史益鮮
(太湖流域管理局蘇州管理局,江蘇 蘇州 215011)
2020年,太湖流域6月9日入梅,7月21日出梅,梅雨期長達42天,較常年偏多17天;梅雨量583.8mm,為多年平均梅雨量的2.42倍。太湖入梅水位3.16m,出梅水位4.78m,梅雨期水位漲幅162cm。受梅雨影響,6月28日,太湖水位漲至3.80m,達到警戒水位,太湖發生2020年第1號洪水;7月17日,太湖水位漲至4.65m,達到保證水位,太湖流域發生超標洪水。7月21日,太湖最高水位達到4.79m,與1991年并列歷史第三高水位。
在防御超標洪水的過程中,望亭水利樞紐作為太湖重要口門控制建筑物,嚴格執行太湖局調度指令,強化工程巡視檢查和值班值守,精細精準運行工程,充分發揮工程效益,為打贏太湖超標洪水防御阻擊戰提供了堅實保障。望亭水利樞紐在防御超標洪水運行中,也存在著一些問題和薄弱環節,需要進一步總結和思考。
望亭水利樞紐是水利部太湖流域管理局直管的水利工程,位于蘇州市相城區望亭鎮以西,望虞河與京杭大運河相交處,距離望虞河入太湖口2.2km,是望虞河上的重要控制建筑物,對太湖流域防洪、排澇、引水和航運發揮著重要作用。工程于1992年10月開工建設,1994年1月基本建成,2010年12月—2012年3月實施了上部結構及閘門系統更新改造。望亭水利樞紐工程平面布置圖見圖1。

圖1 望亭水利樞紐工程平面布置
工程為2級水工建筑物,采用“上槽下洞”立交布置方式,上部為鋼筋混凝土矩形槽,槽寬60m,底高程-1.7m;下部為矩形涵洞,共9孔,每孔7.0m×6.5m(寬×高),設計流量400m3/s。上游管口設9扇平面鋼閘門,配9臺固定卷揚式啟閉機。8號、9號孔常年開啟為望亭電廠供冷卻水,由隔水墻和下游取水口3孔節制閘將冷卻水與望虞河水隔開。
望亭水利樞紐作為太湖重要的外排洪水通道,在2020年太湖超標洪水防御阻擊戰中,發揮了主力軍作用,工程效益十分顯著。工程自6月19日開閘排水,至8月24日太湖低于防洪控制水位關閘,共開閘運行67天,累計排泄洪水13.75億m3,相當于降低太湖水位59cm,日平均流量238m3/s,工程防洪效益得到充分發揮。
望亭水利樞紐是太湖流域主要泄洪通道望虞河上的重要控制工程,也是目前流域引江濟太水資源調度引水入湖的唯一通道。2016年太湖流域特大洪水期間,望亭水利樞紐承擔了40%太湖洪水的外排。受區域降雨、江南運河沿線城市排澇等因素影響,2015年以來江南運河無錫段水位連續3年創歷史新高,太湖防總先后8次同意開啟望亭水利樞紐西側的蠡河船閘分泄運河洪水,迅速緩解了蘇南運河沿線緊張汛情,有效保障了運河沿線區域、城市的防洪安全。隨著蘇州市、無錫市、常州市新一輪城市防洪規劃的實施和運河沿線排澇范圍的不斷擴大,調度開啟蠡河船閘分泄運河洪水的概率將越來越高,隨之帶來的望虞河高水位往往造成望亭水利樞紐出現較大的反向水位差,在排洪運行期間導致太湖洪水無法排出,存在行洪壓力。蠡河樞紐工程平面布置見圖2。

圖2 蠡河樞紐工程平面布置
2020年7月6日,蠡河樞紐節制閘開啟,分泄蘇南運河洪水入望虞河,望亭水利樞紐隨之關閉,暫停排泄太湖洪水。
望亭水利樞紐取水口隔水墻于1994年建造,為懸臂式鋼筋混凝土結構,設計高程4.00m。2002年進行加高處理,先拆除10cm蓋頂,然后植筋澆筑50cm混凝土,實際增高40cm。由于望亭水利樞紐所在區域整體沉降約50cm,因此當前隔水墻實際高程在3.90m左右,當太湖發生超標洪水時,隔水墻往往會被水淹沒。
2020年7月5日,望亭水利樞紐下游水位達到3.90m,下游隔水墻被水淹沒,至8月12日,下游水位降至3.90m以下,隔水墻被水淹沒時間達到39天;近年來,由于江南運河無錫段水位不斷升高,蠡河船閘分泄運河洪水后,將望亭水利樞紐下游水位抬高,加上受厄爾尼諾現象影響,近年來臺風多發且風力較大,常常導致望亭水利樞紐出現較大的反向水位差,即隔水墻內外出現較大的水位差,對懸臂式隔水墻的安全運行帶來挑戰,需要嚴密監視。
望虞河南起太湖邊沙墩口,北至耿涇口入長江,是太湖連通長江的通道,是太湖流域排洪的關鍵性工程,同時也是當前流域唯一的引水通道,全長60.80km,地勢為西高東低,西岸多為敞開口門,東岸均建有口門建筑物,太湖口由望亭水利樞紐控制,長江口由常熟水利樞紐控制。望虞河工程平面布置見圖3,常熟水利樞紐工程平面布置見圖4。

