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)
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,進口高程108m,主干渠全長83.34km,設計流量35m3/s,設計灌溉面積4萬hm2。渠道渠線基本為荊門、當陽、荊州的交界線,灌區(qū)自然面積829km2,地勢由北向南傾斜,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、農渠、毛渠419條,總長846km。
表1 二 干 渠 泄 水 建 筑 物 情 況
由于灌區(qū)經濟發(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)經濟總體是集體經濟,灌區(qū)中小型水庫等水利設施屬政府管理,堰塘、農田是集體所有,河道、水系基本處于暢通狀態(tài),灌溉水稻采用大水漫灌,且作物生長期較長,二干渠在汛期只需將沿渠涵閘打開,就可以自然泄掉雨洪。農村實行分田到戶后,集體經濟被極大削弱,特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)改革之后,所有水庫、堰塘承包給個人,大多從事水產養(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,田間毛渠淤垮嚴重,農田多種植雜交稻,主要施化肥,采用干濕循環(huán)灌溉模式,作物生長期較短,這些變化導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民抵制,農民受到損失后經常到政府和管理部門索賠,嚴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,洪災頻發(fā),因渠道泄洪問題造成的經濟糾紛和矛盾日益增多,已危及渠道工程安全,影響灌區(qū)經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。
二干渠高水位運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行兩種情況。
二干渠進口至董崗節(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入渠道,會在較短時間內形成大流量、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
a.抗旱流量需水較大時,二干渠歷史上多次出現供不應求、需要的流量大于渠道實際供水能力的情況,迫使渠道滿負荷高水位運行,進口最大流量達30m3/s。1983年水價改革后,特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)稅費改革以后,二干渠灌溉一度萎縮,年灌溉水量不足1000萬m3,最大流量不到20m3/s,2011年灌區(qū)出現較大旱情,灌溉最大流量達23m3/s。
b.灌溉調度需要節(jié)制閘控制流量,造成閘前高水位運行。近年來,二干渠灌溉由于灌區(qū)農民要水時間集中(中稻插秧、中稻孕穗、抽穗),放水缺乏組織,鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村有組織統一灌溉的減少,沿渠農戶單獨放水和用小型水泵抽水的大量增加,對二干渠管理處灌溉調度的超前預見性要求很高。由于“兩工”取消后,渠道清淤挖垮成了問題,10多年來,渠道淤積加劇、過流能力銳減,近年灌溉中用節(jié)制閘調節(jié)流量水位越來越頻繁,但隨著渠道隱患的增多,風險也隨之上升。
a.選定三星寺、劉沖兩座水庫作為泄洪水庫。三星寺水庫為二干渠“結瓜”水庫,是一座中型水庫,其與劉沖水庫用明槽相連,兩庫總庫容2498萬m3,水庫承雨面積不大(三星寺水庫8.9km2、劉沖水庫7km2),水庫泄洪設施完善,泄洪閘設計泄洪流量30m3/s,行洪道通暢,入沮漳河(見下圖)。三星寺水庫已于2011年完成除險加固,屬當陽市水利局三星寺水庫管理處管理,與二干渠管理處保持有多年的協作關系,經初步溝通聯系,當陽市水利局同意三星寺水庫與二干渠管理處加強防汛合作,接納二干渠山洪。二干渠董崗節(jié)制閘(樁號37+800)為三孔(3m×3m)鑄鐵閘門,柴油機啟動,設計流量35m3/s,可在上游36+150處建泄洪閘,閘門采取一孔(2m×2m)閘門,設計流量12m3/s,擴建1km泄流明渠進入三星寺水庫庫尾。
二干渠灌區(qū)水系簡圖
董崗節(jié)制閘閘前正常水位2.5m(最高水位2.8m)時,至金家灣陡坡(29+301)可蓄水22.84萬m3,便于調節(jié)渠道流量。
b.選取2008年8月13日降雨為典型,制定調度運行方案如下:
?前期關閉董崗節(jié)制閘,全開三星寺泄洪閘,開始泄水時,通知水庫管理處,二干渠管理處按4段制向三星寺水庫管理處報流,由水庫管理處調度水庫是否泄洪;
?達到泄洪閘最大泄流量后,8月15日20時開啟董崗節(jié)制閘,開始逐步加大干渠下泄流量,8月18日8時關閉節(jié)制閘至泄洪完畢;
?8月15日20時~8月18日0時,共向渠道下游下泄洪水133.68243萬m3,向三星寺水庫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)制閘下游渠道出現重大險情,庫、渠聯合調度可在24h內減小董崗節(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。
