月亮泡蓄滯洪區(qū)防洪調度運用探析

程 麗,劉金巖

(吉林省水利水電勘測設計研究院，吉林 長春 130021)

1 工程建設必要性

20世紀以來，以全球氣候變暖為主的自然系統(tǒng)的變異以及以城市化為主的現(xiàn)代人類經(jīng)濟社會活動，對自然災害系統(tǒng)特別是洪水災害造成了極大的影響[1]。水利工程是洪水預防的一個重要途徑，也是防洪工作的一條必經(jīng)之路[2]。蓄滯洪區(qū)作為流域防洪減災體系中的重要組成部分，在防御流域大洪水，保障中、下游重要城市和重要防洪地區(qū)的安全方面，有著不可替代的重要作用[3]。在建設社會主義和諧社會理念的指導下，黨中央、國務院對蓄滯洪區(qū)工作非常重視，2006年由國務院辦公廳轉發(fā)了《關于加強蓄滯洪區(qū)建設與管理的若干意見》(國辦發(fā)[2006]45號)，對新時期的蓄滯洪區(qū)工作提出了要求[4]。

為了保證重點地區(qū)的防洪安全，將有條件地區(qū)開辟為蓄滯洪區(qū)，并有計劃地蓄滯洪水，是流域或區(qū)域防洪規(guī)劃現(xiàn)實與經(jīng)濟合理的需要，也是為保全大局，而不得不犧牲局部利益的全局考慮。

為了提高哈爾濱市的防洪標準以及減輕松花江干流的防洪壓力，本著防洪和興利除害相結合的原則，按《松花江流域防洪規(guī)劃》松花江流域防洪體系布局要求，將原月亮泡水庫擴建為蓄滯洪區(qū)。蓄滯洪區(qū)能對河段分泄的洪水起到削減洪峰，或短期阻滯洪水作用，是我國防洪體系不可替代的重要防洪措施[5]。月亮泡蓄滯洪區(qū)工程，當嫩江洪水水位過高時攔蓄洮兒河來水，使其不能進入嫩江，同時開閘引水，將嫩江水引進蓄滯洪區(qū)內進行分洪蓄洪；當洮兒河發(fā)生洪水，導致月亮泡水位過高時，可開閘放水，將洮兒河洪水分洪至嫩江下泄，通過聯(lián)合調度達到“一個蓄洪區(qū)護兩河”的效果。

2 項目區(qū)簡介

月亮泡蓄滯洪區(qū)工程項目是國務院常務會議確定的172項重大水利工程之一，也是2015年國家擴大內需、促進經(jīng)濟增長、保持經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展而開工建設的27項重大水利工程之一，是吉林省11項重大水利工程建設項目之一。月亮泡蓄滯洪區(qū)位于嫩江一級支流洮兒河入嫩江河口處，北部為吉林省鎮(zhèn)賚縣所管轄，南部地處大安市境內，東部與黑龍江省肇源縣隔嫩江相望。蓄滯洪區(qū)核心為月亮泡水庫，月亮泡水庫于1974年動工修建，1976年投入運行。原是一座以灌溉、養(yǎng)魚為主的綜合利用的大型水利樞紐工程，設計灌溉面積37.5萬畝(目前水田灌溉面積12萬畝)。

根據(jù)GB50773- 2012《蓄滯洪區(qū)設計規(guī)范》[6]中關于風險等級的規(guī)定，月亮泡蓄滯洪區(qū)的風險等級劃分為輕度風險。

根據(jù)《松花江流域蓄滯洪區(qū)建設與管理規(guī)劃報告》和《松花江流域防洪規(guī)劃》，確定月亮泡蓄滯洪區(qū)由月亮泡水庫庫區(qū)片、新荒泡片、6號壩片、4號壩以西片4部分組成，總面積為686.01km2。

根據(jù)《松花江流域蓄滯洪區(qū)建設與管理規(guī)劃報告》和《松花江流域防洪規(guī)劃》，確定月亮泡蓄滯洪區(qū)由洮兒河河口及兩側泡沼組成：包括月亮泡、狼頭泡、它拉紅泡、新荒泡以及由洮兒河河口左側堤防哈卜吐至西四方山圍成的低洼濕地。

圖1 月亮泡蓄洪區(qū)

月亮泡蓄滯洪區(qū)總面積為802.62km2，分蓄洪控制水位134.57m，相對應的庫容為24.58×108m3。洪區(qū)是由月亮泡水庫庫區(qū)片、4號壩以西片、新荒泡片、6號壩片4部分組成。

月亮泡蓄滯洪區(qū)總面積中，月亮泡水庫庫區(qū)片即現(xiàn)有1～7號壩及嫩江西四方山至國營漁場段堤防所包圍的范圍，面積為154.06km2；西南部的新荒泡片面積為51.26km2；6號壩片面積為26.08km2；4號壩以西片面積為571.22km2。

