论百年一遇洪水牛屯河分洪道进水闸铜城闸调度的重要性

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:张晓裕
[导读] 摘要:牛屯河作为巢湖流域排洪入江的第二通道,其分洪作用已大大增加,而铜城闸作为牛屯河分洪道进水闸,其调度运行的重要性不言而喻。
        巢湖管理局铜城闸管理处  安徽合肥  230000
        摘要:牛屯河作为巢湖流域排洪入江的第二通道,其分洪作用已大大增加,而铜城闸作为牛屯河分洪道进水闸,其调度运行的重要性不言而喻。为此,文章将结合笔者实际参加调度的实践经验,对2020年百年一遇洪水牛屯河分洪道进水闸铜城闸调度的重要性,谈谈自己的几点体会,以供广大同行参考与交流
        关键词:百年一遇;分洪道;铜城闸;调度
        一、工程概况
        铜城闸位于含山县铜闸镇,建于后河、牛屯河、三汊河三河交汇处,为牛屯河分洪道的进水闸。根据《巢湖流域防洪规划修编》及《牛屯河系统治理规划》成果,牛屯河成为巢湖流域第二排江通道,与裕溪河共同承担巢湖洪水外排任务。
        2017年11月10日,经安徽省水利厅初设批复,铜城闸除险加固工程开工兴建。工程主要内容为在原闸址位置(下移70m)进行扩建。 铜城闸新闸为Ⅱ等大⑵型水闸,共11孔,每孔净宽8m,底板高程1.5m(1985国家高程基准)。设计防洪标准采用50年一遇,校核防洪标准为100年一遇;设计排洪标准考虑与牛屯河设计排洪规模一致,为20年一遇,校核排洪标准为50年一遇。设计泄洪流量为1000m3/s,校核泄洪流量为1140m3/s。2018年6月水下工程阶段验收,2019年5月联调联试及合同完工验收并移交运管单位运行。
        二、运行调度
        2020年7月,巢湖流域遭遇百年一遇特大洪水,7月6日3时54分,铜城闸上游达警戒水位10.50m,7月16日6时54分,上游达保证水位12.00m; 6月28日7时18分下游达警戒水位9.50m,7月15日11时,下游达保证水位11.76m;7月21日15时24分铜城闸上游创历史最高水位12.91m,7月18日13时6分,铜城闸下游创历史最高水位12.11m。
        7月10日19时,巢管防2020年65号调度令,关闭铜城闸控制牛屯河水位上涨。7月28日9时44分,巢管防202076号调度令,铜城闸下水位已低于11.76米,且下游新桥闸具备外排条件,调度开启铜城闸启用牛屯河分洪。
        因牛屯河两岸堤防设计标准较低,保证水位仅为11.76m.为此铜城闸的启闭调度至关重要,既要保证下游分洪道牛屯河的堤防安全,又要发挥工程效益,尽最大能力抢排巢湖水。8月1日又接巢管防2020年78号调度令,要求为用足牛屯河分洪流量,经市防指会商,决定进一步加大铜城闸泄洪流量,控制铜城闸下水位不低于11.70m,用足11.76m。铜城闸启闭调度控制难度尤为突出。
        为保证调度指令的正确执行,克服下游新桥闸闸门全开状况下,长江潮汐对铜城闸下游水位顶托的影响,铜城闸频繁调节闸门开启调度,以确保铜城闸下水位在保证水位11.76m以下并接近11.76m。自7月28日10时20分至8月5日22时43分闸门提出水面,共启闭闸门159次,8月5日10时实测最大流量606m3/s。
        三、效益发挥
        自7月15日10时始,铜城闸闸上水位已高于闸下水位,但因闸下游牛屯河堤防设计标准不足,堤防保证水位仅为11.76m,为保证牛屯河堤防安全铜城闸不允许在超堤防保证水位以上调度运行。直至25日0时,铜城闸下水位始低于堤防保证水位,28日10时铜城闸开闸泄洪,截止8月6日8时,共泄洪2.72亿m3,日均排水量达0.3亿m3,发挥了应有的工程效益和社会效益。


