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排涝泵站的调度与主要湖泊的控制运用

作者: 时间:2016-04-19  稿件上传:admin

  ——咸宁市防汛抗旱指挥部办公室总工刘四清

  咸宁市地处长江中游南岸,建国初期,全市有大小湖泊72个,正常水位的湖水总面积为586平方公里,到目前为止,全市100亩以上的湖泊为39个,湖水面积为292平方公里。主要湖泊有斧头湖、西凉湖、密泉湖、大岩湖和黄盖湖。2015年底为止,全市固定排涝泵站 2198 2602 ,总容量12 万 千瓦。其中大型泵站两处,一处是嘉鱼县余码头泵站,装机8×1000千瓦,另一处是赤壁市八角坳泵站,装机4×1000千瓦。我市湖区排涝泵站的调度与湖泊的控制运用,事关防汛抗灾的大局。为了保证我市排涝泵站和主要调蓄湖泊汛期科学、经济、安全运行,充分发挥水利工程效益,更好地保护湖区经济发展和人民生命财产安全,下面我和大家一起研究和探讨排涝泵站调度和主要湖泊控制运用的有关问题。

  一、平原湖区除涝灌溉的规划原则

  平原湖区除涝灌溉的调度运用,主要遵循这样几个原则:

  1.分片排涝,等高截流。平原湖区地面虽然平坦,但还是有一定高差,尤其是面积较大平原湖区,通常沿江河两岸较高,滨湖较低。等高截流,分片排涝就是使高地的水从高处排出,不向低处汇集,以减轻低地排涝的负担。分片排灌既有利于设置排灌结合的泵站,也有利于灌溉系统的布局。将排灌泵站设在沿河两岸比较高的位置,便于沿河边布置灌溉干渠以控制整个围垸;分散设几个站就更有利于灌溉渠道的布局,比起集中一个站来,渠道较短,土方量小,水头损失也小;同样,排水沟长度也较小,汇流比较方便,有利于泵站抽排。

  2.留湖蓄涝,排蓄结合。在外江水位高于湖区地面高程时,排水系统及排水闸不能自流外排。此时应充分利用原有的湖泊洼地,滞蓄闭闸期时的全部暴雨涝水或部分涝水,以降低抽排流量,这是平原湖区行之有效的除涝措施。但是随着人口压力的增加和农业生产的发展,许多地区的湖泊已大部分围垦农田,如洞庭湖、鄱阳湖(斧头湖、西凉湖)的水面面积急剧萎缩,使得湖区的滞洪蓄涝能力越来越小,这也是1998年长江中下游沿江地区发生严重洪涝灾害的主要原因之一,其教训是十分深刻的。因此,为保证足够的水面积,有计划、有步骤地逐步实施退田还湖至关重要。利用河湖滞蓄涝水对减少排涝泵站装机的作用是十分显著的。有人曾作过研究,留10%内湖比不留内湖,达到同一除涝标准所需的排水装机仅为后者的四分之一。在1998年发生特大洪涝灾害之后,长江中下游的沿江地区的有关部门表示要平垸行洪,留湖蓄洪,是十分必要的。另外还应注意开挖深沟大渠(或称河网),以分散的河网辅助湖泊滞涝。根据江苏、湖北、湖南、江西等省的经验,内湖滞涝面积以占平原湖区总面积的10-15%为宜。如果平原湖区内部没有湖泊,可开挖河网滞涝,新挖河网的滞涝水面面积可比内湖的适当小些,以占平原湖区总面积的5-10%为宜,否则河网土方量过大、占地过多,不易实现。

  3.力争自排,辅以抽排。在汛期,平原湖区的外江(河)水位一般高于地面,平原湖区自流排涝机会少,加上平原湖区内部的滞涝河湖有限,因此单靠自流外排与内湖滞涝,一般仍不能免除涝灾威胁,需要辅以抽排。但是,为了尽量减少抽排设备和抽排费用,在规划和管理时,必须采取一切措施尽量利用和创造自流排水的条件。

  例如:(1)在设置排涝站的同时,要修建自流排水涵闸或保留原有排水涵闸;(2)根据平原湖区具体情况,分别研究采用集中建闸、分片设站或合站分闸等有利于各地自排的布置方式;(3)为了合理规划排涝站,在尽可能创造自排条件和减少抽排面积的同时,还要处理好外排与内排的关系,对外排站和内排站进行合理的布局。外排站是直接把平原湖区涝水排出外江(或外湖)的抽水站,又称一级站。内排站是将农田涝水排入内河(或内湖)的抽水站,由内排站抽入内河、内湖的涝水,经河湖滞蓄后,再由外排站排出外江、外湖。内排站实际上是外排站的第二级,故又称二级站。对于面积较小的围垸,一般单设外排站;而对于面积较大的围垸,则以采取内排站与外排站相结合布置的方式为宜。(4)要利用平原湖区河湖汛期滞涝,汛后自排。(5)抓住汛期外江(河)水位短期回落的时机,进行自流抢排。

