青弋江流域中下游洪水调度建议

2018-01-29 03:23丁贤青
中国水利 2018年11期
关键词:圩区水网堤防

丁贤青

(安徽省芜湖市水利工程管理处,241000,芜湖)

一、流域基本概况

青弋江发源于安徽黄山主峰北麓及黟县北部,流域面积7 100 hm2,干流长233 km,最大支流为徽水,其次还有琴溪河、寒亭河、孤峰河等支流,洪水从下游水网圩区出口流入长江。陈村水库控制流域面积2 864 hm2,西河镇水文站控制流域面积5 796 hm2。西河镇水文站以下进入水网圩区,与漳河、水阳江流域相互连通,形成复杂水网。水阳江位于流域东部,流域面积10 385 hm2,下游新河庄水文站控制流域面积7 594 hm2,上游有东津河、中津河、西津河3条支流,中游有最大的支流郎川河,还有华阳河、夏渡河等支流,中下游有南漪湖、固城湖、丹阳湖和石臼湖,洪水从当涂姑溪河出口流入长江。漳河位于青弋江流域西部,流域面积1 365 hm2,南陵水文站控制流域面积361 hm2,主要支流有后港河、峨溪河,洪水主要从澛港出口流入长江。该水网圩区分成上中下3片,青弋江分洪道以南为上片,青弋江出口宝塔根至水阳江乌溪镇连线以北为下片,上下片之间为中片。该水网圩区在分洪道未建成之前水系紊乱,水网交错,泄洪通道不畅。

青弋江流域属亚热带湿润季风气候区,受季风气候影响,冷暖气团交锋频繁,天气多变,降水年际变化较大,年内梅雨特别显著,夏季雨水集中,常伴有各种灾害气候发生,多年平均年降水量1 300~1 600 mm,年蒸发量700~1 000 mm。20世纪90年代为丰水期,流域内连续发生了5次大洪水,洪涝灾害频发。

青弋江西河镇水文站洪峰流量一般丰水年份均超过5 500 m3/s,给下游水网圩区带来很大防洪压力。1989年南陵县太丰圩溃破,1996年南陵县东塘万亩圩溃破,1999年南陵县东河和东七、芜湖县联建和红杨4个万亩圩溃破,2016年南陵县西七圩溃破。青弋江西河镇以下河道在分洪道建成之前存在主要问题表现为:一是青弋江分入漳河洪水能力不足,漳河澛港出口最大下泄流量仅有1 500 m3/s,不能有效地减轻下游防洪压力;二是青弋江干流湾沚河段过流能力不足,芜湖县城防洪形势严峻,城关多次受灾,洪水漫过防洪墙顶;三是青弋江宝塔根出口洪水下泄能力严重不足,最大下泄流量仅980 m3/s,内河洪水入江困难,容易形成内河与长江“龙虎斗”态势;四是流域下游圩口堤防抗洪能力偏低,堤防防御能力不足,一般只有10年一遇~15年一遇防洪标准;五是圩网区的堤防填筑土质差,在汛期高水位长时间浸泡下,堤防抗洪能力下降,经常出现散浸、渗漏、管涌、滑坡、坍塌等重大险情;六是中下片水网圩区防洪任务艰巨,市区防洪压力大,限制了市区的发展。

目前青弋江分洪道工程防洪作用显著,在青弋江中下游水网圩区整体防洪中发挥着重要作用。青弋江分洪道工程防洪标准为20年一遇~40年一遇,以1996年洪水为典型标准。分洪道进口设计水位15.5 m,三埠管设计水位14.0 m,长江澛港口设计水位13.7 m。河道上段设计流量2 500 m3/s,河道下段设计流量3 600 m3/s。

节制闸由泄水闸、船闸、大坝3部分组成,属大(2)型规模,工程等别为Ⅱ等,主要建筑物为2级。该建筑物设计洪水重现期30年一遇~50年一遇,校核洪水重现期100年一遇~200年一遇。选定1996年型洪水为节制闸设计洪水,校核洪水采用1983年型青弋江西河镇100年一遇标准。节制闸设计流量2 200 m3/s,相应上游水位15.5 m,下游水位12.47 m。校核流量4 800 m3/s,相应上游水位17.0 m,下游水位16.49 m。