a.選定三界水庫、黃金港水庫作為泄洪水庫。三界水庫是二干渠“結瓜”水庫,總庫容281萬m3,死庫容19萬m3,設計正常水位81.1m,死水位74.9m,三界水庫進水閘位于二干渠樁號47+450處,二干渠渠底高程85.7m。三界水庫于2011年11月開始除險加固,定于2012年5月前竣工,泄水閘為1.0m×1.2m方涵,設計泄流量4.0m3/s,泄水渠到下游黃金港水庫庫尾約1.5km。黃金港水庫總庫容813萬m3,泄水渠至新埠河支流3km,可行洪8.0m3/s以上,黃金港水庫已于2010年完成除險加固。三界水庫、黃金港水庫屬沙洋縣十里鋪鎮(zhèn)管理,十里鋪鎮(zhèn)是二干渠主要灌區(qū),二干渠管理處計劃長期租賃三界水庫開展綜合經營,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:
?擴建三界水庫進水閘,設計流量8.0m3/s;
?疏挖襯砌三界水庫至黃金港水庫泄水渠1.5km,使泄水能力達4.0m3/s;
?建一處泵站,安裝兩臺1.0m3/s水泵,灌溉時可把水庫水抽到二干渠,既解決了二干渠下游需要灌溉小流量時由漳河調水路途遙遠損耗過大的難題,又可及時滿足灌區(qū)灌溉要求。
三界節(jié)制閘(樁號48+700)為二孔(3m×3m)鑄鐵閘門,電動機啟動,設計流量26.5m3/s,閘前正常水位2.5m(最高水位2.7m)時,上游至董崗節(jié)制閘渠道可蓄水29.13萬m3,便于調節(jié)該段渠道流量。
b.考慮水庫為二干渠管理處租賃經營管理的情況,選取2008年8月13日降雨為典型,制定調度運行方案如下:
?前期關閉三界節(jié)制閘,全開三界水庫泄洪閘,渠道開始向水庫泄水時,根據庫水位選擇水庫泄水涵向下游泄水流量,庫水位達到81m時,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下泄流量情況,根據時段泄水量變化及黃金港水庫水位,決定黃金港水庫是否向新埠河泄洪;
?經驗算2008年8月13日董崗節(jié)制閘下泄洪水,通過向水庫泄洪和三界節(jié)制閘閘前水位調節(jié),可基本做到安全泄洪,如果實際運行中,三界節(jié)制閘水位超過2.5m,可根據情況短時適當下泄洪水。
c.灌溉中,如果三界節(jié)制閘下游渠道出現重大險情,庫、渠聯合調度可在24h內減小三界節(jié)制閘下泄流量8~11m3/s,占該渠段多年實際最大流量(18m3/s)的44%~61%。如同時啟動董崗、三星寺庫渠聯合泄洪,基本可在24h內迅速減小、終止渠水流向下游,為搶險創(chuàng)造條件,贏得時間,最大限度減少損失。
新二分干進口位于主干渠65+385處,設計流量10.0m3/s,白龍灘水庫進水閘位于新二分干2+500處,設計流量2.5m3/s,白龍灘水庫總庫容150萬m3,水庫為溢流堰泄洪,溢洪道約1km,入金蝦河,可行洪3.0m3/s,2010年已完成水庫除險加固,水庫屬沙洋縣紀山鎮(zhèn)管理,紀山鎮(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。一可控制調節(jié)水庫進水;二可利用上游渠道(含3座過水堰)形成可觀水面用于水產養(yǎng)殖,產生一定經濟效益。利用白龍灘水庫進行庫、渠聯合調度運用,既可減輕白合陡坡(67+722)以下主干渠防汛壓力,同時對新二分干渠的運行安全起到重要作用。
a.二干渠管理處現有五個管理段設有雨量觀測,所有雨量觀測點都能按規(guī)范測報雨量,但近年最重要的周集觀測點隨管理段搬到了漳河鎮(zhèn),亟須在原址設自動遙測站點,另外建議在重點承雨區(qū)香爐山邊緣鄧家洼增設雨量觀測站點。
b.水情觀測方面,二干渠沿渠設有4個測流站,以往只對灌溉測流,應建立暴雨后渠道水位、流量觀測制度。
c.汛期每次暴雨后,對防汛泄洪過程,各管理段應做好水雨情測報,執(zhí)行防洪調度指令以及進行開啟涵閘、泄流量等方面的記載,管理處收集防洪調度資料,做好年度防汛工作總結。
a.認真制定年度防汛方案及抗旱預案,報局批準。按批準的預案,有條不紊地實施年度防汛抗旱工作。
b.加強二干渠防汛抗旱分指揮部對各防汛抗旱指揮所的領導,全面部署防汛抗旱工作,確保各級防汛人員到崗到位,物資、器材準備到位,交通有保障,通訊聯絡保持暢通,特別是與各縣市區(qū)防辦保持聯絡溝通,與鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府保持防汛指令的貫徹執(zhí)行和良好的協作。
c.對董崗閘與三星寺進水閘、三界閘與三界水庫、白龍灘閘與白龍灘水庫,應制定年度防汛預案,預案所涉及的各單位嚴格按預案做好溝通聯系及相關工作。
為了確保二干渠防汛、灌溉安全,二干渠管理處多方調查、研究,并與水利部門和地方政府反復溝通,提出了利用結瓜水庫采取庫、渠聯合調度運行來解決二干渠泄洪問題的方案,根據二干渠工程和防汛工作特點,依托重點結瓜水庫現有的行洪通道、良好的工程設施和完善的管理系統,可以只對渠道水庫局部工程進行完善,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,同時最大限度地利用雨洪資源興利,變水害為水利?!?/p>