  4.以排为主、排灌兼顾。平原湖区易涝也易旱,在强调排水的同时,也要兼顾灌溉。只有在建立和建全排灌系统的基础上,才能作到遇旱能灌遇涝能排,实现排灌统一,并相互促进。为了达到治水改土和高产的目的,在地下水位埋深较浅的地区,排水沟和灌溉渠特别是田间部分必须建立两套系统,做到排灌分开。而对于排涝泵站及其配套工程的布置,则要求尽可能做到排灌结合,以节省工程费用和发挥工程最大效益。

  5.全面规划,综合治理。平原湖区水面面积较大,是发展养鱼、种藕的良好场所,有些平原湖区湖泊还用于人工培养珍珠。规划和修建排灌系统,应同时考虑沿沟渠植树造林和结合布置道路系统,使沟、渠、路、林成为一个完整系统,既能发展多种经营,又便利生产和生活。另外,兴修水利必须同时考虑防止血吸虫病,注意配合灭螺工作。

  二、排涝前的准备

  1、为保证电力排水站安全、可持续运行,保护好工程设施,各级财政部门应按照水管体制改革的要求足额落实泵站运行电费和维修养护经费,保证泵站及时开机运行。

  2、汛前,泵站管理单位应按照省水利厅颁发的《湖北省电力排灌经营管理暂行办法》和技术规程、规范要求,对泵站工程和设备进行检查、维修和测试,使工程和设备处于良好状态。

  3、为保证泵站安全运行并能及时排除事故,必须做好机电设备零部件和易耗材料的储备工作。

  4、对湖泊围堤,各地应在汛前进行检查维修,堤顶高程和断面未达到设计要求的必须进行加高培厚,发现有险情的必须抓紧整险加固,保证度汛安全。

  5、泵站与主要调蓄湖泊的调度,实行分级管理、分级负责制,凡受益区在一个县(市)的,由县(市)负责指挥;受益区跨县市,在一个地市内的,由地市指挥;受益区跨地市的,按跨地市流域性泵站调度运用方案执行。

  6、沿江、河堤段上的一级泵站发现有险情或险情已作处理未经大水考验的,各地市都要指定专人管理,备好抢险物资,安排好劳力,制定应急措施,做到有备无患。

  7、各泵站应加强领导,落实行政责任人、工程负责人、技术负责人和值班人员,听从指挥,遵守纪律,坚守岗位,确保机组设备安全运行。

  三、固定排涝泵站及主要调蓄湖泊的调度运用

  1、固定排涝泵站是我市平原湖区排涝骨干工程,汛期必须按设计批准的启排水位及时开机排水。

  2、凡属泵站排水区域内的大小调蓄湖泊,汛前必须按泵站设计规定的内湖起调水位为蓄洪限制水位控制蓄水,特别是斧头湖、西凉湖、密泉湖、大岩湖、沧湖等湖泊水位必须按要求从严控制。

  3、各类排水闸汛期应服从防汛排涝指挥机构的统一调度,沿江河排水闸要尽量利用外江低水位进行抢排。

  4、泵站设计排涝能力一般只有五至十年一遇排涝标准,当排区遇到超标准暴雨时,为保证大部分地区的安全和基本农田生产,必须确定备蓄区和蓄洪区,并做好备蓄区和蓄洪区的运用准备工作,落实人畜安全转移方案,坚决服从防汛指挥机关的统一指挥,及时按计划分蓄洪。

  5、各地必须安排专人通过电话、传真、网络等方式,向上一级防汛和业务主管部门报送泵站每日运行情况。

  四、金水流域调度运用方案

  金水流域包括咸宁市、武汉市,流域总面积2615.9km2,其中斧头湖流域1360.3km2、西凉湖流域821.0km2、鲁湖流域434.6km2。耕地37.38万亩。主要调蓄湖泊有斧头湖、西凉湖、鲁湖。主要涵闸有新河口节制闸(位于斧头湖和金水河交接处)、金水闸(斧头湖和西凉湖经金水河出长江口处)和余码头排水闸(西凉湖经余码河入长江处)。提排任务主要由金口泵站(6×1600千瓦)(现已改造为6×2200千瓦)和余码头泵站(8×800千瓦)(现已改造为8×1000千瓦)承担。

  1、汛前(每年410日至430日),视天气情况,将斧头湖、西凉湖、鲁湖水位逐渐降至20.50m以下。汛期(每年51日至1015日)斧头湖、西凉湖、鲁湖蓄洪限制水位实行分期控制,每年51日至815日(前汛期)为20.50m816日至1015日(后汛期)为21.50m

