王敏嬌

（臺州市綜合水利設施調控中心，浙江 臺州 318000）

1 問題的提出

永寧江是椒江的主要支流，流域面積889.8 km2，其干流上游建有一座大型水庫，即長潭水庫。該水庫集水面積441.3 km2，總庫容7.32億m3，是臺州南片地區(qū)唯一的大型水庫。其主要功能包括灌溉、防洪，兼顧供水、發(fā)電、淡水養(yǎng)殖，是溫黃平原灌區(qū)的大型骨干水利工程[1]。該水庫保障了臺州的供水需求和防洪需求，為臺州經(jīng)濟發(fā)展作出巨大貢獻，取得顯著的社會效益。但永寧江流域內地理環(huán)境復雜，該區(qū)域受到椒江河口潮位和靈江干流共同影響，導致其洪澇致災因子多樣化。并且遭遇多次暴雨、臺風強降雨等自然災害影響，導致該區(qū)域內水位快速上升，區(qū)域較低處被淹沒。流域內山區(qū)面積占比較大，由于長潭水庫主要作用為發(fā)電、溢洪等方式泄水，導致排澇泄洪能力不斷下降，受潮汐頂托作用影響，干擾水庫閘門排水能力；且區(qū)域內由于未能及時解決庫區(qū)移民等問題，水庫無法完全發(fā)揮其設計效益[2]。近年來，永寧江流域幾次遭受洪澇災害，其中2013年“菲特”臺風、2015年“蘇迪羅”臺風、2019年“利奇馬”臺風等嚴重臺風均給流域造成不同程度的經(jīng)濟損失；而臺州南片地區(qū)連續(xù)遭遇缺水困局，2018年、2020年均出現(xiàn)隔天供水的情況。

如何提高永寧江流域的防洪能力，提升長潭水庫綜合治理成效，成為當下研究的重要問題。為此，本文提出一種綜合治理措施，提升水庫綜合效益，即通過長潭水庫綜合治理，通過提高移民水位，增加水庫防洪庫容，減少水庫下泄量，降低永寧江河道沿程水位，提高永寧江流域防洪能力，進而提升長潭水庫綜合治理成效。

2 綜合治理措施

在長潭水庫綜合治理成效分析中，將提升的措施劃分為工程措施和非工程措施。工程措施為：通過改造泄洪閘，改變調度方式，提升水庫攔蓄能力；對于因抬高移民水位而受影響的房屋、道路、“三線”等，因地制宜的采取拆除重建、院墻保護、圍區(qū)堤防等重建或防護措施。非工程措施包括：通過工程措施仍存有防洪隱患的房屋、道路、農(nóng)田等，結合土地租賃、洪水保險補償?shù)确绞介_展征地，從而提升該方案的可行性。

2.1 工程措施

2.1.1 改造泄洪閘

提高水庫移民水位后，為確保大壩自身的安全，適當改造泄洪閘。通過對泄洪閘的改造，提升長潭水庫的泄洪能力，使校核水位低于原特征值[3]。目前，長潭水庫的泄洪閘閘底高程為33.00 m，閘凈寬50 m。改造泄洪閘中為保持閘寬不變，使閘底高程降低2.00 m至31.00 m，重新更換啟閉設備和閘門，拆除啟閉機室并進行新建，投資約0.2億元。

泄洪閘改造后，需相應調整原有調度方式。

長潭水庫原調度方式為：水庫汛限水位35.00 m，當壩前水位低于38.00 m（P=5%），水庫控制下泄流量不超過756 m3/s；當壩前水位高于38.00 m（P=5%），低于38.86 m（P=2%），水庫控制下泄流量不超過1 022 m3/s；當壩前水位超過38.86 m（P=2%），水庫敞開全部泄洪閘門，確保大壩安全[4]?？紤]到下游永寧江的防洪壓力較大，近年來長潭水庫控運計劃將汛限水位降低1.00 m，即34.00 m。

長潭水庫綜合治理后，水庫移民水位可從38.05 m抬高到39.00 m，汛限水位可以由34.00 m恢復到設計之初的35.00 m，泄洪調度方式可以調整為：水庫汛限水位35.00 m，當壩前水位低于38.91 m（P=5%），水庫控制下泄流量不超過270 m3/s，當壩前水位高于38.91 m（P=5%），低于39.97 m（P=2%），水庫控制下泄流量不超過340 m3/s；當壩前水位超過39.97 m（P=2%），水庫敞開全部泄洪閘門，確保大壩安全。在調度過程中長潭水庫綜合治理實施前后，調洪水位數(shù)據(jù)具體見表1。

表1 實施前后長潭水庫的調洪水位數(shù)據(jù)表

從表1可看出，工程實施后，將長潭水庫校核水位下降0.71 m至42.35 m，確保了大壩安全。

當泄洪閘改造后，調整原有調度方式基礎上，還要調整預報調度方式，通過對災害天氣的有效預報，進行詳細的安排部署，是提升長潭水庫的綜合效能的有效方式。對該區(qū)域預報要做到三個及時：及時關注，及時提取水庫內水位等相關數(shù)據(jù)，及時調整防洪防澇的準備。同時設計有效的解決方案，以降低洪澇對該水庫能力的影響。

