庫(kù)渠聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用解決二干渠防汛泄洪安全問題的探討

羅家斌 方 軍 詹華鋒

(湖北省漳河工程管理局二干渠管理處 荊門 448269)

1 工程概況

漳河二干渠始建于1965年10月，1966年4月正式開閘放水。二干渠由總干渠引水，進(jìn)口高程108m，主干渠全長(zhǎng)83.34km，設(shè)計(jì)流量35m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積4萬(wàn)hm2。渠道渠線基本為荊門、當(dāng)陽(yáng)、荊州的交界線，灌區(qū)自然面積829km2，地勢(shì)由北向南傾斜，崗巒起伏，以丘陵地形為主，渠道斬崗填沖，盤山開渠，自流灌溉，全渠系有干渠、分干、支渠、分渠、斗渠、農(nóng)渠、毛渠419條，總長(zhǎng)846km。

2 二干渠防汛泄洪存在的問題

2.1 二干渠泄水建筑物情況

表1 二 干 渠 泄 水 建 筑 物 情 況

2.2 二干渠存在的泄洪問題

由于灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與灌溉模式發(fā)生變化，形成了泄洪難題。

二干渠建渠之初，灌區(qū)經(jīng)濟(jì)總體是集體經(jīng)濟(jì)，灌區(qū)中小型水庫(kù)等水利設(shè)施屬政府管理，堰塘、農(nóng)田是集體所有，河道、水系基本處于暢通狀態(tài)，灌溉水稻采用大水漫灌，且作物生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，二干渠在汛期只需將沿渠涵閘打開，就可以自然泄掉雨洪。農(nóng)村實(shí)行分田到戶后，集體經(jīng)濟(jì)被極大削弱，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)改革之后，所有水庫(kù)、堰塘承包給個(gè)人，大多從事水產(chǎn)養(yǎng)殖，承包者因各種原因不愿吸納渠道洪水，灌區(qū)很多小型河溝被圍墾或淤塞，逐步失去了行洪功能，由于投入有限，田間毛渠淤垮嚴(yán)重，農(nóng)田多種植雜交稻，主要施化肥，采用干濕循環(huán)灌溉模式，作物生長(zhǎng)期較短，這些變化導(dǎo)致田間不能分流洪水，近年依靠沿渠灌溉渠泄洪的方法遭到了農(nóng)民抵制，農(nóng)民受到損失后經(jīng)常到政府和管理部門索賠，嚴(yán)重影響管理部門的正常工作。近年天氣異常，非正常降雨增多，洪災(zāi)頻發(fā)，因渠道泄洪問題造成的經(jīng)濟(jì)糾紛和矛盾日益增多，已危及渠道工程安全，影響灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。

3 二干渠高水位運(yùn)行的形成原因

二干渠高水位運(yùn)行主要有暴雨山洪入渠形成渠道洪水和灌溉期需大流量運(yùn)行兩種情況。

3.1 暴雨形成山洪入渠

二干渠進(jìn)口至董崗節(jié)制閘(37+800)，有超過30km2的承雨面積，董崗節(jié)制閘至三界節(jié)制閘(48+700)，有2km2的承雨面積，汛期連降暴雨形成山洪集中進(jìn)入渠道，會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)形成大流量、高水位，表2為二干渠歷史最大降雨量，2008年8月13日觀測(cè)到的一次灌區(qū)上游較大降雨(見表3)，形成了近年渠道發(fā)生的較大洪水(見表4)，董崗節(jié)制閘最大洪水位達(dá)到了2.42m，流量超過了22m3/s。

表2 歷史最大降雨量

表3 2008年8月13日觀測(cè)到的灌區(qū)上游較大降雨

表4 2008年8月13～16日降雨后董崗節(jié)制閘水位流量

3.2 灌溉高水位

a.抗旱流量需水較大時(shí)，二干渠歷史上多次出現(xiàn)供不應(yīng)求、需要的流量大于渠道實(shí)際供水能力的情況，迫使渠道滿負(fù)荷高水位運(yùn)行，進(jìn)口最大流量達(dá)30m3/s。1983年水價(jià)改革后，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)稅費(fèi)改革以后，二干渠灌溉一度萎縮，年灌溉水量不足1000萬(wàn)m3，最大流量不到20m3/s，2011年灌區(qū)出現(xiàn)較大旱情，灌溉最大流量達(dá)23m3/s。