  2、金口泵站、余码头泵站,金水闸、余码头大闸必须服从省防办统一调度,两排水闸汛前按各湖泊汛限水位及时抢排。

  3、进入汛期,涵闸不能自排后,两泵站按蓄洪限制水位2050m(后汛期按21.50m)开机排水。鲁湖水位在21.80m以下,且斧头湖水位在22.80m以下时,鲁湖闸和法泗闸均为开启状态,鲁湖和斧头湖同时排水;当鲁湖水位上涨到21.80m,且斧头湖水位在22.80m以下时,关闭法泗闸,先排金水河两岸农田和鲁湖水,当金口泵站站前水位降到21.00m或鲁湖水位降到21.50m时,关闭鲁湖闸,开法泗闸抢排斧头湖水;当鲁湖水位重新上涨到21.80m后,再次开启鲁湖闸,控制鲁湖水位不超过21.80m;当斧头湖水位在22.80m以上,鲁湖水位在21.50m21.80m时,法泗闸按70m3/s下泄,鲁湖按50m3/s排水,待鲁湖水位降到21.50m时,关闭鲁湖闸,法泗闸全开排水;当鲁湖或斧头湖高水位危及湖堤安全时,按湖堤出险情况或超警戒水位的状况,先抢排最危险的湖泊,待险情缓解再按上述调度程序执行。

  4、当金口泵站全力抢排,鲁湖水位不能稳定在22.43米内或斧头湖水位不能稳定在23.94米内时,执行鲁湖、斧头湖分洪调蓄方案。

  5、余码头泵站排涝用电负荷由咸宁市申请(2003年开始由嘉鱼县申请),金口泵站的用电负荷由江夏区申请。

  6、进入汛期,法泗闸由省防办统一调度,金口电排站管理处负责执行;鲁湖闸由江夏区防汛指挥部管理,直接执行省防办调度命令,并每天定时向金口泵站报告鲁湖水位及鲁湖闸开启情况。

  7、汛期严禁江水倒灌,未经省防汛指挥部同意,任何人,任何单位,不得开闸引江灌溉,否则追究当事人责任。

  8、排水渠道上的所有障碍物,应当由当地防汛指挥部门予以清除,保证泵站安全运行,顺利抢排。

  五、主要调蓄湖泊汛期控制运用意见

  排涝泵站与湖泊调蓄联合运用的情况下,排涝保收标准一般只有510年一遇,当湖区降雨超过排涝标准,为了保证湖泊围堤及保护区内城乡基础设施和人民生命财产安全,每年汛期,各级防汛抗旱指挥部都要对有关湖泊进行控制运用。

  (一)斧头湖

   1基本情况:承雨面积1263.1km2,围堤设计高程25.0m。(围堤断面和高程不足堤段要求尽快完成)。

   2湖泊特征水位:设防水位21.50m,警戒水位22.80m,保证水位23.94m;汛前控制水位20.50m,汛期蓄洪限制水位实行分期控制,每年51日至815日为20.50m816日至1015日为21.50m

  3分洪调蓄方案:(1)当斧头湖水位超过23.00m,嘉鱼县黄沙湾鱼场(5.5km2)、三洲鱼场(0.7km2)、东湖分场(1.0km2)、麻花嘴(1.0km2)、鲍家湖(0.7km2)等渔场进水调蓄,其围堤不得在现状22.523.5m基础上加高。(2)当金口泵站全力抢排,湖水位接近23.94m,预报仍将继续上涨时,运用枯竹海(6.4km2)、中间湖(3.0km2)、泉水湖(7.5km2)等围垸分洪调蓄。(3)当以上围垸分洪调蓄,湖水位仍不能稳定在23.94m时,为保证广大地区人民生命财产安全,向老围垸向阳湖(35km2,耕地3万亩)进行分洪。

  (二)西凉湖

  1、基本情况:承雨面积827平方公里,围堤设计高程25米。

  2、控制运用水位:设防水位21.5米,警戒水位23米,保证水位24米。

  3、分洪调蓄方案:当西凉湖水位超过23.8米时,赤壁市黄土垸400亩、肖家山200亩、马狮湖3630亩鱼池进水调蓄,滞洪量520万立方米;当余码头泵站全力抢排湖水位接近23.94米时,预报仍将继续上涨时,本着先分容量大,淹没耕地面积小的原则,采取有计划分洪,先分嘉鱼县思姑台围垸7.2平方公里,滞洪量900万立方米,赤壁市聂家垸2平方公里,滞洪量250万立方米、聂家小垸1.2平方公里,滞洪量100万立方米,后分嘉鱼县上池湖、白堪湖围垸17.52平方公里,滞洪量3019万立方米、赤诚湖围垸2.43平方公里,滞洪量400万立方米,赤壁市东风垸2.8平方公里,滞洪量276万立方米。