2.3 陆水水库调度

2.3.1 水库基本情况

陆水水利枢纽位于湖北省赤壁市城区东南端，控制流域面积为3400km²，占全流域面积的86%。流域多年平均年降雨量为1550mm，多年平均年入库水量为27.1亿m³。

陆水水库是以防洪为首要任务的大（2）型水库，枢纽工程设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为2000年一遇。校核洪水位为57.67m，设计洪水位为56.50m，正常蓄水位为55.00m，防洪限制水位为54.00m（4月）和53.00m（5—6月），防洪高水位为56.00m，水库总库容为7.42亿m³，

枢纽由主坝、15座副坝、电站厂房及开关站、升船机、南北灌渠渠首等主要建筑物组成。15座副坝自右向左编成13个序号，其中1号、6号各分为A、B两座副坝。主坝、3号副坝为混凝土重力坝，2号副坝为泄洪闸，4号、5号副坝为浆砌块石坝，其余均为土坝。8号副坝规模最大，全长为1543m，最大坝高为25.6m。

陆水水库南北灌渠设计灌溉面积为57万亩，目前实际灌溉面积为15万亩。陆水电站装机5台，总容量为4.27万kW。其中，原电站装机4台，装机容量为4.04万kW；防汛及试验自备电厂装机1台，容量0.23万kW。

陆水水库下游堤垸的防洪能力约为15年一遇洪水。下游河道安全泄量约为3000m³/s。陆水水库特征值见表2.3-1。

2.3.2 防洪任务与调度原则

1.防洪任务

陆水水库汛期较早，一般发生于长江主汛期之前，4月开始进入汛期，至9月结束。其中，5—6月为主汛期，7—9月为后汛期。2013年水库的度汛标准是：设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为2000年一遇；遭遇2000～5000年一遇洪水时启用爆溃式非常溢洪道保坝。

当发生15年一遇及以下洪水时，保证下游城镇和民垸的防洪安全；当发生15～100年一遇洪水时，水库下泄流量原则上不超过京广铁路蒲圻大桥的安全通过流量；当发生超过100年一遇洪水时，以保证大坝安全为主。

2.洪水调度方案

根据调度规程的规定，陆水水库采用分级控制泄量的防洪调度方式，操作时以预报入库流量的大小作为区分洪水量级的判别条件，配合预报库水位进行调度，具体规定如下：①预报入库流量为3400m³/s以下时，水库下泄流量不超过2100m³/s；②预报入库流量为3400～5400m³/s时，水库按2500m³/s控制下泄；③预报入库流量为5400～6080m³/s，且按2500m³/s下泄，预报库水位明显超过56.00m时，水库控制下泄流量为3000m³/s；④当预报入库流量为6080～9390m³/s时，且按3000m³/s下泄，库水位明显超过56.50m时，可视入库流量的大小逐渐加大泄量，在控制库水位不超过56.50m的同时，泄流量尽可能不超过7400m³/s，以保证京广铁路蒲圻大桥的安全；⑤当预报入库流量在9390～10600m³/s，且控泄流量为7400m³/s，库水位明显超过56.50m时，敞开主坝和3号副坝（含底孔）闸门泄洪；⑥当预报入库流量为10600～13300m³/s，且敞开主坝和3号副坝闸门后，库水位仍将超过57.10m时，再敞开2号副坝闸门泄洪，控制库水位在57.10m以内；⑦当入库流量为13300～14500m³/s时，水库按照现有泄洪设施的最大泄流能力敞泄；⑧当入库流量大于14500m³/s、水库水位达到57.67m且预报将继续上涨时，启用爆溃式非常溢洪道（1号B副坝）泄洪。

3.调度运用权限

调度运用权限按3种方式进行：①泄量不大于2100m³/s，由陆水试验枢纽管理局（以下简称陆管局）负责调度；②泄量在2100～2500m³/s（含2500m³/s）之间时，由陆管局负责调度并先行操作，同时报长江防总备案；③泄量大于2500m³/s时，由陆管局报请长江防总批准后执行。

2.3.3 调度过程

1.雨水情

（1）降雨情况。陆水流域地处鄂东南暴雨区，其降雨多受季风环流影响。2013年陆水流域气候异常，全年降雨偏少。全年流域平均降雨量为1248mm（12月为估算值），为2012年同期平均值（1825mm）的68.4%，为多年同期平均值（1550mm）的80.5%。在时程分配上，2月与多年同期平均相当，3月、11月偏多，其余各月均偏少。具体情况见图2.3-1。2013年陆水流域主要站降雨特征值情况，见表2.3-2。2013年陆水流域降雨量分布情况，见图2.3-2。

图2.3-1 陆水流域2013年各月降雨量与各月多年平均降雨量图

（2）来水情况。陆水是闭合的雨洪河流，水库来水主要为库区流域内的降雨形成。全年入库水量为23.53亿m³（12月为估算值），为2012年同期值（34.86亿m³）的67.5%，为多年同期平均值（27.12亿m³）的86.8%，属来水量偏少年份。从年内分配看，1—3月偏多，其余各月均偏少。

