新编安徽省滁河洪水调度方案探讨

时间:2022-06-13 02:47:45

新编安徽省滁河洪水调度方案探讨

摘要:滁河位于江淮之间,系长江下游左岸一级支流。1949年以来,有13个年份遭受较大洪涝灾害,分别为1949、1954、1969、1971、1972、1975、1983、1987、1991、1998、2000、2003、2008,平均4年一次。特别是1954、1969、1975、1987、1991、2003、2008年洪水,造成损失尤为严重。滁河干流全长269公里,其中安徽省境内长197公里,江苏省境内长116公里(部分河段为两省界河)。滁河流域面积约8000平方公里,其中安徽省境内6250平方公里,占78.1%,江苏境内1750平方公里,占21.9%。

关键词:滁河;洪水;调度方案

中图分类号:TV122 文献标识码:A

安徽省是滁河洪水的主要影响区,为此编制安徽省滁河洪水调度方案,使在发生滁河洪水时,按照方案科学调度,可以有效减轻洪涝灾害损失。同时在现有滁河管理体制下单独编制安徽省滁河洪水调度方案在现阶段也是可行的。现就安徽省滁河洪水调度方案做以下探讨。

一、编制背景

1991年大水后,水利部印发了《滁河洪水调度方案(试行)》(国汛[1993]30号),该调度方案针对1991年洪水情况,综合安徽省、江苏省两省防洪工程情况统一编制的概化性、指导性的方案。该方案明确调度权限最高指挥机构为滁河联防指挥部,但该指挥部自方案出台以来,一直未正真行使过联调权力。滁河洪水调度一直以两省各自调度,互相协调的方式进行。安徽省也未曾出台专门的安徽省滁河洪水调度方案,一直以来均以国汛[1993]30号文调度方案为指导,通过会商调度滁河洪水。

目前调度洪水的方式存在的问题,一是须依靠有经验、长期从事滁河洪水调度的专业技术人员,如遇到人事变动,调度决策容易发生偏差;二是洪水调度人为操控因素较大,易发生错误调度方案;三是省市县之间容易发生调度措施不统一、不协调一致的情况。

二、目前流域概况

(一)概述。滁河发源于安徽省肥东县梁园丘陵山区,沿途经安徽省合肥市、滁州市、马鞍山市和江苏省南京市,于江苏省大河口汇入长江。

(二)地形、地貌。流域内地形较为复杂,其中山区占29%,丘陵占59%,平原圩区占12%,圩区地面调度一般在8米左右。

(三)气象。滁河位于南北气候过渡带,气候温和,其特点是四季分明,光照充足,梅雨季节明显,雨热同季,降雨集中。多年平均降雨量1060mm,其中60%雨量发生在6、7月间。

(三)径流。滁河流域径流控制站为汊河集站和乌江闸站。汊河集站多年平均径流为16.77亿m3。汛期5~10月占全年径流78.46%。

(四)洪水。,6~7常有一段连绵阴雨的梅雨季节,8~9月易遭台风侵袭。滁河洪水主要由暴雨形成,洪水的季节性变化与暴雨基本一致。当全流域普降暴雨时,几乎90%面积上产生的洪水会迅速汇集在只有10%左右的圩区面积上,致使滁河圩区易发生洪涝灾害。

(五)社会经济情况。滁河流域地跨安徽省合肥市、巢湖市、滁州市,现有耕地315万亩、人口189.55万人,地区生产总值(GDP)2012年约为1000亿元。

(六)主要城市。滁州市城区、来安县城、全椒县城。总人口约60万人。

三、防洪工程状况

(一)堤防工程。滁河干流堤防安徽省境内152.4公里。滁河干流堤防现状堤顶高程一般为12~17米,顶宽3~6米,内外边坡1:1~1:3,堤身高度一般6~7米。

(二)分洪道工程。驷马山分洪道:全长27.4km,分洪流量500m3/s。朱家山河:全长18km,分洪流量为120m3/s。马汊河分洪道:全长13.63km,分洪流量840m3/s。岳子河:河道全长5.25km,分洪流量47.74m3/s。划子河:全长8.08km,分洪流量174m3/s。