澛港闸由泄水闸、船闸、鱼道3部分组成,属大(2)型规模,工程等别为Ⅱ等,主要建筑物为2级。建筑物设计洪水重现期30年一遇~50年一遇,校核洪水重现期100年一遇~200年一遇。选择内河校核洪水标准为100年一遇,选择其中较为不利的1983年西河镇站洪水放大为100年一遇作为其校核洪水。澛港闸设计流量3 600 m3/s,相应闸址水位10.18 m。以西河镇站1983年型洪水相应的100年一遇为校核洪水,校核流量4 800 m3/s,上游水位12.36 m。

二、流域下游水网圩区防汛态势

1.水网圩区洪水位对应关系发生变化,设计水位要进行相应调整

青弋江分洪道工程建成后,西河镇水文站及南陵水文站以下水位相关关系与工程建成前发生根本性变化,青弋江西河镇站、湾沚站、清水站、大垄坊站水位相应关系与漳河南陵站、肇家埠站、三埠管站、澛港站水位相应关系均发生变化。若发生1983年、1996年洪峰流量,水网圩区相应洪峰水位将发生很大变化。三埠管附近洪峰水位相对抬高,湾沚附近洪峰水位相对降低。

据芜湖水文局实地测量,2016年7月3日22时,青弋江干流十甲任处流量为3 720 m3/s,4日9时最高水位达14.8 m;三埠管7月7日19时最高水位达13.7 m,附近城区堤防水位相应提高,防洪压力增大;特别是镜湖区三连圩西堤在2016年汛期高水位基本接近堤顶,全圩一度实施紧急转移。根据2016年洪水相关曲线推算,三埠管附近相应洪水位比设计洪水标准抬高约0.5~0.7 m,漳河黄墓以下洪水位抬高约0.5 m左右,湾沚附近水网圩区洪水位相应降低0.5~0.6 m,青弋江湾沚以上洪水压力转移至分洪道三埠管附近,中片水网圩区部分堤防设计水位要进行相应的调整。

2.部分原达标堤防比分洪道新建及加固堤防抗洪能力低

从堤防断面比较:右岸原达标的麻铺桥以下为1级江堤,竹丝港河口至麻铺桥及新建的竹丝港河口至四门为2级堤防,四门至进口、左岸澛港至十甲任为3级堤防。但实际堤防断面不同,青弋江分洪道新建及加固3级堤防断面均比原达标1级江堤、2级堤防、保大圩3级堤防断面要大,分洪道有内外平台,并且平台宽,在高水位长时间浸泡下,三埠管附近的城区堤防抗洪能力比分洪道新建及加固堤防标准要低。

从堤顶高程比较:青弋江分洪道工程防洪标准为20年一遇~40年一遇,以1996年洪水为典型标准,分洪道新建堤防十甲任进口堤顶高程17.06 m、三埠管左堤堤顶高程15.5 m、澛港大桥左堤堤顶高程15.4 m。芜湖市市区城南圩圈堤防洪标准均按1954年典型洪水位设计,相当于防御100年一遇长江洪水,但三埠管城南圩右堤堤顶高程15.7 m,澛港大桥右堤堤顶高程15.7 m。三埠管附近的城区堤顶高程相对设计标准要低,其抗洪能力相对降低。

3.用典型年份洪峰流量对分洪道城区堤防重新拟定设计水位

以2016年青弋江洪水为代表,建立水网圩区洪水新的相关曲线,分别推算出三埠管附近可能出现的洪峰水位,再根据推算的洪峰水位来调整堤防设计水位。从青弋江分洪道进口处2016年主汛期水位流量关系曲线可知:进口分流为1 800 m3/s时,对应水位为15 m,三埠管水位为13.8 m;进口分流为2 000 m3/s时,对应水位为15.3 m,三埠管水位为14.0 m;进口分流为2 200 m3/s时,对应水位为15.6 m,三埠管水位为14.3 m。由此可见,进口分流为2000m3/s时,对应三埠管水位达到设计水位14.0m,三埠管附近堤防设计水位要相应抬高,相应城区部分堤防设计堤顶高程要适当加高,才能满足重要圩口防洪要求。