b.灌溉調(diào)度需要節(jié)制閘控制流量，造成閘前高水位運(yùn)行。近年來(lái)，二干渠灌溉由于灌區(qū)農(nóng)民要水時(shí)間集中(中稻插秧、中稻孕穗、抽穗)，放水缺乏組織，鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村有組織統(tǒng)一灌溉的減少，沿渠農(nóng)戶單獨(dú)放水和用小型水泵抽水的大量增加，對(duì)二干渠管理處灌溉調(diào)度的超前預(yù)見性要求很高。由于“兩工”取消后，渠道清淤挖垮成了問題，10多年來(lái)，渠道淤積加劇、過流能力銳減，近年灌溉中用節(jié)制閘調(diào)節(jié)流量水位越來(lái)越頻繁，但隨著渠道隱患的增多，風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升。

4 庫(kù)渠聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用泄洪的主要方案

4.1 董崗節(jié)制閘、三星寺水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方案

a.選定三星寺、劉沖兩座水庫(kù)作為泄洪水庫(kù)。三星寺水庫(kù)為二干渠“結(jié)瓜”水庫(kù)，是一座中型水庫(kù)，其與劉沖水庫(kù)用明槽相連，兩庫(kù)總庫(kù)容2498萬(wàn)m3，水庫(kù)承雨面積不大(三星寺水庫(kù)8.9km2、劉沖水庫(kù)7km2)，水庫(kù)泄洪設(shè)施完善，泄洪閘設(shè)計(jì)泄洪流量30m3/s，行洪道通暢，入沮漳河(見下圖)。三星寺水庫(kù)已于2011年完成除險(xiǎn)加固，屬當(dāng)陽(yáng)市水利局三星寺水庫(kù)管理處管理，與二干渠管理處保持有多年的協(xié)作關(guān)系，經(jīng)初步溝通聯(lián)系，當(dāng)陽(yáng)市水利局同意三星寺水庫(kù)與二干渠管理處加強(qiáng)防汛合作，接納二干渠山洪。二干渠董崗節(jié)制閘(樁號(hào)37+800)為三孔(3m×3m)鑄鐵閘門，柴油機(jī)啟動(dòng)，設(shè)計(jì)流量35m3/s，可在上游36+150處建泄洪閘，閘門采取一孔(2m×2m)閘門，設(shè)計(jì)流量12m3/s，擴(kuò)建1km泄流明渠進(jìn)入三星寺水庫(kù)庫(kù)尾。

二干渠灌區(qū)水系簡(jiǎn)圖

董崗節(jié)制閘閘前正常水位2.5m(最高水位2.8m)時(shí)，至金家灣陡坡(29+301)可蓄水22.84萬(wàn)m3，便于調(diào)節(jié)渠道流量。

b.選取2008年8月13日降雨為典型，制定調(diào)度運(yùn)行方案如下:

?前期關(guān)閉董崗節(jié)制閘，全開三星寺泄洪閘，開始泄水時(shí)，通知水庫(kù)管理處，二干渠管理處按4段制向三星寺水庫(kù)管理處報(bào)流，由水庫(kù)管理處調(diào)度水庫(kù)是否泄洪;

?達(dá)到泄洪閘最大泄流量后，8月15日20時(shí)開啟董崗節(jié)制閘，開始逐步加大干渠下泄流量，8月18日8時(shí)關(guān)閉節(jié)制閘至泄洪完畢;

?8月15日20時(shí)～8月18日0時(shí)，共向渠道下游下泄洪水133.68243萬(wàn)m3，向三星寺水庫(kù)泄洪水量占此次渠道洪水總量的74.21%。

c.灌溉中，如果董崗節(jié)制閘下游渠道出現(xiàn)重大險(xiǎn)情，庫(kù)、渠聯(lián)合調(diào)度可在24h內(nèi)減小董崗節(jié)制閘下泄流量12～15m3/s，占渠段多年最大流量(26m3/s)的46% ～58%，可極大提高下游渠道工程安全保障。

