李登福 张继勇

一、水库基本情况

石山口水库位于罗山县城西南33公里、淮河水系竹竿河支流小潢河上游,是一座以防洪、灌溉为主,兼发电、养殖及城市供水等综合利用的大(2)型水库,水库按百年一遇洪水设计,控制流域面积306平方公里,总库容2.81亿立方米。主坝长295米,为黏土心墙坝,坝顶宽7米,坝顶高程85.82米,最大坝高25.82米。副坝为均质黏土坝,长373米,坝顶宽6米,坝顶高程85.32米,最大坝高13.32米。溢洪道位于主坝右侧,泄洪闸为宽顶堰式,堰顶高程70米,堰顶净宽3×10米,用3孔11.3×10米弧形钢闸门控制,最大泄量1973立方米/秒。输水洞为圆形山体有压隧洞,位于主坝右侧,紧靠坝肩,洞身全长96.70米,进口底高程67.30米,内径1.75米,比降为1:300,最大泄量27立方米/秒。

水库防洪保护下游10万亩土地、20多万人口及312国道、罗山县城、宁西铁路、沪陕高速、沪兰新光缆干线等重要设施。水库建成运用以来,发挥了明显的防洪减灾效益,为罗山经济的发展发挥了巨大作用。

二、“7.19洪水”情况

7月19日-20日,流域发生了大暴雨,暴雨中心位于水库上游杨畈站,雨量185毫米,流域平均雨量172.1毫米。流域最大24小时雨量157.4毫米,略小于5年一遇暴雨(166.3毫米)标准。本次暴雨有如下特点:一是前期连续降大到暴雨。6月20以来,流域已发生三次较大雨洪,土壤含水量大,接近饱和。二是雨强大,20日10时-12时,流域平均降雨达36.9毫米,其中朱堂站2小时雨量更是达到45毫米。三是雨型组合恶劣。本次降雨是先小后大雨型,近50%降雨集中在最后6个小时,汇流迅速,洪水来势凶猛,形成较大洪峰。

受此影响,7月20日18时,库水位达汛限水位78.50米,并持续上涨,一度达78.91米,超过汛限水位0.41米。本次洪水洪峰830立方米/秒(20日16时),接近5年一遇标准(915立方米/秒),洪水总量3686万方。

三、洪水调度情况

2016年省防指批复的主汛期调度运用方案为:库水位78.50-79.16米(5年一遇)时,控泄150立方米/秒。库水位79.16-79.89米(20年一遇)时,控泄400立方米/秒。库水位79.89-80.91米(100年一遇)时,控泄600立方米/秒。库水位超过80.91米时,溢洪道和输水洞敞开泄流。

石山口水库灌区管理局根据水库运行情况,提前谋划,从4月28日开始开机发电,累计腾空库容4100万立方米,为拦截本次洪水创造了条件。洪水发生过程中,我局工程技术人员共向市防办发出了四次洪水预报(修正预报),准确地预报了洪峰流量和洪水过程,为领导科学决策提供可靠依据。7月20日18时,库水位达汛限水位78.50米后,水库管理局立即向上级报告,做好了随时按省、市防指指令开闸泄洪的准备工作。21日,省防指通知12时泄洪100立方米/秒,因淮河流域普降大暴雨,下游县城部分区域已经进水形成内涝,防汛形势紧张,经与省、市防办会商后决定暂缓泄洪。根据水库水位和下游情况,省防办批准石山口水库从21日18时开始泄洪60立方米/秒(含发电)。库水位持续回落,7月24日20时水位回落到78.50米,按照省防办的指令关闭溢洪道停止泄洪,仅以电站满发6立方米/秒下泄。

四、防洪减灾效益

在本次洪水调度中,省、市防指根据水库汛情、天气预报和下游防汛形势,审时度势、科学调度、果断决策,在石山口水库自身超汛限水位情况下,为了下游县城的防洪安全,关闸错峰24个小时(20日18时-21日18时),多拦蓄洪水1230万立方米,削减洪峰92.8%,为下游的防汛安全作出了应有贡献。据初步分析,在这次洪水中,因石山口水库的拦洪错峰和小龙山、子路水库的错峰作用,减少受灾人口3.4万人,减少淹没耕地面积8.59万亩,防洪社会效益估算约1.739亿元。具体计算如下:

1.小潢河罗山县城段洪峰流量计算

小潢河穿罗山县城而过,是影响罗山县城防洪的主要因素。小潢河县城河段来水包括石山口水库坝址至县城区间来水和石山口水库洪水两部分,利用淮上法综合单位线求石山口至罗山洪水过程与石山口水库洪水过程错后5小时相叠加,可推算出罗山县城此次洪水过程,洪峰流量为1316.8立方米/秒(7月20日20时),在不考虑淮河洪水顶托的情况下,洪水从7月20日15时漫出河道到21日1时归槽,历时10小时,最大漫槽部分流量达512立方米/秒。

2.防洪效益测算

平均单位财产值计算:由于缺乏水库下游小潢河沿岸地区计算平均单位面积财产值,根据河南省水利厅《河南省1991年淮河、洪汝河防洪经济效益分析》资料中的财产调查,计算得出1991年该地区农村平均单位面积财产值为985.4元/亩。

按《防洪减灾经济效益计算办法》中公式:V=V0(1+r)n

式中:V—计算年单位面积财产价值(元/亩);

V0—参照年单位面积财产价值(元/亩);

r—年修正系数,一般参考当地的统计年鉴,考虑财产增长和物价上涨因素得出;

n—计算年与参照年间隔的年数。

取财产年修正系数r=8%,n=2016-1991=25代入上式计算得2016年农村单位财产价值为:

V2016=985.4×(1+0.08)25=6748元/亩

洪涝淹没面积计算和洪涝综合损失率:由调查得知,石山口水库坝址以下小潢河经过治理,能满足设计安全泄量804立方米/秒。

根据国家防总办公室“关于防洪减灾经济效益测算的通知”规定,基准年取1949年条件下,小潢河县城段安全泄量仅为400立方米/秒,按平均淹没0.7~0.8米深计算,该区域洪涝淹没面积8.59万亩,在“7.19洪水”中,洪涝面积近似为0。洪涝面积综合损失率η取0.30。

年防洪减灾经济效益的推求:本地区不划分计算单元,直接按《办法》中公式计算,推求2016年防洪减灾经济效益。

B2016=(A1949-A2016)×V2016×η

=(8.59-0)×6748×30%

=1.739(亿元)

五、结语

此次洪水虽然只有5年一遇的标准,但由于淮河洪水顶托,县城仍然出现了内涝,经石山口、子路、小龙山等水库的联合调度,充分发挥了水利工程拦洪、错峰、削峰作用,在保证了水利工程设施安全的同时,取得了很好的防洪减灾效益。

(作者单位:罗山县石山口水库灌区管理局)