2.1.2 治理受淹房屋

抬高水庫移民水位后，受影響房屋為1 350間，占地面積6.91 hm2，建筑面積69 344 m2，以淹沒水深、周邊地形情況，以及受影響建筑的密度為依據(jù)，設計就近后靠、拆除重建、院墻保護、圍區(qū)堤防等4種受淹房屋處理方案，投資約2億元。

就近后靠處理方案中主要針對室內地坪高程整體較低及不滿足拆除重建、院墻保護、圍區(qū)堤防條件的建筑。據(jù)調查，共有694.80 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為1 412.70 m2。對該部分建筑實施就近后靠處理，能夠保護54人，18間房屋。該方案在幾種方案中的占地比例較低，僅占1.33%。

拆除重建方案主要針對木結構、磚木結構等環(huán)境較差的危房。據(jù)調查，共有4 631.03 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為8 439.89 m2。對該部分建筑實施拆除重建處理，能夠保護306人，102間房屋。該方案在幾種方案中的占地比例為7.56%。

院墻保護主要針對防洪高程1.00 m以下，零星分布的房屋建筑。同時，房屋周邊需要更為開闊的空間，能夠圍成院墻。據(jù)調查，共有9 913.51 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為28 074.05 m2。對該部分建筑實施院墻保護處理，能夠保護648人，216間房屋。該方案在幾種方案中占地比例為16.00%。

圍區(qū)堤防方案主要針對較為集中的保護對象，滿足布置防洪堤的要求，或是本該建堤防而未建的。據(jù)調查，共有54 064.20 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為160 698.41m2。對該部分建筑實施圍區(qū)堤防處理，能夠保護3 042人，1 014間房屋。該方案在幾種方案中的占地比例為75.11%，面向對象最廣。需布置的防洪堤共9處，總長為7.65 km。布置圍區(qū)堤防的位置均處于水庫38.05 m高程線之上，同時將堤防高程控制在2.00 m高度以下。圍區(qū)堤防布置的具體情況見表2。

表2 圍區(qū)堤防布置的具體情況表

對于通過院墻保護、圍區(qū)堤防等措施，針對不能徹底解決防洪隱患的房屋，通過洪水保險補償進行緩解。

2.1.3 加高道路

抬高水庫移民水位，需加高道路17.38 km。其中，等級公路2.88 km，村道14.50 km，投資約0.8億元。等級公路各段的加高情況見表3，村道加高情況見表4。

表3 等級公路各段的加高情況表

表4 村道的加高情況表

2.1.4 補償“三線”

當移民水位線抬高后，輸變電設施、通訊移動光纜、廣播電視光纜線路等會受到影響，因此需要進行“三線”補償，投資約0.8億元。38.00 m至38.50 m，38.50 m至39.00 m的“三線”補償方案分別見表5和表6。

表5 38.00 m至38.50 m的“三線”補償方案表

表6 38.50 m至39.00 m“三線”補償方案表

2.1.5 治理入庫河流

抬高移民水位，將影響11條入庫河流，因此需要對受影響的11條入庫河流實施防洪固堤工。建設長度約7.16 km，投資約1.2億元。具體方案見表7。

表7 入庫河流實施防洪固堤工程情況表

2.2 非工程措施

抬高水庫移民水位后，最有難度的工作是庫區(qū)征地。為順利開展征地工作，需設計土地租賃、洪水保險補償?shù)确桨?，補充防護或重建措施，多途徑、多方案開展精準化征地。

2.2.1 土地租賃設計方案

長潭水庫庫區(qū)高程36.50 m至38.00 m范圍內土地已采用租賃的形式補償[5]。在高程38.00 m至39.00 m范圍內，主要農(nóng)作物有水稻、楊梅樹、橘樹、枇杷樹等。庫區(qū)大部分種植早稻，早稻抽穗期在6月上旬至7月上旬，中稻在9月上旬左右，晚稻在10月中旬左右，臺風暴雨影響多在8月之后，此時水稻株高在80~100 cm，耐淹深度在50 cm左右；楊梅樹、橘樹、枇杷樹耐淹深度高于1.00 m。因此，高程38.00 m至39.00 m范圍內的土地可以繼續(xù)種植農(nóng)作物，同時采用租賃方式補償。共涉及旱地、水田、園地等115.20 hm2，旱地、水田的租賃費用為166.67元/hm2，園地的租賃費用為240.00元/hm2，年租金約260萬元。

