角口水库防洪应急预案.docx
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角口水库防洪应急预案
1总则
1.1防洪预案编制目的
角口水库防洪应急预案是针对因突发事件导致角口水库面临重大险情威胁，影响水库防汛安全，为了有效防止和减轻灾害损失，保证水库安全而预先制定的科学合理、可操作性强的抢险救灾应急预案。
为了防御和减轻洪水灾害，做到有准备、有计划、有组织地调度水库和预防灾害，根据角口水库的工程特点，制定水库防洪预案、对策和措施，给各级防汛部门实话指挥决策和防洪调度，抢险救灾提供适时的可行的洪水信息、指导性意见和实施方案，尽量使洪涝灾害损失减少到最低限度，保证国家财产和广大人民群众的安全。
1.2防洪预案编制依据
角口水库防洪预案编制的依据，主要是《防洪法》、《水法》、《防洪条例》、《水库大坝安全管理条例》，综合考虑《综合利用水库调度通则》、《水库大坝安全评价导则》、《水库管理通则》、《蓄滞洪区安全建设指导纲要》、《水库防洪应急预案编制导则（试行）》等，按照《湄汛旱（2004）15号文件》和《遵市汛旱（2004）26号文件）》的通知等。
1.3防洪预案编制原则
角口水库防洪预案编制的原则，主要是根据“安全第一，常备不懈，以防为主，全力抢险”的方针政策，以“三个代表”的重要思想为指导，按照行政首长负责制，分级分部负责的要求，全面部署，统一指挥，统一调度；服从大局，团结协作，奋力抗洪，全力抢险；力保大坝和厂房的安全，尽量防止和减轻灾害损失。
1.4适用条件
1.4.1当水工建筑物发生重大险情时
a、如大坝发生严重的裂缝、位移、滑动、决口、漏水以及大面积散浸和集中渗流等危及大坝安全，并可能导致垮坝的险情。
b、如泄水建筑物的启闭设备在紧急泄洪时失灵等。
c、水库下游厂房和其他防洪工程发生重大险情，需要水库紧急调整调度方案时。
1.4.2当发生超标准洪水时
a、汛期洪水超过设计的校核洪水标准重现期，而危及大坝、厂房安全的险情。
b、根据审定的洪水预报方案，预报角口水库所在河流可能发生校核洪水或超标准洪水，或上游溃坝可能形成的超标准洪水等重大险情。
1.4.3其他原因造成的重大险情
a、超设计标准的地震，导致大坝严重裂缝、决口等险情。
b、库区山体滑坡、泥石流等地质灾害，导致水库水面严重升高，并危及大坝和厂房的安全。
c、上级宣布进入紧急奋战状态。
d、有预谋、有政治目的的恐怖事件和人为破坏而危及大坝和厂房安全的险情。
e、其它不可预见的突发事件可能危及大坝和厂房安全的险情。
f、经上级有关部门批准，需要启动防洪预案的其它紧急情况。
1.5防洪预案申请启动程序
角口水库管理单位根据水库发生的险情向湄潭县防汛抗旱指挥部办公室申报，由湄潭县防汛抗旱指挥部办公室组织一级会商，由县防汛抗旱指挥部指挥长或副指挥长、角口水库管理公司经理作出决定，若险情重大，由遵义市防汛抗旱指挥部办公室组织二级会商，并报省防汛抗旱指挥部办公室，由市或省防汛抗旱指挥部指挥长批准，下令正式启动应急预案。
2工程概况
2.1角口水库水文气象
2.1.1角口水库自然地理
角口水库位于湘江干流下游湘江与湄江汇口之处，距湘江出口处34.5Km，距湄潭县城40Km。
湘江干流源于娄山山脉的凉风垭，是乌江北岸的一级支流，全长124Km，总落差359m，河床平均比降2.9‰，湘江干支流主要通过遵湄两县。
湘江流域地处黔北，流域地势北高南低，属黔中丘原地貌，流域内河系呈扇形几何形态，流域内植被率为12%，流域集雨面积5367Km2，角口水库坝址以上集雨面积4583Km2。
