长潭水库综合治理成效分析

王敏娇

（台州市综合水利设施调控中心，浙江 台州 318000）

1 问题的提出

永宁江是椒江的主要支流，流域面积889.8 km2，其干流上游建有一座大型水库，即长潭水库。该水库集水面积441.3 km2，总库容7.32亿m3，是台州南片地区唯一的大型水库。其主要功能包括灌溉、防洪，兼顾供水、发电、淡水养殖，是温黄平原灌区的大型骨干水利工程[1]。该水库保障了台州的供水需求和防洪需求，为台州经济发展作出巨大贡献，取得显著的社会效益。但永宁江流域内地理环境复杂，该区域受到椒江河口潮位和灵江干流共同影响，导致其洪涝致灾因子多样化。并且遭遇多次暴雨、台风强降雨等自然灾害影响，导致该区域内水位快速上升，区域较低处被淹没。流域内山区面积占比较大，由于长潭水库主要作用为发电、溢洪等方式泄水，导致排涝泄洪能力不断下降，受潮汐顶托作用影响，干扰水库闸门排水能力；且区域内由于未能及时解决库区移民等问题，水库无法完全发挥其设计效益[2]。近年来，永宁江流域几次遭受洪涝灾害，其中2013年“菲特”台风、2015年“苏迪罗”台风、2019年“利奇马”台风等严重台风均给流域造成不同程度的经济损失；而台州南片地区连续遭遇缺水困局，2018年、2020年均出现隔天供水的情况。

如何提高永宁江流域的防洪能力，提升长潭水库综合治理成效，成为当下研究的重要问题。为此，本文提出一种综合治理措施，提升水库综合效益，即通过长潭水库综合治理，通过提高移民水位，增加水库防洪库容，减少水库下泄量，降低永宁江河道沿程水位，提高永宁江流域防洪能力，进而提升长潭水库综合治理成效。

2 综合治理措施

在长潭水库综合治理成效分析中，将提升的措施划分为工程措施和非工程措施。工程措施为：通过改造泄洪闸，改变调度方式，提升水库拦蓄能力；对于因抬高移民水位而受影响的房屋、道路、“三线”等，因地制宜的采取拆除重建、院墙保护、围区堤防等重建或防护措施。非工程措施包括：通过工程措施仍存有防洪隐患的房屋、道路、农田等，结合土地租赁、洪水保险补偿等方式开展征地，从而提升该方案的可行性。

2.1 工程措施

2.1.1 改造泄洪闸

提高水库移民水位后，为确保大坝自身的安全，适当改造泄洪闸。通过对泄洪闸的改造，提升长潭水库的泄洪能力，使校核水位低于原特征值[3]。目前，长潭水库的泄洪闸闸底高程为33.00 m，闸净宽50 m。改造泄洪闸中为保持闸宽不变，使闸底高程降低2.00 m至31.00 m，重新更换启闭设备和闸门，拆除启闭机室并进行新建，投资约0.2亿元。

泄洪闸改造后，需相应调整原有调度方式。

长潭水库原调度方式为：水库汛限水位35.00 m，当坝前水位低于38.00 m（P=5%），水库控制下泄流量不超过756 m3/s；当坝前水位高于38.00 m（P=5%），低于38.86 m（P=2%），水库控制下泄流量不超过1 022 m3/s；当坝前水位超过38.86 m（P=2%），水库敞开全部泄洪闸门，确保大坝安全[4]。考虑到下游永宁江的防洪压力较大，近年来长潭水库控运计划将汛限水位降低1.00 m，即34.00 m。

长潭水库综合治理后，水库移民水位可从38.05 m抬高到39.00 m，汛限水位可以由34.00 m恢复到设计之初的35.00 m，泄洪调度方式可以调整为：水库汛限水位35.00 m，当坝前水位低于38.91 m（P=5%），水库控制下泄流量不超过270 m3/s，当坝前水位高于38.91 m（P=5%），低于39.97 m（P=2%），水库控制下泄流量不超过340 m3/s；当坝前水位超过39.97 m（P=2%），水库敞开全部泄洪闸门，确保大坝安全。在调度过程中长潭水库综合治理实施前后，调洪水位数据具体见表1。

表1 实施前后长潭水库的调洪水位数据表

从表1可看出，工程实施后，将长潭水库校核水位下降0.71 m至42.35 m，确保了大坝安全。

当泄洪闸改造后，调整原有调度方式基础上，还要调整预报调度方式，通过对灾害天气的有效预报，进行详细的安排部署，是提升长潭水库的综合效能的有效方式。对该区域预报要做到三个及时：及时关注，及时提取水库内水位等相关数据，及时调整防洪防涝的准备。同时设计有效的解决方案，以降低洪涝对该水库能力的影响。