2.2.2 洪水保險補償設計方案

對長潭水庫庫區(qū)高程38.00 m以上的房屋、果園、農(nóng)田等財產(chǎn)進行保險，作為工程措施、土地租賃方案的補充。當淹沒水位線低于39.00 m時，實行精準賠付；當淹沒水位線超過39.00 m時，直接賠付500萬元。根據(jù)模型測算，一次受災的最高賠償限額為500萬元，一個年度累計賠償限額為800萬元，保險費為（96萬元~120萬元）/a。

3 永寧江流域防洪能力提升效果

3.1 最高洪水位和相應庫容提升

長潭水庫綜合治理實施前后，相應的調度方式下，最高洪水位和相應庫容的提升效果見圖1和圖2。

圖1 最高洪水位的提升效果圖

圖2 長潭水庫相應庫容的提升效果圖

從圖1和圖2可看出，工程實施后，抬高了最高洪水位并提高了水庫防洪庫容。其中，長潭水庫相應庫容的提升主要是指當該水庫無閘門控制時，該水庫的一般蓄水位，此時主要是無洪澇災害時的庫容量；當出現(xiàn)洪澇災害時，水庫通過閘門的控制，使水庫的庫容保持在合理的范圍內，但實際中會高于一般的蓄水位。因此，當確定了水庫一般的蓄水量水位后，考慮到長潭水庫的擴容可行性，可對其進行施工，提升其相應庫容。

3.2 水庫下泄量減少

長潭水庫綜合治理實施前后，相應的調度方式下，下泄流量變化情況見圖3。

圖3 工程實施前后長潭水庫下泄流量對比圖

從圖3可知，工程實施后，長潭水庫在20 a一遇和50 a一遇洪水條件下，最大下泄流量減至270~340 m3/s。20 a一遇洪峰期間泄流約270 m3/s，削峰比例64.3%；50 a一遇洪峰期間泄流約340 m3/s，削峰比例66.7%。可見，工程實施后，相應的調度方式下，下泄流量可削65%左右。

3.3 永寧江水位降低

長潭水庫綜合治理實施后，相應的調度方式下，永寧江流域沿程20 a一遇、50 a一遇的水位降低情況見表8和表9。

表8 20 a一遇的水位降低情況表 單位：m

表9 50 a一遇的水位降低情況表 單位：m

從表8和表9可知，工程實施后，相應的調度方式下，在潮濟~西江閘下河段，20 a一遇沿程水位降低0.51~1.47 m，50 a一遇沿程水位降低0.68~1.97 m，降低幅度明顯。

3.4 堤防高度變化

長潭水庫綜合治理實施前后，相應的調度方式下，永寧江堤防加高高度變化情況見表10。

表10 工程實施前后永寧江堤防加高高度變化情況表單位：m

從表10可知，工程實施前，永寧江干流沿線從頭陀~永寧江大閘上的河道兩岸堤防需加高0.25~0.71 m；工程實施后，永寧江干流只需加高永裕閘下—永寧江大閘兩岸堤防，且只需加高0.08~0.41 m。永寧江干流需加高堤防長度大大縮減，需加高堤防高度也明顯降低。

4 長潭水庫供水量增加效果

長潭水庫現(xiàn)行控制水位，即正常蓄水位36.00 m，梅汛期限制水位為35.00 m，臺汛期限制水位為34.00 m。工程實施后，長潭水庫恢復到設計之初的汛限水位，即正常蓄水位36.00 m，梅汛期限制水位為36.00 m，臺汛期限制水位為35.00 m。工程實施前后，相應的調度方式下，不同的城鎮(zhèn)供水保證率，長潭水庫的城鎮(zhèn)供水能力見表11。

表11 工程實施前后各保證率城鎮(zhèn)供水效益情況表

從表11可知，95% 城鎮(zhèn)供水保證率下，工程實施后較實施前增加城鎮(zhèn)供水規(guī)模1萬m3/d，年均增加城鎮(zhèn)供水量355萬m3，年均減少棄水量約615萬m3；90% 城鎮(zhèn)供水保證率下，工程實施后較實施前增加城鎮(zhèn)供水規(guī)模3萬m3/d，年均增加城鎮(zhèn)供水量1 033萬m3，長潭水庫年均減少棄水量約1 136萬m3。95% 和90%的城鎮(zhèn)供水保證率下，供水量均有不同程度增加。

5 結 語

長潭水庫作為永寧江流域干流上游的大型水庫，集水面積達到441.3 km2，對該水庫進行綜合治理，對提升永寧江流域防洪能力具有重要意義。通過長潭水庫綜合治理工程，在提升永寧江流域防洪能力的基礎上，增加城鎮(zhèn)供水量，破解了現(xiàn)狀防洪效益和供水效益不可兼得的困局；長潭水庫綜合治理工程中的非工程措施即土地租賃和洪水保險補償方案，是對工程措施的一種補充，工程措施和非工程措施相結合，為庫區(qū)征地工作順利開展提供了更大的可能性。通過長潭水庫綜合治理，既能提升永寧江流域的防洪能力，又能緩解水資源供需矛盾，能夠為其他水庫的綜合治理提供一定的借鑒和參考。