由于鎮(zhèn)賚地區(qū)烏蘭召閘～園林山閘～合卜吐段位于莫莫格濕地核心區(qū)和緩沖區(qū)，根據(jù)《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》，自然保護區(qū)核心區(qū)及緩沖區(qū)禁止一切工程活動。為了避開自然保護區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)限制，擬采用退堤方案，地方退至濕地邊緣，堤線調整為烏蘭召閘～岔臺村～合卜吐。調整后增加蓄滯洪區(qū)面積116.61km2，如圖1所示。

3 調度運用原則

3.1 啟用條件

根據(jù)《松花江流域防洪規(guī)劃》，哈爾濱市的防洪標準為200年一遇。

防洪方案是采取加高加固堤防，擴孔改建濱洲、濱北鐵路橋，配合疏浚河道，使其防洪標準由現(xiàn)狀的50年一遇(不考慮上游骨干水庫的調節(jié)作用)提高到100年一遇(考慮豐滿、白山水庫調節(jié)作用)。在此基礎上，在上游采取蓄滯洪區(qū)分洪，并發(fā)揮豐滿、白山、尼爾基水庫的調洪作用，使哈爾濱市防洪標準提高到200年一遇。月亮泡、胖頭泡蓄滯洪區(qū)則需承擔哈爾濱市100年一遇到200年一遇之間的部分防洪任務。

當預報哈爾濱水文站洪峰流量達到堤防設計流量17900m3/s，而且水位還將上漲時，開始啟用月亮泡、胖頭泡蓄滯洪區(qū)聯(lián)合分洪，從而將哈爾濱市的防洪能力從100年一遇提高到200年一遇。

3.2 運用方式

3.2.1 蓄滯洪區(qū)的啟用順序

根據(jù)《松花江流域蓄滯洪區(qū)建設與管理規(guī)劃報告》，月亮泡、胖頭泡蓄滯洪區(qū)的啟用順序是先啟用月亮泡、然后是胖頭泡。因為洮兒河水下泄是受嫩江水位影響的，當需啟用蓄滯洪區(qū)分洪時，一般嫩江的水位已經(jīng)很高，迫使洮兒河水必需先蓄在月亮泡，且月亮泡位于胖頭泡上游，其進出口有漢書閘控制，可以有效控制分、蓄洪水，減小無效分洪。

3.2.2 蓄滯洪區(qū)使用順序

由于月亮泡水庫庫區(qū)片、4號壩以西片與洮兒河聯(lián)在一起，故最先使用該區(qū)域蓄洪；新荒泡片與月亮泡水庫庫區(qū)片通過5號壩隔開，與4號壩以西片通過新荒1、2、3號壩隔開，目前新荒泡為大安市漁場，使用該區(qū)域蓄洪時損失較少，故次之使用；6號壩片與月亮泡水庫庫區(qū)片通過6號壩隔開，該區(qū)域有大外皮村670人和2600hm2耕地，蓄洪時損失較大，故最后使用。

3.2.3 蓄滯洪區(qū)運行方式

(1)在為哈爾濱市分洪前，維持起調水位131.00m。

(2)根據(jù)預報需要為哈爾濱分洪時，關閉漢書閘，攔蓄洮兒河洪水；此期間若嫩江洪水較大，嫩江水位高于月亮泡蓄滯洪區(qū)水位時，打開漢書閘閘門，分蓄嫩江洪水(同時也攔蓄洮兒河洪水)。

(3)月亮泡蓄滯洪區(qū)蓄滿后，維持設計水位134.57m，控制泄流量等于洮兒河入流量。

(4)當預計哈爾濱市洪水流量減小到17900m3/s以下時，允許月亮泡蓄滯洪區(qū)開始退水，按允許退水量泄流進嫩江。

4 月亮泡蓄滯洪區(qū)工程總布置

要實現(xiàn)蓄滯洪區(qū)的防洪功能必須采取有效的工程措施，本次月亮泡蓄滯洪區(qū)防洪工程及安全建設工程主要包含如下工程內容：圍堤工程、分隔堤工程、護岸工程、分洪口門工程、穿堤建筑物工程、碼頭工程、上堤道路工程、撤退道路工程等。

4.1 圍堤工程

月亮泡蓄滯洪區(qū)圍堤堤線總長152.03km，其中左岸鎮(zhèn)賚縣圍堤堤線長79.588km，右岸大安市圍堤堤線長57.017km，月亮泡水庫1～3號壩長15.425km。