2.1.2 治理受淹房屋

抬高水库移民水位后，受影响房屋为1 350间，占地面积6.91 hm2，建筑面积69 344 m2，以淹没水深、周边地形情况，以及受影响建筑的密度为依据，设计就近后靠、拆除重建、院墙保护、围区堤防等4种受淹房屋处理方案，投资约2亿元。

就近后靠处理方案中主要针对室内地坪高程整体较低及不满足拆除重建、院墙保护、围区堤防条件的建筑。据调查，共有694.80 m2占地面积的建筑满足以上条件，其建筑面积为1 412.70 m2。对该部分建筑实施就近后靠处理，能够保护54人，18间房屋。该方案在几种方案中的占地比例较低，仅占1.33%。

拆除重建方案主要针对木结构、砖木结构等环境较差的危房。据调查，共有4 631.03 m2占地面积的建筑满足以上条件，其建筑面积为8 439.89 m2。对该部分建筑实施拆除重建处理，能够保护306人，102间房屋。该方案在几种方案中的占地比例为7.56%。

院墙保护主要针对防洪高程1.00 m以下，零星分布的房屋建筑。同时，房屋周边需要更为开阔的空间，能够围成院墙。据调查，共有9 913.51 m2占地面积的建筑满足以上条件，其建筑面积为28 074.05 m2。对该部分建筑实施院墙保护处理，能够保护648人，216间房屋。该方案在几种方案中占地比例为16.00%。

围区堤防方案主要针对较为集中的保护对象，满足布置防洪堤的要求，或是本该建堤防而未建的。据调查，共有54 064.20 m²占地面积的建筑满足以上条件，其建筑面积为160 698.41m2。对该部分建筑实施围区堤防处理，能够保护3 042人，1 014间房屋。该方案在几种方案中的占地比例为75.11%，面向对象最广。需布置的防洪堤共9处，总长为7.65 km。布置围区堤防的位置均处于水库38.05 m高程线之上，同时将堤防高程控制在2.00 m高度以下。围区堤防布置的具体情况见表2。

表2 围区堤防布置的具体情况表

对于通过院墙保护、围区堤防等措施，针对不能彻底解决防洪隐患的房屋，通过洪水保险补偿进行缓解。

2.1.3 加高道路

抬高水库移民水位，需加高道路17.38 km。其中，等级公路2.88 km，村道14.50 km，投资约0.8亿元。等级公路各段的加高情况见表3，村道加高情况见表4。

表3 等级公路各段的加高情况表

表4 村道的加高情况表

2.1.4 补偿“三线”

当移民水位线抬高后，输变电设施、通讯移动光缆、广播电视光缆线路等会受到影响，因此需要进行“三线”补偿，投资约0.8亿元。38.00 m至38.50 m，38.50 m至39.00 m的“三线”补偿方案分别见表5和表6。

表5 38.00 m至38.50 m的“三线”补偿方案表

表6 38.50 m至39.00 m“三线”补偿方案表

2.1.5 治理入库河流

抬高移民水位，将影响11条入库河流，因此需要对受影响的11条入库河流实施防洪固堤工。建设长度约7.16 km，投资约1.2亿元。具体方案见表7。

表7 入库河流实施防洪固堤工程情况表

2.2 非工程措施

抬高水库移民水位后，最有难度的工作是库区征地。为顺利开展征地工作，需设计土地租赁、洪水保险补偿等方案，补充防护或重建措施，多途径、多方案开展精准化征地。

2.2.1 土地租赁设计方案

长潭水库库区高程36.50 m至38.00 m范围内土地已采用租赁的形式补偿[5]。在高程38.00 m至39.00 m范围内，主要农作物有水稻、杨梅树、橘树、枇杷树等。库区大部分种植早稻，早稻抽穗期在6月上旬至7月上旬，中稻在9月上旬左右，晚稻在10月中旬左右，台风暴雨影响多在8月之后，此时水稻株高在80~100 cm，耐淹深度在50 cm左右；杨梅树、橘树、枇杷树耐淹深度高于1.00 m。因此，高程38.00 m至39.00 m范围内的土地可以继续种植农作物，同时采用租赁方式补偿。共涉及旱地、水田、园地等115.20 hm2，旱地、水田的租赁费用为166.67元/hm2，园地的租赁费用为240.00元/hm2，年租金约260万元。