圖3 望虞河工程平面示意圖

圖4 常熟水利樞紐工程平面布置
望亭水利樞紐排泄太湖洪水時,需要先打開常熟水利樞紐,降低望虞河水位。常熟水利樞紐為閘泵工程,節制閘設計流量375m3/s,泵站規模流量180m3/s,當長江口漲潮時,需關閉節制閘,開啟泵站排水,排水能力有限。
當流域發生超標洪水時,區域水位往往也很高,望虞河東岸口門基本處于關閉狀態,無法分泄洪水;望虞河西岸敞開,水自流入望虞河,抬高了望虞河水位。且按照《太湖超標準洪水應急處理預案》和2020年批復的《太湖超標洪水應急調度方案》,望亭水利樞紐全力排洪時要統籌兼顧到下游琳橋等站點不超過規定水位,這對望亭水利樞紐排洪產生一定影響。
2020年,蘇南運河望亭(大)站點最高水位達到4.94m,接近歷史最高水位5.07m,超過保證水位0.64m,蠡河樞紐節制閘6月、7月兩次開啟,分泄運河洪水,過高的運河水位,對太湖流域的行洪造成了一定影響。蘇南各市要加強預測預報,提前預降內河水位,避免在主汛期集中排水造成運河水位壅高;要充分利用內河河網調蓄能力,錯峰排泄內河洪水,避免短時間集中向運河排水;要統籌調度好新溝河、走馬塘等區域性排澇工程,充分挖掘潛能,有效降低地區水位,減輕蘇南運河行洪壓力;要統籌兼顧上下游、左右岸,合理控制運河水位,著力避免將運河變成一條懸河。
保證工程的運行安全是保障工程防洪效益的根本前提,確保工程的運行安全,就需要充分把握工程存在的薄弱環節。望亭水利樞紐嚴格按照《水閘技術管理規程》《望亭水利樞紐技術管理實施細則》規定,認真開展日常檢查、定期檢查和專項檢查,并形成檢查報告,每月開展隱患排查,發現隱患及時上報,并按照閉環管理的要求及時整改;望亭水利樞紐還按照《水閘安全鑒定管理辦法》等規定,按時開展工程安全鑒定和水下檢查,并對水下檢查發現的閘底板、翼墻、排架混凝土掏蝕等問題,采用新材料、新技術、新工藝進行水下混凝土修復,有效消除安全隱患;此外,針對工程的結構穩定安全、防滲安全、泄流量安全、控制運行安全等方面,望亭水利樞紐管理所聯合設計院,開展了望亭水利樞紐運行安全復核,充分摸清工程底數,確保工程運行安全。
防洪工作實行全面規劃、統籌兼顧、預防為主、綜合治理、局部利益服從全局利益的原則。太湖超標洪水防御阻擊戰的勝利,離不開流域與區域,離不開太浦河、望虞河沿線各單位、各口門、各工程的溝通協調、統籌兼顧、支持配合。
要充分利用已建成的太湖流域水資源監控與保護預警系統,利用“智慧太湖”的建設成果和新時代科技手段,統籌掌握望虞河沿線各水利設施運行狀態,發揮水利設施管理統一的行業特色,形成“智慧防汛”的時代科技特色。一是加強滾動監測預報預警,提升預報的精細化水平,為科學調度提供支撐,推進預報調度一體化發展;二是精心組織調度運用,充分發揮工程效益,沿線各水利工程要加強聯動聯調、協同配合,統籌考慮防洪整體大局,在太湖局統一指導下,努力實現各水利工程“管理一塊屏”聯動聯調;三是強化指導監督檢查,以《太湖超標洪水應急調度方案》和《太湖超標洪水作戰圖冊》為依據,派出督查組以“四不兩直”方式開展巡堤查險和沿線水利工程運行情況督查,壓緊壓實防汛責任,督促各管理單位克服厭戰情緒,迅速整改問題,落實防御措施,保障流域的防洪安全。
望亭水利樞紐要加強工程控制運用,以標準化、精細化嚴格要求自己,不折不扣地執行好太湖局的調度指令。要認真學習研究《太湖流域洪水與水量調度方案》《太湖超標準洪水應急處理預案》《太湖超標洪水應急調度方案》等文件,深刻領會調度指令背后的依據和含義,保障工程的效益得到充分發揮。
太湖流域地處長江三角洲南翼,人口密集、經濟發達、綜合實力強,具有極為重要的戰略地位。太湖局直管工程,承擔著防洪保安的重任,守護好流域的“三個安全”,責任重大,使命光榮。駐守望亭水利樞紐一線的黨員,要團結帶領其他群眾做好工程運行、管理、維護,樹立流域水利工作的責任感、榮譽感和使命感,帶頭學在工程一線、做在工程一線、沖在工程一線,以黨員的過硬能力和擔當作為,讓黨旗高高飄揚在工程橋頭堡上。
近年來,我國氣象年景總體偏差,如何防御超標洪水成為了一個重要的課題。望亭水利樞紐認真總結2020年防御超標洪水運行管理的經驗,進一步精細控制、保障安全、統籌協調、挖掘潛力,為太湖流域的經濟和社會發展提供堅實保障,助力長江三角洲區域一體化發展邁上新臺階。