武障河閘下游河道沖淤保航調度方案探討

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,做到科學調度,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,特對武障河閘泄水沖淤方案進行探討。

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,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東側約600米處,工程于1977年4月竣工投入使用。共14孔,兩側邊孔凈寬8米,其余閘孔凈寬6.0米,設計排澇標準為20年一遇,設計流量為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)制閘共同承擔防洪排澇、擋潮御鹵、蓄水灌溉任務。防洪排澇:排泄上游4160km2澇水;擋潮御鹵:保護600km2農田免受潮水倒灌之害;蓄水灌溉:攔蓄回歸水,滿足上游166萬畝農田及兩岸工、農業(yè)生產用水,年可攔蓄水量10億m3,同時可抬高鹽河水位,改善上游351km航道的航運條件。

2 沖淤組織體系與職責

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責,具體辦事機構武障河閘下游河道沖淤保航工作領導小組設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。

領導小組貫徹執(zhí)行國家法律法規(guī)和上級主管部門指示,組織實施武障河閘下游河道沖淤保航調度工作。建立和完善各項工程管理制度,結合控制運用,優(yōu)化水情調度,充分發(fā)揮工程的擋、排、灌、航的綜合效益。

3 控制運用

3.1 特征指標

武障河閘設計排澇標準為20年一遇,設計流量為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,只相當于設計值的80%。經統(tǒng)計,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2.5米,在冬灌、春灌期不超過2.8米,通航水位不低于2.2米,若遇特殊災害性天氣,為了接納上游客水,可提前預排預降。在洪水到達之前,為了騰空預降水位,短期可以降至1.0米,但必須考慮在24小時內能恢復到2.0米以上。在飲用水源受到污染時,可集中降水。(2)武障河閘的主要任務是防汛抗旱,汛期根據(jù)旱澇情況而定。出現(xiàn)洪澇時,全力排除澇水,以防汛為主;發(fā)生旱情時,全力蓄水、保水,以抗旱為主。沖淤保航應服從防汛抗旱(市、縣防汛防旱指揮部指令由管理處統(tǒng)一下達)。(3)在保證武障河閘工程安全的情況下,滿足工農業(yè)生產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,優(yōu)先安排武障河閘排水沖淤,水量不足時,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節(jié)水位的由鹽東管理處統(tǒng)一考慮確定。(5)管理處下達調度指令,武障河閘值班人員應作詳細記錄,并核對清楚,由所長或技術負責人及時按規(guī)定程序向業(yè)務熟悉的工人下達啟閉命令,執(zhí)行完畢后,操作人員應向所長或技術負責人匯報執(zhí)行情況,及時做好開關閘記錄。

3.3 調度方案

調度方案以工程完整、安全及控制原則為前提,根據(jù)實踐所掌握的下游河道淤積與水力沖淤規(guī)律,采取“抓調度、集中沖;調外水,輪流沖;選良機,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措施,以節(jié)省沖淤保航水資源,保證排航效益。

3.3.1 從實際出發(fā),合理控制水位。確定不同時期的閘上蓄水位,擴大調蓄動庫容和優(yōu)化調度,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2.8米),一般采用全力排水的調度方法,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2.8米),一般采用對等排水的調度方法,即鹽河水位從中等水位向高水位變化時,及時將多余水量排除,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,有時沒有來量,鹽河易處于中低水位,一般采用全力蓄水,先蓄后排的調度方法,只有當上游水位達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,有時無法沖淤。(4)特殊時期:①出現(xiàn)旱情或農業(yè)用水高峰時,全力蓄水、保水,沖淤保航服從防汛抗旱、農業(yè)用水。②上游污水過境出海時即沂南小河排泄上游污水時,為保證北六塘河飲用水源地水質,武障河閘不得排水。③武障河閘工程運行出現(xiàn)狀況或不能運行急需除險加固時,沖淤保航無法實施。

3.3.2 開展預報,堅持優(yōu)化蓄泄。應通過水文預報,實行蓄泄兼顧。即根據(jù)本流域降雨徑流特征、匯流歷時、天氣預報及上游水情、雨情、旱情等綜合因素,及時進行洪水預報和制定具體控制運用方案

(1)以清頂渾:每月初三、十八,在大潮汛到達前搶先放水,用清水頂住大潮水前鋒帶來的渾水。閘上出現(xiàn)平潮,開始落潮一、二小時后開閘放水,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:在確保閘下消力設施和啟閉機械運行安全的前提下,盡量運用落潮時上下游出現(xiàn)高水頭、大流速沖淤。(4)集多補少:在水源不足的情況下,通過調度,集中較多流量超補落潮的減少流量,使下泄徑流大于平衡流量。對于集多補少的水源除適時調度淮、沂水外,主要是利用閘上正常控制的水量,有計劃的集沖、重點沖和輪流沖,以取得較高的沖淤效率。(5)年內平衡: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基本平衡的規(guī)律,必須對有限水源,采取科學運用,及時沖走回淤,力爭年內平衡。

4 結語

建議交通、水利部門在沖淤工作實施過程中深入交流,密切配合,同舟共濟,步調一致,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行應統(tǒng)籌兼顧,同時做好工程資料收集、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,順利實現(xiàn)海河聯(lián)運。