湘江流域属亚热带温和湿润的季风气候，多年平均气温14.9℃，极端高温37.8℃，出现在1952年7月3日，最低气温-7.8℃，出现在1970年1月6日，多年平均风速1.7m/s，最大风速12m/s，出现在1964年5月25日和1973年7月10日，风向NE.SW。
角口库区岩体以碳酸盐类岩为主，间有碎屑岩，两岸山体雄厚无深切邻谷，河床多属横向谷，岩质边坡和岸坡稳定性好。
库区岩体总体结构疏松，储能效果差，建库蓄水后没有发生大的滑坡和地震。
角口坝区系中上寒武系白云岩，岸层走向左岸顺河，右岸平行于坝线，岩体湿抗压强度在550×105Pa以上。
大坝左肩岩体为Ⅲ类岩体，紧邻拱端下游岩石裸露，每年风化，且冲刷严重，在2001年，对该部位进行了加固处理。
大坝右肩岩体为Ⅲ类中等，强风化与弱风化间隔分布，且层间夹泥，紧邻拱端下游有一冲沟，在1999年，对该部位进行了加固处理。
2.1.2角口水库主要水文站
湘江流域内有湘江、长河坝、黄鱼塘（鲤鱼塘）水文站，其中黄鱼塘（鲤鱼塘）水文站是湘江流域的主要控制站，其集雨面积为4642Km2，占全流域面积的89%，资料系列较长，且较完整，精度较高。
角口水库坝址在黄鱼塘（鲤鱼塘）水文站上游不远处，其坝址以上集雨面积为4583Km2，占全流域面积的85.4%，与黄鱼塘（鲤鱼塘）水文站相比，两者集雨面积相差3.6%，故角口水库坝址采用该水文站的水文气象资料作为设计的重要依据。
黄鱼塘水文站建于1956年7月，1973年1月下迁11.7Km到鲤鱼塘，两站合并为一站，鲤鱼塘水文站集面积4780Km2，两站面积相差138Km2，两站资料连续首尾相接，至今已经积累水文资料50余年。
2.1.3角口水库经流资料
根据黄鱼塘（鲤鱼塘）水文站50余年的水文气象资料，采用面积比法，将该水文站的资料移用到角口水库坝址，通过分析计算得出，角口水库多年平均流量为70.9m3/s，各典型年设计流量成果见表2—1。
表2—1角口水库典型年设计流量成果表
年份
月份
年平均
五
六
七
八
九
十
十一
十二
一
二
三
四
P=10%
1957～71
262.5
63.7
204.5
53.5
221.8
67.7
38.1
61.9
26.8
31.4
40.9
118
99.2
P=50%
1957～58
134.1
129.1
136.1
173.8
24.1
29
65
60.8
21.5
24.1
15.9
12.1
68.8
P=90%
1958～1959
53.4
166.4
47.1
39
76.5
58.4
20.7
20.7
12
14.9
20.5
22.3
45.4
2.1.4角口水库洪水概况
a、暴雨特性
湘江流域上游娄山以东是多雨区，水汽丰沛，具有良好的水力条件。
由省水文总站编“地表水资源图”得，上游多年平均降雨量1200mm以上，从上游到下游逐渐递减；中下游多年平均降雨量1100mm；多年平均经流深从上游的500mm降至下游为400mm，变差系数为0.3，陆地蒸发为600～650mm；连续最大四个月（5～8月）降雨量占全年的57%以上；大暴雨出现时间为5～9月。
角口水库流域内杨家坪站最大一日降雨195.7mm，最大之日降雨量206.6mm；高坪站最大一日降雨146.5mm；小关站最大一日降雨量196mm；天城站最大一日降雨200mm；遵义站最大三日降雨180.5mm。
根据湄潭县气象局1941年至今的降雨资料得，大暴雨主要集中在6～7月，最大一小时点雨量109.6mm（P=0.33%）和77.2mm（P=3.33%）。
b、角口水库设计洪水
角口水库设计洪水采用原设计洪水成果。
见表2—2。
表2—2角口水库设计洪水成果表
设计频率P（%）