2.2.2 洪水保险补偿设计方案

对长潭水库库区高程38.00 m以上的房屋、果园、农田等财产进行保险，作为工程措施、土地租赁方案的补充。当淹没水位线低于39.00 m时，实行精准赔付；当淹没水位线超过39.00 m时，直接赔付500万元。根据模型测算，一次受灾的最高赔偿限额为500万元，一个年度累计赔偿限额为800万元，保险费为（96万元~120万元）/a。

3 永宁江流域防洪能力提升效果

3.1 最高洪水位和相应库容提升

长潭水库综合治理实施前后，相应的调度方式下，最高洪水位和相应库容的提升效果见图1和图2。

图1 最高洪水位的提升效果图

图2 长潭水库相应库容的提升效果图

从图1和图2可看出，工程实施后，抬高了最高洪水位并提高了水库防洪库容。其中，长潭水库相应库容的提升主要是指当该水库无闸门控制时，该水库的一般蓄水位，此时主要是无洪涝灾害时的库容量；当出现洪涝灾害时，水库通过闸门的控制，使水库的库容保持在合理的范围内，但实际中会高于一般的蓄水位。因此，当确定了水库一般的蓄水量水位后，考虑到长潭水库的扩容可行性，可对其进行施工，提升其相应库容。

3.2 水库下泄量减少

长潭水库综合治理实施前后，相应的调度方式下，下泄流量变化情况见图3。

图3 工程实施前后长潭水库下泄流量对比图

从图3可知，工程实施后，长潭水库在20 a一遇和50 a一遇洪水条件下，最大下泄流量减至270~340 m3/s。20 a一遇洪峰期间泄流约270 m3/s，削峰比例64.3%；50 a一遇洪峰期间泄流约340 m3/s，削峰比例66.7%。可见，工程实施后，相应的调度方式下，下泄流量可削65%左右。

3.3 永宁江水位降低

长潭水库综合治理实施后，相应的调度方式下，永宁江流域沿程20 a一遇、50 a一遇的水位降低情况见表8和表9。

表8 20 a一遇的水位降低情况表 单位：m

表9 50 a一遇的水位降低情况表 单位：m

从表8和表9可知，工程实施后，相应的调度方式下，在潮济~西江闸下河段，20 a一遇沿程水位降低0.51~1.47 m，50 a一遇沿程水位降低0.68~1.97 m，降低幅度明显。

3.4 堤防高度变化

长潭水库综合治理实施前后，相应的调度方式下，永宁江堤防加高高度变化情况见表10。

表10 工程实施前后永宁江堤防加高高度变化情况表单位：m

从表10可知，工程实施前，永宁江干流沿线从头陀~永宁江大闸上的河道两岸堤防需加高0.25~0.71 m；工程实施后，永宁江干流只需加高永裕闸下—永宁江大闸两岸堤防，且只需加高0.08~0.41 m。永宁江干流需加高堤防长度大大缩减，需加高堤防高度也明显降低。

4 长潭水库供水量增加效果

长潭水库现行控制水位，即正常蓄水位36.00 m，梅汛期限制水位为35.00 m，台汛期限制水位为34.00 m。工程实施后，长潭水库恢复到设计之初的汛限水位，即正常蓄水位36.00 m，梅汛期限制水位为36.00 m，台汛期限制水位为35.00 m。工程实施前后，相应的调度方式下，不同的城镇供水保证率，长潭水库的城镇供水能力见表11。

表11 工程实施前后各保证率城镇供水效益情况表

从表11可知，95% 城镇供水保证率下，工程实施后较实施前增加城镇供水规模1万m3/d，年均增加城镇供水量355万m3，年均减少弃水量约615万m3；90% 城镇供水保证率下，工程实施后较实施前增加城镇供水规模3万m3/d，年均增加城镇供水量1 033万m3，长潭水库年均减少弃水量约1 136万m3。95% 和90%的城镇供水保证率下，供水量均有不同程度增加。

5 结 语

长潭水库作为永宁江流域干流上游的大型水库，集水面积达到441.3 km2，对该水库进行综合治理，对提升永宁江流域防洪能力具有重要意义。通过长潭水库综合治理工程，在提升永宁江流域防洪能力的基础上，增加城镇供水量，破解了现状防洪效益和供水效益不可兼得的困局；长潭水库综合治理工程中的非工程措施即土地租赁和洪水保险补偿方案，是对工程措施的一种补充，工程措施和非工程措施相结合，为库区征地工作顺利开展提供了更大的可能性。通过长潭水库综合治理，既能提升永宁江流域的防洪能力，又能缓解水资源供需矛盾，能够为其他水库的综合治理提供一定的借鉴和参考。