化机制非常有必要。

4.2.3 充分利用在线监测设备

随着中小河流，大江大河水文监测系统的建设，流域内雨量站均配备了遥测雨量设备，蒙阴站、水明崖站及岸堤水库站水文站均建有水位在线监测设备，通过实时降水及上游入库控制站的水位过程及实测流量信息，可以全面掌握本次暴雨走势、洪水演进过程，对岸堤水库洪峰流量及出现时间进行预判，为防洪调度提供精准及时的数据支撑。