蒙城縣渦河水工程聯(lián)合調(diào)度探討

楚殿輝

蒙城縣位于安徽省西北部，土地面積2143.9km2，境內(nèi)有北淝河、渦河、芡河及茨淮新河四大水系，過境水量較豐富。由于水工程調(diào)蓄能力不足,加之由不同部門調(diào)度運(yùn)行等原因，造成地表水利用率較低。以渦河為例，蒙城閘近10年年均下泄水量6.2億m3直接排入淮河。為提高地表水利用率，實(shí)現(xiàn)渦河水資源循環(huán)利用，保障防洪排澇安全，渦河水工程實(shí)行聯(lián)合調(diào)度非常必要。

一、蒙城縣渦河水工程基本情況

1.渦河基本情況

渦河源于河南省通許縣，流經(jīng)杞縣、太康、鹿邑與北干惠濟(jì)河匯流，經(jīng)西陽集入境、界溝集出境，至懷遠(yuǎn)縣城北入淮河。境內(nèi)全長(zhǎng)56km，兩岸34條大溝注入，境內(nèi)流域面積886.4km2，占全縣總面積的41.3%。

2.水工程基本情況

渦河左右堤是淮北大堤堤圈的一部分，蒙城縣境內(nèi)長(zhǎng)113.87km，沿堤有中小型水閘35座、灌溉站6座。

蒙城閘樞紐工程是渦河上末級(jí)攔河控制工程，由節(jié)制閘、分洪閘、船閘三座水工建筑物組成。節(jié)制閘共20孔，20年一遇設(shè)計(jì)流量為1600m3/s；分洪閘共12孔，20年一遇設(shè)計(jì)流量800m3/s；船閘為五級(jí)航道可分洪流量200m3/s。閘上正常蓄水位為24.50～25.50m，干旱期不得超過26.00m。

渦河水工程分別由蒙城閘管理處、蒙城淮河河道管理局、蒙城縣水利工程管理所及沿渦鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)責(zé)日常運(yùn)行。

二、蒙城閘下泄水量分析

根據(jù)蒙城閘2009～2018年運(yùn)行資料分析，10年累計(jì)開啟閘門運(yùn)行天數(shù)1326天,下泄水量62.32億m3。

開啟2孔、4孔、6孔、8孔累計(jì)1155天、下泄水量34.93億m3，閘門開啟高度均為0.2m，對(duì)應(yīng)平均流量為14.2m3/s、28.1m3/s、40.0m3/s、56.4m3/s，運(yùn)行期間閘上水位24.50～25.69m。從開啟高度、流量、閘上水位等數(shù)據(jù)分析，上述閘門開啟狀態(tài)（以下簡(jiǎn)稱蒙城閘小流量開啟）主要是根據(jù)《蒙城閘控制運(yùn)用辦法》調(diào)解蓄水位。蒙城閘小流量開啟下泄水量可作為聯(lián)合調(diào)度自流供水的主要水量。

開啟10孔、12孔、16孔、20孔累計(jì)170天、下泄水量27.39億m3，對(duì)應(yīng)平均流量為70.5m3/s、84.2m3/s、129.3m3/s、268.6m3/s。從開啟高度、流量、閘上水位等數(shù)據(jù)分析，上述閘門開啟狀態(tài)主要是根據(jù)《蒙城閘控制運(yùn)用辦法》解決防洪排澇問題。

閘門開啟孔數(shù)及對(duì)應(yīng)運(yùn)行天數(shù)、下泄水量，見表1。

三、水工程聯(lián)合調(diào)度必要性分析

1.可有效提高地表水利用率

蒙城縣多年平均水資源可利用總量為33963萬m3，多年地表水源和地下水源供水量分別占總供水量的37.3%和62.7%。實(shí)行水工程聯(lián)合調(diào)度，能充分利用蒙城閘下泄水量，增加沿渦大中溝蓄水量，解決農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境用水，以提高地表水利用率、減緩地下水過渡開采進(jìn)程。

2.可有效改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境

表1 2009～2018年蒙城閘運(yùn)行情況匯總表（單位：萬m3）

近幾年夏季沿渦大中溝內(nèi)出現(xiàn)不同程度的浮萍、水花生，消力池水體出現(xiàn)異味。蒙城縣城區(qū)先后建成夢(mèng)蝶湖公園、嵇康湖公園、森林公園及多條景觀河，對(duì)水質(zhì)要求高、水量需求大。實(shí)行水工程聯(lián)合調(diào)度，利用“自流活水”定期開啟大中溝水閘閘門，使水體循環(huán)流通，從而達(dá)到改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的目的。

3.可有效解決蓄水與排澇問題

汛期干旱與洪澇經(jīng)常交替出現(xiàn)，蓄水與排澇有時(shí)是一對(duì)矛盾關(guān)系。以岳坊蓮藕基地用水為例，為滿足蓮藕生產(chǎn)需要，于溝涵經(jīng)常超設(shè)計(jì)蓄水位運(yùn)行，一旦岳坊鎮(zhèn)境內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)降水，很容易形成內(nèi)澇。實(shí)行水工程聯(lián)合調(diào)度，做到運(yùn)行單位信息互通，可及時(shí)調(diào)解蓄水位，從而合理滿足蓄水與排澇要求。

