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        蒙城縣渦河水工程聯(lián)合調度探討

        2020-05-21 02:08:20楚殿輝
        治淮 2020年2期
        關鍵詞:工程

        楚殿輝

        蒙城縣位于安徽省西北部,土地面積2143.9km2,境內有北淝河、渦河、芡河及茨淮新河四大水系,過境水量較豐富。由于水工程調蓄能力不足,加之由不同部門調度運行等原因,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,渦河水工程實行聯(lián)合調度非常必要。

        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、鹿邑與北干惠濟河匯流,經(jīng)西陽集入境、界溝集出境,至懷遠縣城北入淮河。境內全長56km,兩岸34條大溝注入,境內流域面積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,蒙城縣境內長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年一遇設計流量為1600m3/s;分洪閘共12孔,20年一遇設計流量800m3/s;船閘為五級航道可分洪流量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)負責日常運行。

        二、蒙城閘下泄水量分析

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

        開啟2孔、4孔、6孔、8孔累計1155天、下泄水量34.93億m3,閘門開啟高度均為0.2m,對應平均流量為14.2m3/s、28.1m3/s、40.0m3/s、56.4m3/s,運行期間閘上水位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)(以下簡稱蒙城閘小流量開啟)主要是根據(jù)《蒙城閘控制運用辦法》調解蓄水位。蒙城閘小流量開啟下泄水量可作為聯(lián)合調度自流供水的主要水量。

        開啟10孔、12孔、16孔、20孔累計170天、下泄水量27.39億m3,對應平均流量為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)《蒙城閘控制運用辦法》解決防洪排澇問題。

        閘門開啟孔數(shù)及對應運行天數(shù)、下泄水量,見表1。

        三、水工程聯(lián)合調度必要性分析

        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%。實行水工程聯(lián)合調度,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年蒙城閘運行情況匯總表(單位:萬m3)

        近幾年夏季沿渦大中溝內出現(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)先后建成夢蝶湖公園、嵇康湖公園、森林公園及多條景觀河,對水質要求高、水量需求大。實行水工程聯(lián)合調度,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),蓄水與排澇有時是一對矛盾關系。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)常超設計蓄水位運行,一旦岳坊鎮(zhèn)境內出現(xiàn)強降水,很容易形成內澇。實行水工程聯(lián)合調度,做到運行單位信息互通,可及時調解蓄水位,從而合理滿足蓄水與排澇要求。

        四、渦河水工程分區(qū)聯(lián)合調度探討

        2009~2018年運行資料顯示,蒙城閘小流量開啟下泄水量10年累計34.93億m3,年平均3.49億m3、最小年份為2016年1.37億m3;年均運行天數(shù)115天、開啟時間分布在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、運行時間、生態(tài)流量等技術指標分析,渦河水工程實行聯(lián)合調度水量較充足、時間跨度長。根據(jù)水工程現(xiàn)狀、功能對渦河水工程可劃分兩個片區(qū)進行聯(lián)合調度。

        1.“自流活水”片區(qū)聯(lián)合調度

        利用蒙城閘上與沿渦大溝水位差,通過聯(lián)合調度蒙城閘周邊水閘形成“自流活水”,實現(xiàn)渦南、渦北片河、湖、溝水體自然流動、定期更新。渦南三里胡涵、漁場涵,渦北長流溝涵距離蒙城閘上不足1km,作為“自流活水”的引水閘,設計流量分別為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)合調度開啟三里胡涵、漁場涵等2座水閘向渦南片自流供水;開啟長流溝涵向渦北片自流供水。當自流供水水位、水量不能滿足城南新區(qū)生態(tài)用水需要時,啟動漁場涵灌溉站向三里胡涵引河(李長溝)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)合調度建議及展望

        1.建立聯(lián)合調度協(xié)調機制

        渦河水工程運行涉及蒙城閘管理處等3家水管單位及沿渦10個鄉(xiāng)鎮(zhèn),為有效發(fā)揮調水效益,需建立科學調水機制,壓實部門責任,實行統(tǒng)一調度、分區(qū)負責。

        2.加強科學研究、實行精準調度

        聯(lián)合調度涉及防洪、排澇、灌溉、生態(tài)等多方面問題,需加強對水位、流量、水質等水文要素的觀測及研究,建立應急、氣象、水文、水利等多部門信息共享系統(tǒng)及科學決策、調度平臺。通過蒙城閘及周邊水閘水位自動調控測報系統(tǒng),實現(xiàn)從行政指令調度過渡到定量精準調度。

        3.加強信息化建設

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

        4.跨流域聯(lián)合調度展望

        蒙城縣境內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”的原則,在現(xiàn)有水系基礎上進行疏浚連通,使蒙城整個水系貫通,構建成一張蒙城河湖網(wǎng)。在此基礎上結合水功能區(qū)劃分,實現(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。實行閘、站、壩等骨干水工程跨流域聯(lián)合調度,實現(xiàn)水資源循環(huán)利用,更好地服務于蒙城經(jīng)濟發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設■

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