0.2
0.333
0.5
1.0
2.0
3.33
5
10
20
CV
洪水重现期（年）
500
300
200
100
50
30
20
10
5
0.45
洪峰流量（M3/S）
5530
5170
4910
4435
3960
3600
3309
2816
2306
c、角口水库设计洪水调节
角口水库大坝设计洪水标准重现期为50年一遇，校核洪水标准重现期为500年一遇；厂房设计洪水标准重现期为30年一遇，校核洪水标准重现期为300年一遇。
原设计洪水起调水位为正常蓄水位693.0m，当出现洪水时，逐孔依次开启闭门，随着洪水流量加大，到出现设计或校核洪水时，将闸门全部开完，最大洪峰过后，库水位开始下降到正常蓄水位时，逐孔依次关闭闸门，直至全部关闭。
角口水库因调洪库容小，调蓄能力低，当出现设计洪水时，水库几乎无削峰能力，即使发生校核洪水时，也仅有1.2%的削峰能力。
原设计洪水调节成果见表2—3。
由于各种原因，下游厂房现有防洪标准偏低，故原设计洪水调节成果不能采用，须按照防洪调度方案中的“角口水库防洪调度方式”执行。
表2—3角口水库原设计洪水调节成果表
设计频率P（%）
洪峰流量
（m3/S）
最大下
泄流量（m3/S）
最高库水位（m）
下游水位（m）
最大库容（万m3）
开闸孔数（孔）
0.2
5530
5464
695.05
671.52
5051
6
0.333
5170
5111
694.65
670.36
4918
6
2.0
3960
3905
693.03
665.49
4496
6
3.33
3600
3544
692.53
663.94
4623
6
5.0
3309
3257
693.03
662.76
4498
5
10.0
2816
2756
692.08
660.6
4268
5
20.0
2306
2264
692.22
658.57
4304
4
d、角口水库历史洪水
贵州省水电勘测设计院水文组调查有1916年和1983年两次历史洪水，角口水库防洪技术人员实测有1991年和2000年两次大洪水，见表2—4。
表2—4角口水库历史洪水成果表
时间
（年月日）
洪水重现期（年）
洪峰流量（（m3/S））
出库洪水重现期（年）
最大下泄洪水流量（（m3/S））
1916
300
5000
/
/
1983
70
4110
/
/
1991.7.5
160
4760
/
/
2000.6.24
125
4627
100
4406.4
e、角口水库洪水特性
角口水库流域山高坡陡，流域面积较大，而水库兴利调节库容小，由暴雨形成的洪水易涨易落，且洪水涨落时间较短，洪水突发性较强，洪水过程一般为1～3天，洪水流量主要集中在1～2天。
2.1.5角口水库泥沙淤积
角口水库泥沙淤积采用原设计分析计算成果，多年平均输沙量为46.4×104吨，多年平均含沙量0.182kg/m3，侵蚀模数99t/km3，水库库容系数0.009，大量悬移质被洪水携带下泄。
在淤积计算中，按蓄水水库多年平均拦沙率经验关系曲线求得拦沙率为65%。
若水库寿命为50年，考虑推移质的加成系数为1.2，泥沙容重为1.3t/m3，由侵蚀模数可计算得水库泥沙淤积量累为
W淤=50×99×4583×1.2×0.65/1.3=1361万m3
水库死库容V死=2570万m3，则W淤＜V死。
当泥沙为水平淤积时，淤沙高程为673.3m，但实际上淤沙一般从库尾淤起，故实际淤沙高程低于673.3m，而发电进水口底板高程为674.3m和673.4m，高于泥沙淤积高程，又每年或几年用排沙孔进行水库排沙。
故泥沙淤积对发电无影响。
2.2角口水库工程基本情况