(三)蓄滞洪区工程。荒草二圩、荒草三圩、蒿子圩(安徽、江苏各一个)、汪波东荡四个蓄滞洪区,总面积19.4km2。总蓄滞洪能力0.82m3。

(四)主要圩口。全省万亩以上圩口18个。圩口保护面积576.12km2,保护耕地52.64万亩,保护人口27.53万人。

(五)主要建筑物。驷马山枢纽:节制闸共设计流量500m3/s;船闸最高通航水位10.35m。襄河口闸枢纽:节制闸设计流量700m3/s,船闸为VI级通航标准。汊河集枢纽:节制闸设计泄洪750m3/s,船闸及两岸滩地分洪流量350m3/s,设防水位8.5m,警戒水位10.00m,保证水位12.50m。

(六)水库。大中型水库23座(安徽省19座,江苏省4座),总库容10.12亿m3。水库总控制面积1868.1km2,占流域面积的3.3%。其中防洪作用较大的水库有黄栗树、沙河集、城西、屯仓、金牛山(江苏境内)五座水库,集水面积1045km2,总库容6.75亿m3。

(七)现有工程防洪能力。滁河干流防洪能力是一个综合指标,在汇流条件和泄流能力变化较大,又有长江潮位顶托的遭遇组合情况下,要详细计算是比较困难的。考虑到在变化较大的1970年至2003年的34年中滁河干流出现洪水位较高的有1972、1975、1983、1987、1991、2003和2008年,其中最高水位居前两位的是2008和1991年,其次为2003、1975、1987年。1975年与1987年比较,两者汊河集闸上水位、六合水位相差很小。考虑到1990年竣工的马汊河二期工程发挥作用,则滁河干流洪水位还可较1975、1987两年实测洪水位有所降低,因此认为滁河干流可防御1975年和1987年洪水,以34年中出现相当或1975年、1987年洪水年数4年计,1975、1987年洪水大致为8~10年一遇。以上分析说明滁河干流防洪能力现状可防御1975年、1987年洪水,其重现期约8~10年一遇。

(八)防洪形势及存在问题。洪水来量与河道泄洪能力不足矛盾突出;堤防防洪标准低;支流及撇洪沟堤防防洪标准低,受洪水影响范围大;河道弯道多,支流和撇洪沟出口对岸的岸坡以及河道凹岸受水流顶冲;穿堤建筑物老化,堤身违章建筑多;城市防洪建设滞后;分蓄洪区圩防洪能力较低,运用依靠临时扒口解决;非工程措施建设滞后。

四、防洪规划

2006年长江水利委员会编制的滁河流域防洪规划报告

(一)防洪任务。1991年大水后,国务院在上海会议上提出“群体防洪”,津浦铁路越滁河圩区段实施防洪自保,铁路按百年一遇洪水位自保的工程已于1993年完工。因此滁河防洪任务是保护沿岸近百万亩农田和城镇防洪安全。

(二)防洪标准。根据滁河流域经济发展善,拟定流域总体防洪标准为20年一遇。流域内一般圩区防洪标准为10~20年一遇。全椒县、来安县城市防洪标准为20年一遇;滁州市、六合区、南京化学工业园区防洪标准为50年一遇。

(三)防洪规划标准水位。根据洪水特性分析,选择91.6洪水作为滁河流域整体防洪设计洪水。即襄河口闸上13.78m、汊河集闸上12.30m、六合9.90m,相应晓桥水位12.63m。

五、洪水调度方案

(一)调度方案依据。

2006年《滁河流域防洪规划》;《滁河洪水调度方案(试行)》、《安徽省大中型水库控制运用计划》。

(二)一般洪水调度方案。

雨情及水情预设:1、前期干旱,汊河闸闸上水位控制在7m以下;2、汊河闸闸上24小时面雨量不超过100mm时;3、滁河流域主要水文站点超过设防水位;4、后期天气预报无持续强降雨。

调度方案:1、滁河流域各地需密切关注水雨情发展,兼顾防汛和蓄水两方面工作;2、在汊河集闸上水位未超过设防水位之前,各闸库工程未接到上级防汛抗旱指挥机构指令时,由各管理单位自行决定工程运行状态,如改变工程运行状态需报所属防指备案。

雨情、水情发展,调度方案的转换:当前期雨水较多,土壤含水量基本饱和,汊河闸水位已超过7m,天气预测情况仍有超过50mm以上雨量时,调度方案按照超设防水位调度方案会商执行。

(三)超设防水位调度方案

雨情及水情预设:1、前期干旱,汊河闸水位控制在7m以下;2、汊河闸闸上24小时面雨量150mm~200mm;3、滁河汊河集闸上水位超过设防水位;4、后期天气预报无持续强降雨。