三、洪水调度

陈村水库位于靑弋江上游,河道长46 km,按500年一遇洪水设计,5 000年一遇洪水校核,设计水位117 m,校核洪水位124.3 m,正常高水位对应库容17.08亿m3,水库总库容为26.41亿m3。陈村水库坝顶高程126.3 m,防洪墙顶高程127.7 m,汛期限制水位117 m,汛后正常高水位为119 m。陈村水库汛期控制运行计划:①当水库水位超过117 m时,以泄量等于来量为原则,逐渐开启左右溢洪道,直至全开;②当水库水位超过119 m时,全开中孔和溢洪道;③当水库泄洪时,3台发电机组尽可能全开满发,当水库水位超过千年一遇洪水位124.6 m且仍在上涨时,则关闭发电机组;④为了保证夏季灌溉用水,4—9月发电日平均流量下泄不少于40 m3/s。经陈村水库调节,西河镇水位站1969年洪峰流量由6 130 m3/s降至4400 m3/s,1970年洪峰流量由 7 550 m3/s降至 5 400 m3/s,1983年洪峰流量由 6 140 m3/s降至 5 420 m3/s。由此可见陈村水库调节可削减西河镇洪峰流量2 000 m3/s左右。

节制闸汛期主要控制运行计划:①洪水期4—9月闸门全部开启,以防洪为首要任务;②枯水期10月—次年3月底,闸门控制调度。

澛港闸汛期主要控制运行计划:①洪水期4—9月闸门全部开启,以防洪为首要任务;②枯水期10月—次年3月底,闸门控制调度。

四、建 议

1.加大对陈村水库的洪水调度,以减轻中下游防洪压力

陈村水库应由安徽省防指统一调度指挥,由专业技术人员负责调度。调度原则:以下游人民生命安全为重,兼顾上游库区的抗旱与洪涝,最大程度发挥水库的防洪调度作用,减轻旱灾与涝灾损失。建议6月15日之前陈村水库水位控制在113 m以下运行,以增大主汛期防洪调节库容,最大程度满足主汛期库区暴雨入库,并结合中短期预报,尽可能提前泄洪多腾库容,以减轻中下游洪水压力,特别是水网圩区防洪压力。同时要结合后期流域抗旱工作,适当蓄水满足农田灌溉。

2.尽快实施新平衡中的堤防建设,提高整体抗洪能力

青弋江分洪道工程建成后,西河镇水文站及南陵水文站以下水位相关关系与工程建成前发生根本性变化,三埠管附近堤防设计水位要相应抬高,相应城区部分堤防设计堤顶高程要适当加高,才能满足重要圩口防洪要求。建议抓紧落实水利勘察设计单位进场分析研究,提出报告报政府部门批准后实施,尽快解决不平衡中的矛盾。

3.在节制闸处增设非常泄洪道

加大对靑弋江中下游流域超标准洪水调度,特别是要落实防御特大标准洪水预案,在特大洪水进入水网圩区之前要有分洪预案,最大限度减轻洪灾损失。尽快启动节制闸与澛港闸超标准洪水应急方案综合论证与立项工作,在节制闸处增设非常泄洪道,减轻靑弋江中下游洪水压力。

4.增设行蓄洪区以减轻下游防洪压力

水阳江利用中下游南漪湖、固城湖、丹阳湖和石臼湖4大湖泊进行洪水调控,增设分洪设施,控制湖泊养殖与种植规模,保持湖泊生态环境。另外增设部分圩口作为行蓄洪区预案,实行生产区与生活区分离。加大行蓄洪区建设,减轻下游防洪压力,同时要建立行蓄洪区补偿基金,用于行蓄洪区发展。

5.加快水阳江当涂姑溪河口拓宽项目建设

在水阳江、青弋江、漳河流域中,澛港出口与宝塔根出口已经拓宽到位,只剩下水阳江当涂姑溪河口拓宽项目没有建设。建议加快该项目建设,加大下泄流量,提高中下游流域防洪能力,特别是抗御超标准洪水的能力,保障人民生命财产安全。

[1]丁留谦.我国防洪排涝能力仍需加强[J].中国水利,2016(15).

[2]褚明华,尚全民.2015年滁河洪水的应对启示[J].中国水利,2016(5).

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