4.2 三界節(jié)制閘、三界水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方案

a.選定三界水庫(kù)、黃金港水庫(kù)作為泄洪水庫(kù)。三界水庫(kù)是二干渠“結(jié)瓜”水庫(kù)，總庫(kù)容281萬(wàn)m3，死庫(kù)容19萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)正常水位81.1m，死水位74.9m，三界水庫(kù)進(jìn)水閘位于二干渠樁號(hào)47+450處，二干渠渠底高程85.7m。三界水庫(kù)于2011年11月開始除險(xiǎn)加固，定于2012年5月前竣工，泄水閘為1.0m×1.2m方涵，設(shè)計(jì)泄流量4.0m3/s，泄水渠到下游黃金港水庫(kù)庫(kù)尾約1.5km。黃金港水庫(kù)總庫(kù)容813萬(wàn)m3，泄水渠至新埠河支流3km，可行洪8.0m3/s以上，黃金港水庫(kù)已于2010年完成除險(xiǎn)加固。三界水庫(kù)、黃金港水庫(kù)屬沙洋縣十里鋪鎮(zhèn)管理，十里鋪鎮(zhèn)是二干渠主要灌區(qū)，二干渠管理處計(jì)劃長(zhǎng)期租賃三界水庫(kù)開展綜合經(jīng)營(yíng)，創(chuàng)造防洪效益和灌溉等綜合效益。需要解決的工程措施主要如下:

?擴(kuò)建三界水庫(kù)進(jìn)水閘，設(shè)計(jì)流量8.0m3/s;

?疏挖襯砌三界水庫(kù)至黃金港水庫(kù)泄水渠1.5km，使泄水能力達(dá)4.0m3/s;

?建一處泵站，安裝兩臺(tái)1.0m3/s水泵，灌溉時(shí)可把水庫(kù)水抽到二干渠，既解決了二干渠下游需要灌溉小流量時(shí)由漳河調(diào)水路途遙遠(yuǎn)損耗過大的難題，又可及時(shí)滿足灌區(qū)灌溉要求。

三界節(jié)制閘(樁號(hào)48+700)為二孔(3m×3m)鑄鐵閘門，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，設(shè)計(jì)流量26.5m3/s，閘前正常水位2.5m(最高水位2.7m)時(shí)，上游至董崗節(jié)制閘渠道可蓄水29.13萬(wàn)m3，便于調(diào)節(jié)該段渠道流量。

b.考慮水庫(kù)為二干渠管理處租賃經(jīng)營(yíng)管理的情況，選取2008年8月13日降雨為典型，制定調(diào)度運(yùn)行方案如下:

?前期關(guān)閉三界節(jié)制閘，全開三界水庫(kù)泄洪閘，渠道開始向水庫(kù)泄水時(shí)，根據(jù)庫(kù)水位選擇水庫(kù)泄水涵向下游泄水流量，庫(kù)水位達(dá)到81m時(shí)，最大下泄4m3/s，通知十里鋪鎮(zhèn)政府及沙洋縣防辦告知三界水庫(kù)下泄流量情況，根據(jù)時(shí)段泄水量變化及黃金港水庫(kù)水位，決定黃金港水庫(kù)是否向新埠河泄洪;

?經(jīng)驗(yàn)算2008年8月13日董崗節(jié)制閘下泄洪水，通過向水庫(kù)泄洪和三界節(jié)制閘閘前水位調(diào)節(jié)，可基本做到安全泄洪，如果實(shí)際運(yùn)行中，三界節(jié)制閘水位超過2.5m，可根據(jù)情況短時(shí)適當(dāng)下泄洪水。

c.灌溉中，如果三界節(jié)制閘下游渠道出現(xiàn)重大險(xiǎn)情，庫(kù)、渠聯(lián)合調(diào)度可在24h內(nèi)減小三界節(jié)制閘下泄流量8～11m3/s，占該渠段多年實(shí)際最大流量(18m3/s)的44%～61%。如同時(shí)啟動(dòng)董崗、三星寺庫(kù)渠聯(lián)合泄洪，基本可在24h內(nèi)迅速減小、終止渠水流向下游，為搶險(xiǎn)創(chuàng)造條件，贏得時(shí)間，最大限度減少損失。