调度方案:1、汊河集闸14孔闸门全部打开,敞泄滁河上游来水;2、打开乌江闸,敞泄襄河口闸上来水;3、不完全打开襄河口闸,以壅高襄河口闸闸上水位,增加驷马山分洪道流量;4、打开晋集闸;5、上游有闸控制水库在未接到所属防指命令的情况下,不得自行打开闸门泄洪;6、超过汛限水位有闸控制的大中型水库需报所属防指,在收到泄洪命令后方可泄洪。

雨情、水情发展,调度方案的转换:当汊河集闸上水位已超过8.5,且天气预测仍有24小时降雨超过50mm,调度方案按照超警戒水位调度方案会商执行。

(四)超警戒水位调度方案

雨情及水情预设:1、前期干旱,汊河闸水位控制在7m以下;2、汊河闸闸上48小时面雨量超过200mm时;3、汊河集闸上水位超过警戒水位;4、后期天气预报无持续强降雨。

调度方案:1、汊河集闸14孔闸门全部打开,敞泄滁河上游来水;2、打开乌江闸,敞泄襄河口闸上来水;3、当驷马山分洪道未达到500m3/s,襄河口闸上水位未超过11m时,不完全打开襄河口闸,适当壅高襄河口闸闸上水位,增加驷马山分洪道流量;4、当襄河口闸上水位超过11m时,襄河闸7孔闸门全部提出水面;5、打开晋集闸;6、三汊湾闸闸门全部提出水面;上游有闸控制水库在未接到所属防指命令的情况下,不得自行打开闸门泄洪;7、超过汛限水位有闸控制的大中型水库需报所属防指,在收到泄洪命令后方可泄洪;8、沿岸乡镇要组织应急抢险队伍巡堤查险。

雨情、水情发展,调度方案的转换:当汊河集闸上水位已超过10m,且天气预测24小时降雨超过100mm或仍有短期强降雨情况,调度方案按照超保证水位调度方案会商执行。

(五)超保证水位调度方案

雨情及水情预设:1、前期干旱情况下,汊河集闸上水位在7m以下;2、汊河闸闸上48小时面雨量超过300mm时;3、汊河集闸上水位超过保证水位12.50m;4、后期天气预报无持续强降雨。

调度方案:1、汊河闸闸14孔闸门全部打开,敞泄滁河上游来水;2、打开乌江闸,敞泄襄河口闸上来水;3、襄河口闸7孔闸门全部提出水面;4、三汊湾闸闸门全部提出水面;5、打开晋集闸;6、上游有闸控制水库在未接到所属防指命令不得自行泄洪;7、在汊河闸闸上水位未退到保证水位以下时,大中型水库所属防指在确保水库工程安全的前提下,可利用水库防洪库容迟滞洪水,充分利用洪峰间隙错峰消峰;8、做好荒草二圩、三圩、蒿子圩、汪波东荡分洪准备;9、沿岸乡镇严格按照有关要求组织应急抢险队伍沿堤查险;现役部队根据预案部署,全面做好应急准备,随时应急。

雨情、水情发展,调度方案的转换:当干流水位全线超过保证水位,流域降雨仍在持续,水位仍在上涨,调度方案按照超标准洪水调度方案会商执行。

(六)超标准洪水调度方案

雨情及水情预设:当干流水位全线超过保证水位,流域降雨仍在持续,水位仍在上涨。

调度方案:1、汊河集闸14孔闸门全部打开,敞泄滁河上游来水;2、打开乌江闸,敞泄襄河口闸上来水;3、襄河口闸7孔闸门全部提出水面;4、三汊湾闸闸门全部提出水面;5、打开晋集闸;6、上游有闸控制水库在未接到所属防指命令时不得自行泄洪;;7、在汊河集闸上水位未退到保证水位以下时,大中型水库所属防指在确保水库工程安全的前提下,要充分利用水库防洪库容迟滞洪水,充分利用洪峰间隙错峰消峰;8、根据滁河蓄滞洪区运用方案要求,按照命令滁河四个蓄滞洪区依次破堤行洪沿岸乡镇严格按照有关要求组织应急抢险队伍沿堤查险;9、有滁河堤防防守任务的现役部队根据预案部署,全面做好应急准备,随时应急。