鎮(zhèn)賚縣圍堤堤線總長79.588km中，新建段圍堤長21.903km；加固段圍堤長2.79km無需修建圍堤段長54.895km。

大安市圍堤堤線總長57.017km中，新建段圍堤長14.582km，加固段圍堤長4.616km；無需修建圍堤段長37.819km。

4.2 分隔堤工程

月亮泡蓄滯洪區(qū)分隔堤工程包括新荒1號壩、新荒2號壩、新荒3號壩、月亮泡水庫5號壩、月亮泡水庫6號壩。

新荒1號壩、新荒2號壩、新荒3號壩及月亮泡水庫5號壩作為4號壩以西片、月亮泡水庫庫區(qū)片與新荒泡片分隔堤使用，月亮泡水庫6號壩作為月亮泡水庫庫區(qū)片與6號壩片分隔堤使用。新荒1～3號壩及5號壩共同保護新荒泡，6號壩保護壩后大外皮村670人和2600hm2耕地。

分隔堤全長21.495km，其中新荒1號壩長2.30km，新荒2號壩長1.47km，新荒3號壩長1.99km，月亮泡水庫5號壩長3.3km，月亮泡水庫6號壩長12.435km。

4.3 護岸工程

月亮泡蓄滯洪區(qū)護岸工程總長7.455km，均位于大安市境內，共5處，分別為：新荒泡東護岸長0.91km；狼頭泡西護岸長2.65km；狼頭泡東護岸長1.915km；月亮泡0號壩～7號壩護岸長1.49km；永興村護岸長0.49km。

4.4 分洪口門工程

月亮泡蓄滯洪區(qū)分洪口門共3處。其中之一為漢書雙向閘工程，布置于月亮泡水庫2號壩上。另兩處分洪口門分別設于分隔堤5號壩、6號壩上。

5號壩分洪口門采取新建分洪閘設計方案，寬頂堰型式，閘孔總凈寬45m，單寬7.5m，6孔，堰頂高程129.50m，檢修平臺高程136.00m，啟閉平臺高程143.00m。

6號壩分洪口門分洪時采取臨時爆破壩體過水，分洪口門設計寬度80m。

4.5 穿堤建筑物工程

月亮泡蓄滯洪區(qū)穿堤涵閘共16座，其中新建穿堤涵閘9座，拆除重建穿堤涵閘2座，加固穿堤涵閘5座。

隸屬鎮(zhèn)賚縣6座：新建1座，拆除重建1座，加固4座；隸屬大安市10座：新建8座，拆除重建1座，加固1座。

4.6 碼頭工程

為了汛期防汛檢查，在月亮泡7號壩水流平順處新建碼頭一處，方便汛期管理和巡視檢查。

4.7 上堤道路工程

原有上堤道路現(xiàn)狀均為土路，由于本次蓄滯洪區(qū)工程新建圍堤及加固圍堤堤頂高程為136.07m，故原有圍堤兩側上堤道路均需改擴建。

經(jīng)實地勘察并結合工程實際情況，不新增上堤道路。設計上堤道路共49條，均沿圍堤邊坡斜向交叉上堤，雙側布置，總長7.56km，其中隸屬大安市26條，隸屬鎮(zhèn)賚縣23條。

4.8 撤退道路工程

對于輕度風險區(qū)，尤其是運用標準在50年一遇以上的蓄滯洪區(qū)中的輕度風險區(qū)，一般可不進行安全建設，必要時可適當采取臨時撤退措施[7]。

由于本工程大部分撤退道路在莫莫格濕地保護區(qū)內，根據(jù)《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》，在濕地核心區(qū)、緩沖區(qū)內禁止一切工程活動，故本工程僅考慮核心區(qū)及緩沖區(qū)以外的撤退道路，設計新建撤退道路共3條，總長4.85km。

大安市境內有2條，分別為：刀冷屯～托托寺撤退道路長2.90km；大外皮子屯～區(qū)外撤退道路長1.50km。

鎮(zhèn)賚縣境內有1條，前琿春廟～區(qū)外撤退道路長0.45km。

5 結語

月亮泡蓄滯洪區(qū)能夠攔蓄嫩江及洮兒河兩江洪水，當嫩江洪水水位過高時攔蓄洮兒河來水，同時開閘引水，將嫩江水引進蓄滯洪區(qū)內進行分洪蓄洪；當洮兒河發(fā)生洪水，導致月亮泡水位過高時，開閘放水，實現(xiàn)了“一個蓄滯洪區(qū)防治兩河洪水”的效果[8]，對今后國內防洪工程的建設具有良好的借鑒意義。

合理的調度運行方案是保證蓄滯洪區(qū)發(fā)揮防洪作用的關鍵。由于月亮泡蓄滯洪區(qū)需承擔防治兩江洪水的任務，調度運行規(guī)則復雜多變，應從流域全局考慮，結合上下游、左右岸，根據(jù)江河水文形勢，確定合理可行的調度運行規(guī)則，特別是蓄滯洪區(qū)的啟用條件，在有效防治洪水的同時，最大限度減少蓄滯洪區(qū)的淹沒損失，最大限度發(fā)揮工程的經(jīng)濟及社會效益。