百年一遇洪水臨淮崗工程各閘如何聯合控泄

摘要:本文就淮河正陽關以下發生百年一遇洪水而啟用臨淮崗工程時，臨淮崗工程各閘如何聯合控泄的問題進行探討和研究，分析設計出一組百年一遇洪水臨淮崗工程深孔閘、淺孔閘、姜唐湖進洪閘聯合控泄方案，著重介紹了在設計控泄總流量情況下臨淮崗工程三閘聯合控泄的具體方案，并對如何依據或參照控泄方案實施控泄進行了必要的說明，初步解決了臨淮崗工程一旦啟用而無控泄方案可依的問題。

關鍵詞: 百年一遇;臨淮崗工程;聯合控泄

一、前言

淮河臨淮崗洪水控制工程(以下簡稱臨淮崗工程)是淮河流域最大的防洪工程，是淮河中游多層次防洪體系中的關鍵性工程。臨淮崗工程已投入運行兩年多，但該工程的調度運用方案仍在研究之中，何時正式出臺目前難以確定。一旦淮河上中游發生稀遇洪水而啟用臨淮崗工程，以控制下游正陽關水位、魯臺子流量不超過百年一遇設計標準，此時臨淮崗工程深孔閘、淺孔閘和姜唐湖進洪閘等三座主要泄洪閘又如何聯合控泄?這一問題不僅困擾著我們工程管理單位，也一直令安徽省防辦焦慮。2009年5月，筆者受安徽省防辦指定，分析研究了百年一遇洪水情況下臨淮崗工程深孔閘、淺孔閘、姜唐湖進洪閘如何聯合控泄之問題，提出了具體的聯合控泄方案，一是為啟用臨淮崗工程控泄洪水作應急準備，二是為安徽省防指等上級有關部門研究確定臨淮崗工程調度運用方案提供一點參考。

二、臨淮崗工程概況

臨淮崗工程的主體工程地處淮河干流中游王家壩和正陽關之間，其主壩位于正陽關以上28km處，集水面積42160km2。該工程與上游的山區水庫、中游的行蓄洪區、淮北大堤以及茨淮新河、懷洪新河等共同構成淮河中游多層次綜合防洪體系，使淮河中游防洪標準提高到100年一遇。其主要任務是:當淮河上中游發生50年一遇洪水時，配合現有水庫、河道堤防和行蓄洪區，調蓄洪水，削減洪峰，控制下游正陽關水位不超過26.5m(廢黃高程，下同)、魯臺子流量不超過10000 m3/s，使淮河中游正陽關以下主要防洪保護區的防洪標準由不足50年一遇提高到100年一遇，確保淮北大堤、沿淮重要城市和工礦企業的安全。

臨淮崗工程由主壩、南副壩、北副壩、深孔閘、淺孔閘、姜唐湖進洪閘、臨淮崗船閘、城西湖船閘等建筑物組成。另外，姜唐湖退水閘是姜唐湖蓄(行)洪區的退水口門，隸屬臨淮崗工程的洪水調度運用。

三、臨淮崗工程控制運用原則

臨淮崗工程是淮河中游防御特大洪水的控制性工程，其控制運用是整個淮河洪水調度控制的重要組成部分，臨淮崗工程啟用條件由下游防洪要求決定。

當淮河上中游發生大洪水時，首先按防洪工程調度運用規定，陸續啟用沿淮行蓄洪區，控制正陽關水位和流量不超過設計值;當洪水來量繼續增加，沿淮行蓄洪區已充分發揮作用后，正陽關水位和流量仍將超過設計值時，啟用臨淮崗工程控制洪水，在上游洼地前期滯蓄洪的基礎上，進一步抬高蓄洪水位，并利用圩區和一般堤防保護區，增加蓄洪量，削減洪峰.使正陽關水位和流量不超過設計值。

四、百年一遇洪水臨淮崗工程各閘聯合控泄方案設計

(一)啟用臨淮崗工程控泄前可能的水情狀況

1、沿淮所有行蓄洪區均已充分發揮作用，正陽關水位逼近26.5m，魯臺子流量逼近10000 m3/s，淮河正陽關以下洪水級別將達到百年一遇;

2、姜唐湖已蓄滿并行洪，姜唐湖進洪閘閘下湖內水位已接近或達到26.85m;

3、深、淺孔閘敞泄，臨淮崗壩上水位在27.00m以上，深、淺孔閘閘下水位在26.85m以上，淮河臨淮崗以上洪水級別將達到或超過五十年一遇。

(二)臨淮崗工程控泄總流量的分析確定與下達

臨淮崗工程控制運用，其控泄總流量是根據潁、淠河來水量而定，以滿足魯臺子下泄流量不超過10000m3/s，設計控泄總流量7362 m3/s。控泄過程中，各時段實際控泄總流量是變化的，隨潁、淠河來水量加大而減小，隨潁、淠河來水量減小而加大。各時段實際控泄總流量由安徽省防指根據有關部門實時測報結果分析確定，并及時下達工程管理單位執行。

(三)百年一遇洪水臨淮崗工程各閘聯合控泄方案設計

由于各時段實際控泄總流量是隨潁、淠河來水量變化而變化的，實際控泄總流量不可能是少數幾個數值，也不可能是僅為某些整數值，而是根據實時水情、雨情、工情分析確定并不斷進行調整的一系列數值。把所有數值的控泄總流量的控泄方案都做出來是不可能的，也無此必要。筆者僅選擇控泄總流量分別為3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000及7362 m3/s，進行控泄方案設計。限于篇幅，這里僅以控泄總流量為7362 m3/s(即設計控泄總流量)為例，介紹一下百年一遇洪水臨淮崗工程各閘聯合控泄方案設計結果，見表1。

表1中各閘流量均采用《水工建筑物測流規范》(SL20—92)中淹沒孔流計算公式(5.2.1-1)計算而得，即Q=micro;1nbe(2gZ)0.5，其中經驗淹沒流量系數micro;1采用《水工建筑物測流規范》(SL20—92)中公式(5.2.4)計算，即micro;1=0.76(e/H)0.038。經分析，兩公式用于推求臨淮崗工程深孔閘、淺孔閘及姜唐湖進洪閘淹沒孔流流量，方法簡單，精度較高，據此設計的控泄方案也較為可靠。

在設計各閘聯合控泄方案過程中，必須考慮以下幾個約束條件:

1、各閘控泄流量不超過各閘設計流量;

2、壩上水位隨控泄進程將不斷上升，各閘開啟高度必須滿足各閘所有閘門門頂高程高于壩上水位0.5m以上，以保證閘門門頂不過水;

3、同水位級三閘合計流量盡可能接近上級下達執行的控泄總流量，最大相對誤差不超過1%。

五、結語

與控泄總流量7362m3/s類似，可分別設計出控泄總流量為3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000m3/s的百年一遇洪水臨淮崗工程深孔閘、淺孔閘、姜唐湖進洪閘聯合控泄方案，形成一組控泄方案。這樣，若淮河發生特大洪水，正陽關水位、魯臺子流量接近或達到百年一遇洪水標準，安徽省防指或再上級防汛抗旱指揮部門命令啟用臨淮崗工程控泄洪水時，我們工程管理單位就可按照安徽省防指下達的控泄總流量，依據或參照以上控泄方案組中最接近的方案實施控泄，實施控泄過程中可根據當時具體情況進行必要的微調，從而達到科學調度、合理控泄之目的。

參考文獻:

徐建新，1962年3月生，男，安徽霍山人，安徽省臨淮崗洪水控制工程管理局大壩管理處副主任，工程師，從事水利工程管理、建設等工作。