雨情、水情发展,调度方案的转换:当干流水位超保证水位72小时以上,流域降雨仍在持续,调度方案按照长时间超标准洪水调度方案会商执行。

(七)长期超标准洪水调度方案

雨情及水情预设:干流水位超保证水位72小时以上,流域降雨仍在持续。

调度方案:1、汊河集闸14孔闸门全部打开,敞泄滁河上游来水;2、打开乌江闸,敞泄襄河口闸上来水;3、襄河口闸7孔闸门全部提出水面;4、三汊湾闸闸门全部提出水面;5、打开晋集闸;6、上游有闸控制水库在未接到所属防指命令时不得自行泄洪;7、在汊河集闸上水位未退到保证水位以下时,大中型水库所属防指在确保水库工程安全的前提下,要充分利用水库防洪库容迟滞洪水,充分利用洪峰间隙错峰消峰;8、启用民圩行洪的命令由省防指会商决定;9、各乡镇应急抢险队伍要全部上堤24小时不间断巡堤查险;10、有滁河堤防防守任务的现役部队根据预案部署,全面做好应急准备,抵近驻兵,启动防汛抢险战备状态。

(八)洪水调度方案转换原则

降雨和洪水具有以目前预报、预测技术很难实现精准测报。雨情和水情的变化没有准确的等比关系。因此洪水调度方案的转换必须按照实时雨水情的变化由各级防指会商决定。调度方案可根据雨水情的变化跨方案实施。洪水消退时,应根据雨水情变化情况一次性降至汛期控制水位。

调度命令的效令按照工程管理防指服从县(市、区)防指、县(市、区)防指服从于市防指、市防指服从于省防指,省防指服从于流域管理机构防指。

(九) 洪水调度方案的保障措施

流域机构、省、市、县防指防汛调度机构依托现有架构建立起相互协调的组织领导体系,对滁河洪水调度实现统一领导、区域合作、资源共享、行动高效的调度控制。

六、典型年洪水调度方案参考

(一)1991年洪水。5月23日开始入梅,比常年提前1个月,整个梅雨期长达56天,降雨总量达1000mm。滁河流域有闸控制水库最大限度蓄滞洪水,干支流闸门部打开,敞泄洪水,黄栗树、沙河集、屯仓水库利用滞洪库容错峰消洪,但由于来水量太大,为确保水库安全运行,蓄滞洪量对滁河干流水位影响有限。

(二) 2003年洪水。受强降雨和过境河门对来水的共同影响,滁河干支流相继发生超历史的大洪水,汛期滁河流域发生了四次较大的洪水过程。此次降雨滁河干流中游地区雨量全部在200mm以上。据统计分析,滁县水文站暴雨为250年一遇水平、黄栗树水文站暴雨相当于220年一遇。荒草三圩、荒草二圩分别于7月6日3时25分、7月7日0时蓄洪。荒草一圩7月11日7时蓄洪。驷马山引江水道 乌江闸共分泄滁河洪水9.66亿m3。沙河集水库最高蓄洪至40.63米,位居历史第一,拦蓄洪水7000万m3。

(三)2008年洪水。2008年7月30日~8月1日,滁河流域普降大到暴雨,部分地区降特大暴雨。三天降雨量400mm以上雨区笼罩面积827km2,300mm以上雨区笼罩面积2660mm2,200mm以上雨区笼罩面积5220km2。降雨量较大的有南谯区乌衣镇站雨量632mm、滁县站雨量511mm,全椒站雨量476mm。滁河全线超保证水位,部分河段超历史最高水位。在洪水尚未到来之前调度沿滁各节制闸提前开闸预泄。襄河口闸、汊河集闸、驷马山乌江闸于8月1日相继敞开泄水。滁河下游江苏境内三汊湾闸、朱家山河分洪道也打开预泄洪水。根据长江防总调度,8月2日下午,荒草二圩、荒草三圩、汪波东荡、蒿子圩的蓄洪命令,四个蓄洪区共蓄洪0.84亿方。黄栗树水库最大入库流量1740m3/s,控制出库流量仅50 m3/s,削减洪峰97%;沙河集水库最大入库流量1250 m3/s,出库流量250 m3/s,削减洪峰78%。城西水库最大入库流量约728 m3/s,出库流量350 m3/s,削减洪峰52%。屯仓水库最大入库流量545 m3/s,出库流量118 m3/s秒,削减洪峰78%。四座水库在此次抗洪中共拦蓄洪水超1亿立方米,防洪效果十分显著。驷马山分洪道的分洪及时分泄滁河洪水共4.41亿方,占来水总量的三分之一。如果没有这些调度措施预测襄河口闸上洪峰水位将抬高0.37m左右,汊河集闸上、清流河滁县站水位和流量都将超历史纪录。

滁河流域水系图

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