1.缘由
澧水流域,特别是渫水、溇水两大支流,均位于著名的长江中游暴雨区。1935年7月,曾经发生一场大暴雨,在汉水、清江和澧水酿成了严重大洪灾。当年三江口站洪峰流量30300m3/s,死亡33154人。
1935年7月,该流域暴雨中心在渫水上游的五峰县湾潭,最大1d降水422.9mm,5d降水1281.8mm。暴雨中心距江垭水库只有50km。
在江垭坝址上游的鹤峰,是该流域暴雨区的另一个中心。近年实测鹤峰站1d、3d、7d的最大降雨分别为253mm、450.4mm、598.6mm。在这类地区建设高坝大水库,对大坝防洪保安的校核洪水是必须慎之又慎的。
回顾1954年湖南省浏阳县宝盖洞水库洪水漫坝溃决,淹死466人,淹没农田1571hm2(23561亩),冲毁房屋20700间,灾情惨重(《湖南省水利志》第一分册P.79)。那仅是一座33.6m高的土坝,库容为862万m3的小水库。
1975年8月,从湘干边境的幕阜山到鄂豫皖的大别山桐柏山一带,出现暴雨洪水,河南省板桥、石漫滩等水库漫坝溃决,洪灾损失极其惨重,2.6万人丧生,118.7万hm2(1780万亩)耕地被淹,1015万人受灾(《中国水利报》2005.8.16)。是年冬,全国水利(郑州)会议后,很多水库进行了加坝扩泄等措施,尽力提高大坝防洪保安标准。
从研究国内外因特大洪水而溃坝的工程实例中,吸取教训。位于长江中游著名暴雨区的江垭水库,是高坝大库,一旦失事,后果极为惨重。因此,分析研究可能发生的最大洪水是十分必要的。
2.两次设计分析结论
湖南省水电院,从1964年起,对江垭水利枢纽工程曾作了大量前期工作,编制完成了两次初步设计。
1985年11月,经水利电力部审批的江垭水电站初步设计,开发目标以发电为主,兼顾防洪等,在正常蓄水位236m以下设置有20年一遇预留防洪库容3亿m3。汛期防洪限制蓄水位227m。大坝洪水标准为按1000年一遇设计,按10000年一遇校核。设定坝顶高程244m,最大坝高130m。另外分析了PMP、PMF,漫坝水深1.5m。
1993年8月,经水利部审批的江垭水库初步设计,以防洪为主,兼顾发电等。50年一遇预留防洪库容7.4亿m3,全部设置在正常蓄水位236.0m以下,汛期防洪限制蓄水位降至210.6m。大坝洪水标准改为按500年一遇设计,按5000年一遇校核,且不考虑PMP、PMF。设定坝顶高程242m,最大坝高128m。
3.世界银行安全评审意见(www.daowen.com)
江垭水库工程建设引用世界银行贷款。根据世界银行的要求,聘请中外专家组成了江垭大坝安全评审组,从1993年9月到2001年,先后召开8次评审全会和2次RCC专业分会。在第一、二次会议时,讨论了大坝设计洪水问题,对湖南省院1985年PMP、PMF成果作了分析,认为成果合理,得出的PMF为21000m3/s,比1935年洪水10000m3/s翻了一番,是大坝5000年一遇校核洪水15700m3/s的134%,当即请湖南省水电院利用1985年PMP、PMF成果,对1993年设计的大坝泄洪建筑物进行了水库调洪演算,其结果列于表6-13。由表6-13可见最高洪水高达245.5m,漫坝水深3.5m。因此专家评审报告提出了“应认真考虑超过5000年一遇校核洪水漫坝的危险性”,并两次提出具体建议(详见本章第一节)。
表6-13 1985年PMP、PMF成果对1933年大坝调洪演算表
4.大坝加高
1998年长江流域大洪水,水利部门各级领导从超蓄拦洪的角度出发,考虑大坝加高,水库防洪最高蓄水位由236m提高到239m。可以将100年一遇洪峰流量9580m3/s削减到1700m3/s。当年冬季,将正处于施工后期的坝顶及表孔弧门加高了3m,湖南省水电院补作了大坝安全复核,采取了补强保护措施。大坝加高3m的丰富内涵,不仅是超蓄拦洪、减轻下游抗洪抢险压力的问题,更重要的是为今后优化防洪调度、扩大发电、航运等综合效益创造了必要条件,对防御PMF、减少漫坝水深,也有所帮助。一举多得,综合效益显著,长远意义重大。
5.2001年PMP、PMF研究成果
按照世行规定,在大坝实施竣工验收前,在后评估的内容中,需要有大坝安全计划和溃坝洪水灾害估算与减灾对策研究。为此,澧水公司委托湖南省水电院校核了江垭坝址的PMP、PMF,从而编写了《江垭水库溃坝洪水研究报告》(2001年8月)。
该研究报告确定的PMP、PMF成果与1985年成果比较接近,数值稍有增大,略偏于安全方面。主要成果对应摘录如下:
暴雨:PMP24h为593.6mm,接近593 mm(1985年成果,下同);PMP72h为1114.9mm,大于1080 mm。
洪峰流量:PMF(Q)为22700m3/s,大于21000 m3/s。
洪水量:PMF(W24h)为15.9亿m3,大于14.6亿m3;PMF(W72h)为31.0亿 m3,大于30.4亿m3。
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