2.2.1大坝建筑物
角口大坝设计洪水标准重现期为50年一遇，校核洪水标准重现期为500年一遇。
大坝建筑物属三等三级建筑物，大坝坝型为定圆心圆筒形拱坝，采用C10细石混凝土砌块石。
拱坝底部高程643.0m，坝底宽20.165m，坝顶高程695.5m，最大坝高52.5m，坝顶宽7.0m，坝顶防浪墙高1.1m，坝顶弧长253.6m，溢流段净弧长85.625m，溢流堰顶高程684.0m，溢流堰顶净宽6×12m，堰顶设有6扇12m×9.5m弧形钢工作闸门。
坝顶工作桥高程700.0m，并设有6台启闭机。
坝后交通桥高程673.0m。
坝内设有一个城门洞型灌浆廊道，其断面宽2.7m、高3.5m，廊道底部高程649.0m，坝体设有一个放空底孔，其孔底高程650.0m，孔进口设有1扇3.5m×3.5m钢平板检修闸门，孔出口设有1扇2.5m×2.5m钢弧形工作闸门，孔进出口断面比1.96。
2.2.2泄水建筑物
角口水库泄水方式采用坝顶溢流，消能方式为鼻坎挑流。
溢流反弧段及挑流鼻坎设置在与坝体分离的支撑拱上。
溢流堰面采用幂曲线Y=0.070627X1.85（m），按实用堰进行泄水能力计算。
溢流段分6个闸孔，将1#到4#孔做成鼻坎末端为同一半径。
5#和6#孔又为另一相同半径的形态，达到斜向异型鼻坎与同心圆方案的结合，在溢流曲线下接半径为12m的反弧段。
而各闸孔挑流鼻坎又有差别：
1#、3#孔在反弧段后再接半径12m，挑角30o的鼻坎，其鼻坎高程为672.23m，2#、4#孔在反弧段后接半径7.074m，挑角58.02o的鼻坎，其鼻坎高程为673.95m，5#、6#孔在反弧段后接长4.992m的水平段，再接半径12m，挑角30o的鼻坎，其鼻坎高程为672.23m。
在6#孔左边墩距坝轴线12m处，溢流边墙向内扭转7o，使水舌转向，不致冲刷厂房。
2.2.3厂房建筑物
角口发电厂房设计洪水标准重现期为30年一遇，校核洪水标准重现期为300年一遇。
发电厂房建筑物属四等四级建筑物，发电厂房为坝后半封闭式，紧接在左坝端顺河布置，主、副厂房采用平行布置，主厂房平面尺寸42.99m×13.2m，高27.7m，副厂房平面尺寸42.99m×10.98m，主副厂房间设有1.6m宽的通道，进厂大门旁设有防洪墙，厂房顶高程671.66m，厂房防洪墙顶高程673.0m。
角口水库建成后，由于各种原因，厂房设计正常尾水位从647.0m抬高到650.0m，下泄洪水又冲刷左岸山体，产生极大的回流，回流又冲刷厂房左侧墙，产生很大的水面波动和大浪，导致厂房实际洪水位比设计洪位有所升高，对厂房的安全有很大的影响，故在2002年对厂房防洪墙整体加高了1.5m，厂房左侧墙局部加高了2.0m；厂房尾水位经过河床清淤处理，从650.0 m高程降到648.75m高程，但与正常尾水位647.0m相比，还抬高1.75m。
2.2.4引水建筑物
角口发电引水建筑物采用两条有压隧洞，引水建筑物型式为岸塔式，位于左岸，近似与主厂房垂直，采用钢筋混凝土衬砌。
一条隧洞直径为4.2m，长183.027m，在厂房前卜型分岔，供2#、3#水轮发电机；另一条隧洞直径为3.0m，长182.515m，直接供1#水轮发电机；两条引水隧洞进口中心高程为675.5m。
角口发电引水隧洞的进口拦污栅，由于未安装升降滑道，拦污栅在水中升降时归位很困难，导致拦污栅在清渣时很难进行。
2.2.5升压站
角口电站升压站属户外式，布置在大坝下游左岸冲沟地带。
升压站地面高程681.0m，建筑面积51×54m2，与厂房相距90m。
升压站配有35KV和110KV两台升压变压器，发电机6.3KV出线经母线廊道进入升压站升压变压器。