4.3 白龍灘水庫(kù)泄洪方案

新二分干進(jìn)口位于主干渠65+385處，設(shè)計(jì)流量10.0m3/s，白龍灘水庫(kù)進(jìn)水閘位于新二分干2+500處，設(shè)計(jì)流量2.5m3/s，白龍灘水庫(kù)總庫(kù)容150萬(wàn)m3，水庫(kù)為溢流堰泄洪，溢洪道約1km，入金蝦河，可行洪3.0m3/s，2010年已完成水庫(kù)除險(xiǎn)加固，水庫(kù)屬沙洋縣紀(jì)山鎮(zhèn)管理，紀(jì)山鎮(zhèn)為二干渠主要灌區(qū)。擬在新二分干2+700處的東王廟跌水上游修建節(jié)制閘一座。一可控制調(diào)節(jié)水庫(kù)進(jìn)水;二可利用上游渠道(含3座過水堰)形成可觀水面用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益。利用白龍灘水庫(kù)進(jìn)行庫(kù)、渠聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用，既可減輕白合陡坡(67+722)以下主干渠防汛壓力，同時(shí)對(duì)新二分干渠的運(yùn)行安全起到重要作用。

5 需要注重加強(qiáng)的幾項(xiàng)工作

5.1 加強(qiáng)水雨情監(jiān)測(cè)工作

a.二干渠管理處現(xiàn)有五個(gè)管理段設(shè)有雨量觀測(cè)，所有雨量觀測(cè)點(diǎn)都能按規(guī)范測(cè)報(bào)雨量，但近年最重要的周集觀測(cè)點(diǎn)隨管理段搬到了漳河鎮(zhèn)，亟須在原址設(shè)自動(dòng)遙測(cè)站點(diǎn)，另外建議在重點(diǎn)承雨區(qū)香爐山邊緣鄧家洼增設(shè)雨量觀測(cè)站點(diǎn)。

b.水情觀測(cè)方面，二干渠沿渠設(shè)有4個(gè)測(cè)流站，以往只對(duì)灌溉測(cè)流，應(yīng)建立暴雨后渠道水位、流量觀測(cè)制度。

c.汛期每次暴雨后，對(duì)防汛泄洪過程，各管理段應(yīng)做好水雨情測(cè)報(bào)，執(zhí)行防洪調(diào)度指令以及進(jìn)行開啟涵閘、泄流量等方面的記載，管理處收集防洪調(diào)度資料，做好年度防汛工作總結(jié)。

5.2 制定好預(yù)案，做好防汛抗旱工作

a.認(rèn)真制定年度防汛方案及抗旱預(yù)案，報(bào)局批準(zhǔn)。按批準(zhǔn)的預(yù)案，有條不紊地實(shí)施年度防汛抗旱工作。

b.加強(qiáng)二干渠防汛抗旱分指揮部對(duì)各防汛抗旱指揮所的領(lǐng)導(dǎo)，全面部署防汛抗旱工作，確保各級(jí)防汛人員到崗到位，物資、器材準(zhǔn)備到位，交通有保障，通訊聯(lián)絡(luò)保持暢通，特別是與各縣市區(qū)防辦保持聯(lián)絡(luò)溝通，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府保持防汛指令的貫徹執(zhí)行和良好的協(xié)作。

c.對(duì)董崗閘與三星寺進(jìn)水閘、三界閘與三界水庫(kù)、白龍灘閘與白龍灘水庫(kù)，應(yīng)制定年度防汛預(yù)案，預(yù)案所涉及的各單位嚴(yán)格按預(yù)案做好溝通聯(lián)系及相關(guān)工作。

6 結(jié)語(yǔ)

為了確保二干渠防汛、灌溉安全，二干渠管理處多方調(diào)查、研究，并與水利部門和地方政府反復(fù)溝通，提出了利用結(jié)瓜水庫(kù)采取庫(kù)、渠聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行來(lái)解決二干渠泄洪問題的方案，根據(jù)二干渠工程和防汛工作特點(diǎn)，依托重點(diǎn)結(jié)瓜水庫(kù)現(xiàn)有的行洪通道、良好的工程設(shè)施和完善的管理系統(tǒng)，可以只對(duì)渠道水庫(kù)局部工程進(jìn)行完善，投入較少，即可基本解決二干渠泄洪難題，大幅度提高工程安全，減少泄洪損失，同時(shí)最大限度地利用雨洪資源興利，變水害為水利?！?/p>