        牛屯河作为巢湖流域的第二排江通道,具有其优越的地理位置,其河道过新桥闸入长江,入江口位于第一排江通道裕溪河入江口的下游,相距约15公里,相比裕溪河,牛屯河入江口长江水位要低50~60cm,在裕溪闸受长江水位影响无法泄洪的情况下,铜城闸仍可以通过牛屯河分洪入江,能够充分发挥牛屯河分洪道的工程效益和社会效益。
        四、重大意义
        2020年6月10日入梅以来,巢湖流域遭遇多轮强降雨,铜闸(995451QX)站6月10日至7月31日累计降雨量760.6mm,裕溪闸(62900600)站累计降雨量715mm。后河、三汊河及牛屯河相继出现超保证水位,超历史水位,达到百年一遇洪水标准,防汛形势极其严峻,7月18日21时,合肥市启动防汛I级应急响应。
        铜城闸从7月28日最初的35 m3/s增加至7月31日的413 m3/s,后流量一真维持在400~600m3/s之间。日前巢湖闸日下泄流量维持在900 m3/s左右,裕溪闸和铜城闸日均下泄总量在1200 m3/s左右,铜城闸开启及牛屯河分洪道的使用,大大增加了排江流量,迅速降低巢湖闸下水位,将巢湖与巢湖闸下水位落差加大,利用加大洪水下泄流量,为巢湖水抢排入江发挥了巨大工程作用。
        五、建议意见
        根据《巢湖流域防洪规划修编》及《牛屯河系统治理规划》成果,铜城闸及新桥闸已达规划设计标准,但牛屯河分洪道(全长31.12km)堤防标准和河道断面严重不足,堤防铜城闸下保证水位仅为11.76m,新桥闸上保证水位仅为11.50m,且河道过水断面阻水严重,河底高程较高,河道过水断面狭窄,有“肠梗阻”现象。受分洪河道现状影响,铜城闸和新桥闸在达到设计排洪水位条件下,实际排洪流量与对应的设计排洪水位条件下的设计排洪流量相差较大,只达到60%左右。为保证牛屯河两岸堤防安全,铜城闸调度运用必须严格控制,绝不允许超保证水位运行。为此两闸控制运用受牛屯河分洪道影响,不能充分发挥工程的最大功用。汛后对牛屯河进行全面系统治理迫在眉睫,对两岸堤防进行加高培厚,对河道进行开挖疏浚,打通“肠梗阻”,确保牛屯河分洪道作用的充分发挥。
        科学预判巢湖流域发生流域性洪水的可能性,汛前及时腾空巢湖底水,合理降低巢湖水位,留有足够库容容纳汛期洪水,科学调度巢湖流域七闸一站,充分发挥工程效益,科学平衡入湖流量和出湖流量,改善因长江中下游突发洪水江水顶托,造成巢湖流域外压内涨的局面。打通巢湖流域入江排洪通道,目前只有裕溪河、牛屯河两长自排入江通道,且牛屯河因堤防标准不足,分洪道功能不能充分发挥。在后期规划建设中,不但要加快对牛屯河分洪道的综合治理,而且要另行开辟巢湖流域的入江通道,增加巢湖洪水外排能力。在巢湖入江河口建设大型泵站,在水闸失去自排条件时进行抽排,力保巢湖安澜。
        2020年巢湖流域遭遇的特大洪水对巢湖水灾害防治是一次大考,也带给我们许多需要思考的地方,如何在洪水来临之前未雨绸缪,如何在与洪水的抗争中从容不迫,如何在洪水过后总结经验教训,这是关系到巢湖流域13680km2,一千余万人口生命财产安全的重大课题。
        参考文献:
        [1]《安徽省牛屯河铜城闸除险加固工程初步设计》(2017.07)—安徽省水利水电勘测设计院.
        [2]《牛屯河系统治理规划》(2017.05) —安徽省水利水电勘测设计院.
        [3]王志翔.牛屯河综合治理方案与实施效果分析〔J〕江淮水利科技(29-31).
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