武障河閘下游河道沖淤保航調(diào)度方案探討

鄭加雨 仰傳永

(連云港市鹽東水利工程管理處,江蘇連云港 222500)

武障河閘下游河道沖淤保航調(diào)度方案探討

鄭加雨 仰傳永

(連云港市鹽東水利工程管理處,江蘇連云港 222500)

為了做好武障河閘下游河道沖淤保航工作,做到科學(xué)調(diào)度,最大限度利用水力資源沖淤,減輕疏港航道鹽灌船閘下游航道淤積,特對(duì)武障河閘泄水沖淤方案進(jìn)行探討。

武障河閘 沖淤 保航 方案

1 工程概況

武障河閘位于江蘇省連云港市灌南縣新安鎮(zhèn)境內(nèi),屬淮河流域沂沭泗地區(qū)灌河水系,所在河流為武障河,閘址位于武障河與鹽河交叉點(diǎn)東側(cè)約600米處,工程于1977年4月竣工投入使用。共14孔,兩側(cè)邊孔凈寬8米,其余閘孔凈寬6.0米,設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,設(shè)計(jì)流量為841m3/s,流域面積為1316.8平方公里。

武障河閘是鹽東主要控制工程之一,主要作用是與鹽東控制其他3座節(jié)制閘共同承擔(dān)防洪排澇、擋潮御鹵、蓄水灌溉任務(wù)。防洪排澇:排泄上游4160km2澇水;擋潮御鹵:保護(hù)600km2農(nóng)田免受潮水倒灌之害;蓄水灌溉:攔蓄回歸水,滿足上游166萬(wàn)畝農(nóng)田及兩岸工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水,年可攔蓄水量10億m3,同時(shí)可抬高鹽河水位,改善上游351km航道的航運(yùn)條件。

2 沖淤組織體系與職責(zé)

武障河閘下游河道沖淤保航工作由連云港市鹽東水利工程管理處負(fù)責(zé),具體辦事機(jī)構(gòu)武障河閘下游河道沖淤保航工作領(lǐng)導(dǎo)小組設(shè)在連云港市鹽灌船閘管理所,組成部門包括市航道管理處、鹽東水利工程管理處、縣水利局、鹽灌船閘管理所、武障河閘管理所等部門。

領(lǐng)導(dǎo)小組貫徹執(zhí)行國(guó)家法律法規(guī)和上級(jí)主管部門指示,組織實(shí)施武障河閘下游河道沖淤保航調(diào)度工作。建立和完善各項(xiàng)工程管理制度,結(jié)合控制運(yùn)用,優(yōu)化水情調(diào)度,充分發(fā)揮工程的擋、排、灌、航的綜合效益。

3 控制運(yùn)用

3.1 特征指標(biāo)

武障河閘設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,設(shè)計(jì)流量為841m3/s,因上下游引河均有不同程度淤積,下游河床淤積較重,平均淤積深度在0.8-1.5米。現(xiàn)有排水能力不足,只相當(dāng)于設(shè)計(jì)值的80%。經(jīng)統(tǒng)計(jì),武障河閘年平均排水量占鹽東水利工程總排水量比例約為33%。

3.2 控制原則

(1)鹽河灌南段正常蓄水位2.2米,在麥作期一般不超過(guò)2.5米,在冬灌、春灌期不超過(guò)2.8米,通航水位不低于2.2米,若遇特殊災(zāi)害性天氣,為了接納上游客水,可提前預(yù)排預(yù)降。在洪水到達(dá)之前,為了騰空預(yù)降水位,短期可以降至1.0米,但必須考慮在24小時(shí)內(nèi)能恢復(fù)到2.0米以上。在飲用水源受到污染時(shí),可集中降水。(2)武障河閘的主要任務(wù)是防汛抗旱,汛期根據(jù)旱澇情況而定。出現(xiàn)洪澇時(shí),全力排除澇水,以防汛為主;發(fā)生旱情時(shí),全力蓄水、保水,以抗旱為主。沖淤保航應(yīng)服從防汛抗旱(市、縣防汛防旱指揮部指令由管理處統(tǒng)一下達(dá))。(3)在保證武障河閘工程安全的情況下,滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水及鹽河主航道最低通航水位要求的條件下,水量充足時(shí),優(yōu)先安排武障河閘排水沖淤,水量不足時(shí),安排均衡降水。(4)閘門啟閉高度與開啟孔數(shù)以及需要其它涵閘調(diào)節(jié)水位的由鹽東管理處統(tǒng)一考慮確定。(5)管理處下達(dá)調(diào)度指令,武障河閘值班人員應(yīng)作詳細(xì)記錄,并核對(duì)清楚,由所長(zhǎng)或技術(shù)負(fù)責(zé)人及時(shí)按規(guī)定程序向業(yè)務(wù)熟悉的工人下達(dá)啟閉命令,執(zhí)行完畢后,操作人員應(yīng)向所長(zhǎng)或技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)執(zhí)行情況,及時(shí)做好開關(guān)閘記錄。