四、渦河水工程分區(qū)聯(lián)合調(diào)度探討

2009～2018年運(yùn)行資料顯示，蒙城閘小流量開啟下泄水量10年累計(jì)34.93億m3，年平均3.49億m3、最小年份為2016年1.37億m3；年均運(yùn)行天數(shù)115天、開啟時(shí)間分布在1～12月份，下泄流量小于56.4m3/s，渦河生態(tài)流量利用蒙城船閘正常運(yùn)行下泄水量即可滿足。根據(jù)蒙城閘小流量開啟下泄水量、運(yùn)行時(shí)間、生態(tài)流量等技術(shù)指標(biāo)分析，渦河水工程實(shí)行聯(lián)合調(diào)度水量較充足、時(shí)間跨度長(zhǎng)。根據(jù)水工程現(xiàn)狀、功能對(duì)渦河水工程可劃分兩個(gè)片區(qū)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度。

1.“自流活水”片區(qū)聯(lián)合調(diào)度

利用蒙城閘上與沿渦大溝水位差，通過聯(lián)合調(diào)度蒙城閘周邊水閘形成“自流活水”，實(shí)現(xiàn)渦南、渦北片河、湖、溝水體自然流動(dòng)、定期更新。渦南三里胡涵、漁場(chǎng)涵，渦北長(zhǎng)流溝涵距離蒙城閘上不足1km,作為“自流活水”的引水閘，設(shè)計(jì)流量分別為26.3m3/s、10.1m3/s、24.9m3/s，三座水閘引水能力能滿足蒙城閘小流量開啟下泄水量需要。

“自流活水”分渦南片、渦北片兩部分，其中渦南片包括蒙城縣老城區(qū)、新城區(qū)及雙澗鎮(zhèn)西部、小新集鄉(xiāng)東部，影響面積約96km2；渦北片包括漆園辦事處、王集鄉(xiāng)、雙澗鎮(zhèn)（渦河以北），影響面積約135km2。

通過聯(lián)合調(diào)度開啟三里胡涵、漁場(chǎng)涵等2座水閘向渦南片自流供水；開啟長(zhǎng)流溝涵向渦北片自流供水。當(dāng)自流供水水位、水量不能滿足城南新區(qū)生態(tài)用水需要時(shí)，啟動(dòng)漁場(chǎng)涵灌溉站向三里胡涵引河（李長(zhǎng)溝）供水解決。

“自流活水”片區(qū)棄水及排澇通過張大橋閘、馬溝涵等10座水閘排入渦河。

2.提水片區(qū)聯(lián)合調(diào)度

提水片區(qū)包括岳坊片、小澗片、雙澗片等三部分，岳坊片區(qū)包括岳坊鎮(zhèn)、岳坊蓮藕基地、馬集鎮(zhèn)東部，影響面積約65km2；小澗片包括小澗鎮(zhèn)，影響面積62km2；雙澗片包括雙澗鎮(zhèn)南部、立倉(cāng)鎮(zhèn)北部，影響面積約58km2。

岳坊片通過于溝灌溉站提水至于溝，進(jìn)而連通丁未溝、代溝、劉溝、沙溝水系，輸水至岳坊片；小澗片通過太平灌溉站提水至丁花溝，進(jìn)而連通張溝、蔡橋水系，輸水至小澗片；雙澗片通過雙澗灌溉站提水至公路溝，進(jìn)而連通雙澗溝、東孫溝、馬井溝水系，輸水至雙澗片。

提水片區(qū)棄水及排澇通過沿渦附近水閘排入渦河。

五、水工程聯(lián)合調(diào)度建議及展望

1.建立聯(lián)合調(diào)度協(xié)調(diào)機(jī)制

渦河水工程運(yùn)行涉及蒙城閘管理處等3家水管單位及沿渦10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，為有效發(fā)揮調(diào)水效益，需建立科學(xué)調(diào)水機(jī)制，壓實(shí)部門責(zé)任，實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分區(qū)負(fù)責(zé)。

2.加強(qiáng)科學(xué)研究、實(shí)行精準(zhǔn)調(diào)度

聯(lián)合調(diào)度涉及防洪、排澇、灌溉、生態(tài)等多方面問題，需加強(qiáng)對(duì)水位、流量、水質(zhì)等水文要素的觀測(cè)及研究，建立應(yīng)急、氣象、水文、水利等多部門信息共享系統(tǒng)及科學(xué)決策、調(diào)度平臺(tái)。通過蒙城閘及周邊水閘水位自動(dòng)調(diào)控測(cè)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從行政指令調(diào)度過渡到定量精準(zhǔn)調(diào)度。

3.加強(qiáng)信息化建設(shè)

將水資源配置成果、聯(lián)合調(diào)度方案融入河網(wǎng)體系，開發(fā)閘、站群聯(lián)合調(diào)度過程三維可視化仿真系統(tǒng)，對(duì)河段水閘、灌溉站、排澇站日常管理及聯(lián)合調(diào)度進(jìn)行仿真與推演。

4.跨流域聯(lián)合調(diào)度展望

蒙城縣境內(nèi)四大水系年度間降水不平衡，為充分利用水資源，按照“骨干連通、豐枯互濟(jì)”的原則，在現(xiàn)有水系基礎(chǔ)上進(jìn)行疏浚連通，使蒙城整個(gè)水系貫通，構(gòu)建成一張蒙城河湖網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合水功能區(qū)劃分，實(shí)現(xiàn)茨淮新河與芡河流域水系互通、共享，北淝河與渦河流域水系互通、共享。實(shí)行閘、站、壩等骨干水工程跨流域聯(lián)合調(diào)度，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用，更好地服務(wù)于蒙城經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設(shè)■