2013年最大入库洪峰流量为1410m³/s（5月8日5时），最大出库流量为210m³/s（5月8日20时40分），最高库水位为52.85m（7月2日2时55分）。具体情况见图2.3-3。2013年陆水水库入库水量特征值情况，见表2.3-3；2013年陆水水库逐日水位及入、出库流量过程线，见图2.3-4。

图2.3-2 2013年陆水流域降雨量分布图

（新庄、黄土榜、白霓桥为遥测雨量；其他站为人工雨量）

图2.3-3 2013年陆水水库月入库水量图

图2.3-4 2013年陆水水库逐日水位及入、出库流量过程线图

2.降雨、洪水预报

2013年陆水水库的洪水预报，采用2001年与河海大学共同开发研制的陆水水库洪水预报系统进行，并以改造前的原陆水水库入库洪水预报方案作为补充和参考，运用计算机实施滚动预报、实时校正，为水库防洪调度提供了优良的水文预报成果。

2013年度发生洪峰流量1000m³/s以上的洪水有2场，主要场次洪水的预报值与实测值，见表2.3-4。

3.阶段调度目标与实际调度过程

陆水水库地理位置重要，防洪任务十分艰巨。2013年汛前，根据当年水情展望，并结合工程实际编制了陆水枢纽2013年汛期调度运用计划，并经长江防总批复。调度过程中紧密结合天气形势和陆水水库调节性能差的特点，积极采用预报预泄与预报预蓄调度措施，以期实现水库各级防洪目标。在各场次洪水调度中，一方面加强天气、水情、雨情和工情的监测，根据水雨情实时做好洪水预报；另一方面随时了解水库上下游的防汛形势及其变化，以及上下游防汛及电力系统对水库的需求，力求使调度决策尽可能的科学、正确。两场洪水的调度情况简述如下。

（1）“4·30”洪水调度。陆水水库自4月进入初汛期，4月降雨日数有11天，流域平均累积降雨量为162mm，是多年同期平均值的81%。4月29日14时至30日8时，流域平均降雨量为66.5mm。暴雨中心青山站降雨量为103mm，最大时段（6h）降雨量为85.5mm。主要站点雨量数据见表2.3-5。

此次洪水，预报洪峰流量为1102m³/s，洪水总量为1.051亿m³，最高调洪水位为51.92m（5月1日2时）。实测洪峰流量为1150m³/s（4月30日5时），洪水总量为1.099亿m³（4月29日8时至5月5日8时），最大出库流量为200m³/s，削峰率为83%，最高调洪水位为51.84m（5月1日8时）。

此次洪水采用实时监测、滚动预报、及时会商的办法，紧密结合库水位的高低、入库流量的大小进行调度。4月29日14—20时流域平均降雨量达54mm后，防办预报人员迅速开展实时洪水预报作业，并根据水雨情提出合理调度建议，陆水电站4台机组于4月30日8时开始满负荷运行。

（2）“5·08”洪水调度。此次洪水为复式洪水，第一阶段降雨发生在5月7日8时至8日2时，流域平均降雨量为48.9mm。预报洪峰流量为1200m³/s（5月8日8时），实际洪峰流量为1410m³/s（5月8日5时）。第二阶段降雨发生在5月8日14时至9日8时，流域平均降雨量为24.7mm，预报洪峰流量为670m³/s（5月9日14时），实际洪峰流量为550m³/s（5月9日17时）。预报最高调洪水位为52.7m（5月10日14时），实际最高调洪水位为52.69m（5月10日19时40分），最大出库流量为210m³/s，削峰率达85%，次洪总量为1.758亿m³（5月7日8时至14日8时）。

根据洪水预报和调洪计算结果，库水位接近汛限水位，但当时面临的天气形势尚好，故决策不开闸泄洪，按电站装机容量满发。

（3）主要场次洪水调度情况。2013年陆水水库主要场次洪水调度情况，见表2.3-6。

2.3.4 调度成效

2013年初，在预测水库来水偏少的前提下，根据水库调度原则，合理调度水库，以水定电，蓄水保灌，较好地兼顾了各兴利部门的用水要求，充分发挥了水库的综合效益。

2013年，在做好中短期水文预报的基础上，充分利用各个时期的有效库容，提高发电水头；在服从水库防洪调度的前提下，洪水期间及时加大出力，水库供水紧张时又及时减少出力，有效提高了水资源利用率；在来水偏枯的情况下，兴利调度不仅满足了各兴利部门用水的需求，发电量超过多年平均发电量，取得了较好成绩；截至2013年11月30日，陆水水库发电量为10492.43万kW·h，为2012年同期值（14380.511万kW·h）的73%。

2.3.5 存在的问题与经验总结

陆水水库2013年度虽然来水偏少，枢纽工程未出现大的水毁情况，但雷暴、大风天气亦造成防汛应用系统、计算机网络出现损毁。利用洪水资源必须尊重科学，慎重决策，以确保工程安全为前提，决不能以牺牲防洪安全为代价。水雨情监测预报是科学调度的基础，应坚持不懈地抓紧抓好。