郑加雨 仰传永
(连云港市盐东水利工程管理处,江苏连云港 222500)
武障河闸下游河道冲淤保航调度方案探讨
郑加雨 仰传永
(连云港市盐东水利工程管理处,江苏连云港 222500)
为了做好武障河闸下游河道冲淤保航工作,做到科学调度,最大限度利用水力资源冲淤,减轻疏港航道盐灌船闸下游航道淤积,特对武障河闸泄水冲淤方案进行探讨。
武障河闸 冲淤 保航 方案
1 工程概况
武障河闸位于江苏省连云港市灌南县新安镇境内,属淮河流域沂沭泗地区灌河水系,所在河流为武障河,闸址位于武障河与盐河交叉点东侧约600米处,工程于1977年4月竣工投入使用。共14孔,两侧边孔净宽8米,其余闸孔净宽6.0米,设计排涝标准为20年一遇,设计流量为841m3/s,流域面积为1316.8平方公里。
武障河闸是盐东主要控制工程之一,主要作用是与盐东控制其他3座节制闸共同承担防洪排涝、挡潮御卤、蓄水灌溉任务。防洪排涝:排泄上游4160km2涝水;挡潮御卤:保护600km2农田免受潮水倒灌之害;蓄水灌溉:拦蓄回归水,满足上游166万亩农田及两岸工、农业生产用水,年可拦蓄水量10亿m3,同时可抬高盐河水位,改善上游351km航道的航运条件。
2 冲淤组织体系与职责
武障河闸下游河道冲淤保航工作由连云港市盐东水利工程管理处负责,具体办事机构武障河闸下游河道冲淤保航工作领导小组设在连云港市盐灌船闸管理所,组成部门包括市航道管理处、盐东水利工程管理处、县水利局、盐灌船闸管理所、武障河闸管理所等部门。
领导小组贯彻执行国家法律法规和上级主管部门指示,组织实施武障河闸下游河道冲淤保航调度工作。建立和完善各项工程管理制度,结合控制运用,优化水情调度,充分发挥工程的挡、排、灌、航的综合效益。
3 控制运用
3.1 特征指标
武障河闸设计排涝标准为20年一遇,设计流量为841m3/s,因上下游引河均有不同程度淤积,下游河床淤积较重,平均淤积深度在0.8-1.5米。现有排水能力不足,只相当于设计值的80%。经统计,武障河闸年平均排水量占盐东水利工程总排水量比例约为33%。
3.2 控制原则
(1)盐河灌南段正常蓄水位2.2米,在麦作期一般不超过2.5米,在冬灌、春灌期不超过2.8米,通航水位不低于2.2米,若遇特殊灾害性天气,为了接纳上游客水,可提前预排预降。在洪水到达之前,为了腾空预降水位,短期可以降至1.0米,但必须考虑在24小时内能恢复到2.0米以上。在饮用水源受到污染时,可集中降水。(2)武障河闸的主要任务是防汛抗旱,汛期根据旱涝情况而定。出现洪涝时,全力排除涝水,以防汛为主;发生旱情时,全力蓄水、保水,以抗旱为主。冲淤保航应服从防汛抗旱(市、县防汛防旱指挥部指令由管理处统一下达)。(3)在保证武障河闸工程安全的情况下,满足工农业生产用水及盐河主航道最低通航水位要求的条件下,水量充足时,优先安排武障河闸排水冲淤,水量不足时,安排均衡降水。(4)闸门启闭高度与开启孔数以及需要其它涵闸调节水位的由盐东管理处统一考虑确定。(5)管理处下达调度指令,武障河闸值班人员应作详细记录,并核对清楚,由所长或技术负责人及时按规定程序向业务熟悉的工人下达启闭命令,执行完毕后,操作人员应向所长或技术负责人汇报执行情况,及时做好开关闸记录。
3.3 调度方案
调度方案以工程完整、安全及控制原则为前提,根据实践所掌握的下游河道淤积与水力冲淤规律,采取“抓调度、集中冲;调外水,轮流冲;选良机,高水冲;大汛潮,清顶浑;大洪水,连续冲”等一整套减淤防淤技术措施,以节省冲淤保航水资源,保证排航效益。
3.3.1 从实际出发,合理控制水位。确定不同时期的闸上蓄水位,扩大调蓄动库容和优化调度,改善供水条件
(1)盈水期:每年的5月至10月,上游水量丰富,盐河易处于高水位(超过2.8米),一般采用全力排水的调度方法,降低上游水位,保证盐河水位在2.5米左右,通航水位不低于2.2米。在此期间可以优先安排武障河闸排水冲淤,每月可排水10次左右,冲淤效果好。(2)过渡期:每年的3、4月,上游水量比较稳定,盐河易处于中等水位,偶尔处于高水位(超过2.8米),一般采用对等排水的调度方法,即盐河水位从中等水位向高水位变化时,及时将多余水量排除,保证盐河的稳定水位。在此期间根据实际情况合理安排武障河闸排水冲淤,每月可排水4次左右,能满足冲淤需要。(3)枯水期:每年11月至次年2月,上游水量不足,有时没有来量,盐河易处于中低水位,一般采用全力蓄水,先蓄后排的调度方法,只有当上游水位达到中高水位且满足冲淤条件的情况下,才能考虑武障河闸排水冲淤;冲淤后上游水位不稳定且不易控制,每月可排水一到两次,有时无法冲淤。(4)特殊时期:①出现旱情或农业用水高峰时,全力蓄水、保水,冲淤保航服从防汛抗旱、农业用水。②上游污水过境出海时即沂南小河排泄上游污水时,为保证北六塘河饮用水源地水质,武障河闸不得排水。③武障河闸工程运行出现状况或不能运行急需除险加固时,冲淤保航无法实施。
3.3.2 开展预报,坚持优化蓄泄。应通过水文预报,实行蓄泄兼顾。即根据本流域降雨径流特征、汇流历时、天气预报及上游水情、雨情、旱情等综合因素,及时进行洪水预报和制定具体控制运用方案
(1)以清顶浑:每月初三、十八,在大潮汛到达前抢先放水,用清水顶住大潮水前锋带来的浑水。闸上出现平潮,开始落潮一、二小时后开闸放水,使河床断面平均流速不小于0.6米/秒。(2)量入定泄:根据大潮大淤、小潮小淤的规律,在水源较丰富的情况下,可采取大潮后大放水,小潮后小放水,以达到大潮大冲,小潮小冲的效果。(3)高水增速:在确保闸下消力设施和启闭机械运行安全的前提下,尽量运用落潮时上下游出现高水头、大流速冲淤。(4)集多补少:在水源不足的情况下,通过调度,集中较多流量超补落潮的减少流量,使下泄径流大于平衡流量。对于集多补少的水源除适时调度淮、沂水外,主要是利用闸上正常控制的水量,有计划的集冲、重点冲和轮流冲,以取得较高的冲淤效率。(5)年内平衡:根据闸下河床具有防汛季上冲下淤、枯季下冲上淤年周期泥沙搬运基本平衡的规律,必须对有限水源,采取科学运用,及时冲走回淤,力争年内平衡。
4 结语
建议交通、水利部门在冲淤工作实施过程中深入交流,密切配合,同舟共济,步调一致,尤其是盐灌船闸闸室段冲淤、武障河闸排水冲淤、盐东水利工程其他涵闸工程运行应统筹兼顾,同时做好工程资料收集、整理、分析,充分发挥工程效益,减少盐灌船闸下游河道淤积,顺利实现海河联运。