2.2.6工程特性
角口水库工程特性见表2—5。
表2—5角口水库工程特性表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
水文
1
水库流域面积
Km2
4583
2
多年平均径流量
万m3
223620
3
多年平均流量
m3/s
70.9
4
设计洪水流量
m3/s
3960
P=2%
5
校核洪水流量
m3/s
5530
P=0.2%
二
水库
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
上游设计洪水位
m
693.03
水工模型试验值为693.21m
2
上游校核洪水位
m
695.05
水工模型试验值为695.35m
3
下游设计洪水位
m
665.49
水工模型试验值为666.86m
4
下游校核洪水位
m
671.52
水工模型试验值为672.66m
5
水库正常蓄水位
m
693.0
6
厂房正常尾水位
m
647.0
现在为648.75m
7
水库死水位
m
683.0
8
总库容
万m3
5051
9
死库容
万m3
2570
10
兴利库容
万m3
1885
11
库容系数
‰
8.6
12
调节流量
m3/s
15.9
P=90%
三
建筑物
1
大坝
坝型
细石混凝土砌块石定圆心，圆筒形拱坝。
坝顶高程
m
695.5
最大坝高
m
52.5
坝顶弧长
m
253.6
溢流段净孤长
m
85.625
总弧长88.346m
溢流堰顶高程
m
684.0
闸孔数
孔
6
弧形钢工作闸门
闸门尺寸
m
12×9.5
长×高
闸顶高程
m
693.5
泄洪方式
坝顶溢流
消能方式
鼻坎挑流
2
厂房
型式
坝后半封闭式
主厂房面积
m2
42.99×13.2
副厂房面积
m2
42.99×10.98
装机容量
kw
3×6300
设计水头
m
42
单机流量
m3/s
18.5
保证出力
kw
4880
P=90%
序号
项目名称
单位
数量
备注
多年平均发电量
亿kw.h
1.049
3
引水隧洞
型式
岸塔式有压隧洞
引水隧洞条数
条
2
引水隧洞直径
m
φ3、φ4.2
φ3引水隧洞洞长
m
182.515
φ4.2引水隧洞洞长
m
183.027
引水隧洞中心高程
m
675.5
四
主要设备
1
发电机
台
3
SF6300—18/3300
2
水轮机
台
3
HLA296—LJ—155
3
桥式起重机
台
2
QD40/15LK=10.5m
QD22/5LK=10m
4
升压变压器
台
2
SFSL—7—12500
SL8—12500
5
溢洪闸门启闭机
台
6
QPQ—2×63
6
放空底孔检修闸门启闭机
台
1
螺杆式、启闭力50T
7
放空底孔工作闸门启闭机
台
1
QPQ—40—24
QPQ—25×24
8
发电引水隧洞工作闸门启闭机
台
2
9
厂内外集水井抽水泵
台
4
2.3角口水库上下游水利工程基本情况
角口水库上游流域内有红旗水库、湄江水库和湄潭县城防洪工程。
下游有正在修建的黄泥塘电站。
红旗水库大坝为一座均质土坝，坝址以上流域面积11.6km2，水库总库容343万m3，水库校核洪水位922.51m，坝高25m，上游坝坡为1：
3，下游坝坡自上而下分别为1：
1.73，1：
2.12，1：
2.75，溢洪道设在大坝左岸垭口处，为开敞式溢洪道，全长233.40m。
湄江水库位于贵州省北部湄潭县城东北35km的湄江干流凉风洞处。
坝址以上集雨面积为208km2，水库总库容2214万㎡，正常库容1275万m3，水库校核洪水位为840.36m，设计洪水位为838.68m，正常蓄水位835.00m。