3.3 調(diào)度方案

調(diào)度方案以工程完整、安全及控制原則為前提,根據(jù)實(shí)踐所掌握的下游河道淤積與水力沖淤規(guī)律,采取“抓調(diào)度、集中沖;調(diào)外水,輪流沖;選良機(jī),高水沖;大汛潮,清頂渾;大洪水,連續(xù)沖”等一整套減淤防淤技術(shù)措施,以節(jié)省沖淤保航水資源,保證排航效益。

3.3.1 從實(shí)際出發(fā),合理控制水位。確定不同時(shí)期的閘上蓄水位,擴(kuò)大調(diào)蓄動(dòng)庫(kù)容和優(yōu)化調(diào)度,改善供水條件

(1)盈水期:每年的5月至10月,上游水量豐富,鹽河易處于高水位(超過(guò)2.8米),一般采用全力排水的調(diào)度方法,降低上游水位,保證鹽河水位在2.5米左右,通航水位不低于2.2米。在此期間可以優(yōu)先安排武障河閘排水沖淤,每月可排水10次左右,沖淤效果好。(2)過(guò)渡期:每年的3、4月,上游水量比較穩(wěn)定,鹽河易處于中等水位,偶爾處于高水位(超過(guò)2.8米),一般采用對(duì)等排水的調(diào)度方法,即鹽河水位從中等水位向高水位變化時(shí),及時(shí)將多余水量排除,保證鹽河的穩(wěn)定水位。在此期間根據(jù)實(shí)際情況合理安排武障河閘排水沖淤,每月可排水4次左右,能滿足沖淤需要。(3)枯水期:每年11月至次年2月,上游水量不足,有時(shí)沒(méi)有來(lái)量,鹽河易處于中低水位,一般采用全力蓄水,先蓄后排的調(diào)度方法,只有當(dāng)上游水位達(dá)到中高水位且滿足沖淤條件的情況下,才能考慮武障河閘排水沖淤;沖淤后上游水位不穩(wěn)定且不易控制,每月可排水一到兩次,有時(shí)無(wú)法沖淤。(4)特殊時(shí)期:①出現(xiàn)旱情或農(nóng)業(yè)用水高峰時(shí),全力蓄水、保水,沖淤保航服從防汛抗旱、農(nóng)業(yè)用水。②上游污水過(guò)境出海時(shí)即沂南小河排泄上游污水時(shí),為保證北六塘河飲用水源地水質(zhì),武障河閘不得排水。③武障河閘工程運(yùn)行出現(xiàn)狀況或不能運(yùn)行急需除險(xiǎn)加固時(shí),沖淤保航無(wú)法實(shí)施。

3.3.2 開展預(yù)報(bào),堅(jiān)持優(yōu)化蓄泄。應(yīng)通過(guò)水文預(yù)報(bào),實(shí)行蓄泄兼顧。即根據(jù)本流域降雨徑流特征、匯流歷時(shí)、天氣預(yù)報(bào)及上游水情、雨情、旱情等綜合因素,及時(shí)進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)和制定具體控制運(yùn)用方案

(1)以清頂渾:每月初三、十八,在大潮汛到達(dá)前搶先放水,用清水頂住大潮水前鋒帶來(lái)的渾水。閘上出現(xiàn)平潮,開始落潮一、二小時(shí)后開閘放水,使河床斷面平均流速不小于0.6米/秒。(2)量入定泄:根據(jù)大潮大淤、小潮小淤的規(guī)律,在水源較豐富的情況下,可采取大潮后大放水,小潮后小放水,以達(dá)到大潮大沖,小潮小沖的效果。(3)高水增速:在確保閘下消力設(shè)施和啟閉機(jī)械運(yùn)行安全的前提下,盡量運(yùn)用落潮時(shí)上下游出現(xiàn)高水頭、大流速?zèng)_淤。(4)集多補(bǔ)少:在水源不足的情況下,通過(guò)調(diào)度,集中較多流量超補(bǔ)落潮的減少流量,使下泄徑流大于平衡流量。對(duì)于集多補(bǔ)少的水源除適時(shí)調(diào)度淮、沂水外,主要是利用閘上正常控制的水量,有計(jì)劃的集沖、重點(diǎn)沖和輪流沖,以取得較高的沖淤效率。(5)年內(nèi)平衡:根據(jù)閘下河床具有防汛季上沖下淤、枯季下沖上淤年周期泥沙搬運(yùn)基本平衡的規(guī)律,必須對(duì)有限水源,采取科學(xué)運(yùn)用,及時(shí)沖走回淤,力爭(zhēng)年內(nèi)平衡。

4 結(jié)語(yǔ)

建議交通、水利部門在沖淤工作實(shí)施過(guò)程中深入交流,密切配合,同舟共濟(jì),步調(diào)一致,尤其是鹽灌船閘閘室段沖淤、武障河閘排水沖淤、鹽東水利工程其他涵閘工程運(yùn)行應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,同時(shí)做好工程資料收集、整理、分析,充分發(fā)揮工程效益,減少鹽灌船閘下游河道淤積,順利實(shí)現(xiàn)海河聯(lián)運(yùn)。