水库大坝是一座浆砌石重力坝，最大坝长127.2m，溢流段坝长36m，坝高33.15m，坝体设有排沙孔一个。
湄江水库工程主要建筑物为三等三级。
水库校核洪水标准为0.2%，设计洪水标准为2%。
水库于1959年底建成并蓄水运行。
湄潭县城防洪标准为20年一遇，警戒水位为760.3m，相应流量为870m3/s。
在2002年的“6.7”洪灾中，在原水利局路段，水位高达762.8m，相应流量为1570m3/s。
2.4角口水库水工和洪水监测
2.4.1角口水库水工建筑物的监测
角口大坝等水工建筑物未设计和安装监测系统，防洪调度值班人员只能用感观巡视和检查水工建筑物。
自1996年水库建成蓄水运行到现在，没有发现大坝等水工建筑物有不良运行状况。
但是，在今后的工作中，必须加强水工建筑物的技术管理，设计和安装好水工监测系统，以利于正确、及时分析和判断大坝等水工建筑物的运行状况，如发现问题，应及时处理和上报有关部门和领导，力争做到水工建筑的有控和在控。
2.4.2角口水库洪水监测
角口发电厂在大坝上专门配置了一个防洪调度值班组，在汛期负责24小时轮流值班；负责24小时水位观察、闸门操作、流量计算和水工建筑物巡视检查等工作。
在大坝泄洪时，根据洪水流量的大小，防洪调度值班人员每隔10分钟、30分钟或60分钟观察和记录水位一次，并随时向有关部门和领导汇报险情情况。
2.5角口发电厂风险分析
2.5.1各类重大突发事件可能成灾范围
根据角口发电厂的设计和实际运行状况来分析，当发生超标准洪水、地震，以及战争等人为破坏时，可能成灾的范围如下：
A、发电厂房被淹没。
B、库区淹没赔偿面积增加2.35m高的范围。
C、大坝严重位移、滑动、裂缝、决口等。
D、厂房建筑严重裂缝、决口等。
2.5.2各类重大突发事件成灾经济损失
根据工程造价和发电效益分析，各类重大突发事件如果成灾，就会造成大坝和厂房建筑损失6000万元左右，发电设备损失1500万元左右，停产一年发电损失1500万元左右，库区淹没赔偿100万元左右，共计损失9100万元左右。
3应急组织保障
3.1应急指挥机构及分工
3.1.1应急指挥机构
角口水库是湄潭县重点防洪工程之一，防洪抗洪、应急抢险救灾是湄潭县人民政府工作的重要组成部份。
因此，角口水库防洪工作的总指挥由湄潭县人民政府防汛抗旱指挥部负责。
应急指挥机构如下：
指挥长：
湄潭县人民政府分管副县长
副指挥长：
湄潭县水利局局长
湄潭县腾星电力发展有限责任公司经理
湄潭县相关单位负责人
成员：
湄潭县相关单位负责人
3.1.1.1角口水库抢险机构
行政责任人：
湄潭县人民政府分管副县长
包库责任人：
湄潭县腾星电力发展有限责任公司经理
后勤保障负责人：
湄潭县腾星电力发展有限责任公司后勤分管副经理
技术负责人：
湄潭县腾星电力发展有限责任公司生产分管副经理
动力系统维护：
角口发电厂检修班人员
闸门运行操作：
大坝运行管理人员
水上交通安全负责人：
角口发电厂厂长
大坝安全负责人：
角口发电厂厂长
3.1.1.2角口水库抢险分队
队长：
角口发电厂厂长
副队长：
角口发电厂副厂长，运行专职、检修专职
成员：
角口发电厂运行人员，检修人员、后勤管理人员
3.1.2应急组织分工
3.1.2.1县防汛抗旱指挥部办公室职责
负责抢险救灾指导，抢险物资、食品、通讯、电力、治安、交通、医疗卫生、宣传、车辆调度等。
3.1.2.2湄潭县腾星电力发展有限责任公司职责
负责水文、气象
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