張峰
2013年安徽省淮河干流大中型水閘調度運用與減災分析
張峰
安徽省地處淮河中游,境內淮河河道長418km,流域面積6.7萬km2,占安徽省總面積的48.15%,人口4080萬、耕地面積4304萬畝,均占全省三分之二以上,是中國重要的糧食生產基地和華東重要的煤電能源基地。安徽省淮河河道管理局(以下簡稱安徽省淮河局)直接管理沿淮19座大、中型水閘,控制淮河干流及沙潁河、渦河等主要支流和沿淮城東湖、瓦埠湖、焦崗湖、高塘湖等湖泊的水位,為沿淮阜陽、六安、淮南、蚌埠、亳州和滁州等人畜飲水、工農業發展提供重要水源,在歷年淮河防汛抗旱中發揮著極其重要作用。
2013年淮河流域全年降水量704.8mm,較往年平均年降水量910mm偏少20%多,其中6~8月份降水量341.9mm,較往年同期偏少近30%,汛期淮河流域水情平穩,未發生超警洪水。
安徽省淮河流域2013年雨情、水情具有以下幾個特點:
一是梅雨期雨量偏少。梅雨期間降雨量:淮北僅69mm,江淮之間235mm,大別山區317mm。與常年梅雨量比較:淮北偏少60%,江淮之間和大別山區持平。
二是臺風影響范圍小,局地雨量大。截至2013年10月16日,9個登陸臺風中,僅7號“蘇力”和23號“菲特”臺風的外圍云系對安徽省淮河流域有影響,大
別山區先后出現中到大雨,局部暴雨。
三是出梅后持續高溫少雨,土壤失墑快,引發嚴重旱情。7月23日至8 月18日全省平均高溫日數達23d,較常年同期多16d,為1961年以來最多;8月6日至13日連續8d超過40℃的縣市在10個以上,為安徽省有氣象記載以來首次出現。7月8日至8 月18日,全省平均最長連續無雨天數22d,其中淮河以北23d,江淮之間27d,長江以南25d。全省平均降雨量83mm,較常年同期少60%,為歷史同期最少排序第2位。8月18日實測10~40cm土層平均相對濕度:淮北地區59%、江淮之間56%,與7月21日比較,淮北下降了27%,江淮之間下降了21%。
四是先洪后旱,旱澇急轉。7月4日至7日,江淮之間、大別山區降大到暴雨,局部大暴雨;受第7號臺風“蘇力”登陸后的外圍云系影響,7月14日開始,安徽省沿江江南、大別山區開始降小到中雨,局部大雨;之后受北方冷空氣南下影響,全省自北往南多次發生雷陣雨天氣,主雨帶位于沿淮淮北一帶。7月14日至21日累計降雨量蒙城縣的后邵站達264mm,降雨籠罩面積3.27萬km2,其中7月20日7時至21日7時,淮北地區蒙城、懷遠、埇橋、靈璧等部分地區降大到暴雨,局部大暴雨。7月下旬開始,安徽省淮河以南地區部分地區旱情開始露頭,到8月初,已蔓延至整個淮河以南地區,8月中旬,旱情擴展至淮北地區。由于高溫天氣持續時間長,淮河以南部分丘陵高崗地區旱情加重較快,以山泉水、小河流、小水庫為水源的部分群眾發生臨時性飲水困難。
1.未雨綢繆,科學防控,及時發揮防洪工程蓄調作用
2013年6月底至7月上旬,安徽省連續遭受三場強降雨,河湖庫塘水位猛漲,省防指啟動全省防汛IV級應急響應,隨后又將大別山區及江淮地區提升至Ⅲ級。根據當時雨情、水情,及時調度淮河干流蚌埠閘、臨淮崗閘預泄底水3.3億m3,有效降低了淮河干流水位,為淮河兩岸農田排澇創造了條件,充分發揮防洪工程蓄調作用,降低防洪風險,確保了2013年安徽省淮河流域汛情總體平穩,淮干主要站點水位均未超過警戒水位。
2.動態研判,精準調度,將洪水資源化
由于淮河橫穿安徽,右岸是大別山和江淮丘陵地帶,左岸是皖北平原,降雨、用水時空分布不均,尤其蚌埠閘以上流域的下游局部地區強降雨排澇與上游需要用水保水的矛盾時常發生,每年5~9月份是淮河汛期是安徽省淮河流域農業用水高峰期,防洪與抗旱、排澇與保水的矛盾特別大,上下游兼顧、左右岸協調難度非常大。
在6月底7月初的強降雨中,根據省防指的指令,沿淮各控制閘均進行預泄放水,騰出庫容,以利調蓄洪水。降雨末期,通過對雨情和上游來水情況的分析,果斷決定關閘蓄水;7月14日受7號臺風“蘇力”的影響,安徽省大別山局部大到暴雨,安徽省淮河局抓住有利時機,攔蓄大別山區來水;7月20日至21日,懷遠縣等淮北局部地區暴雨,形成澇災,此時淮河以南開始出現旱情苗頭,安徽省淮河局及時聯合調度,開啟六孔閘和蚌埠閘,同時關閉蚌埠閘以上沿淮其他水閘,迅速降低蚌埠閘以上干流水位,既及時排出了淮北局部地區的澇水,又補充了其他湖泊和支流的水資源,變澇水為利水。據不完全統計,自7月1日至8 月9日,沿淮10座大中型水閘超蓄水量達14.6億m3,其中蚌埠閘汛期共調度135次,最高蓄水位18.60m(7月29日),比正常蓄水位17.5~18.0m的上限高出0.6m,超蓄水量約4億m3,為沿淮旱季提供了寶貴的水資源,除確保沿淮工礦企業的正常供水和人畜安全飲水外,增加農業灌溉面積約385萬畝。
王家壩閘和曹臺子閘是濛洼蓄洪區進、退水閘,一般只在特大洪水年份濛洼蓄洪時才啟用,2013年濛洼出現了歷史上罕見旱情,濛洼蓄洪區內18萬畝農作物遭受嚴重干旱,兩閘按照省防指和省淮河局的指示,抽提淮河水引進濛洼蓄洪區,王家壩閘從8月10日~18日共抽水10余萬m3供王家壩鎮群眾抗旱保苗,共澆灌秋糧作物3000余畝。這也是王家壩閘自建閘60余年來第一次引淮河水進行濛洼蓄洪區農作物抗旱。
3.加強應急防污調度,成功應對突發性水質污染事件
2012年12月28日22時10分左右,蚌埠某化工股份公司氯苯車間發生爆炸事故,造成含苯廢水排入淮河干流蚌埠閘下河段,以每天3~6km的速度向下游推移。為防止污染團擴散,2013年1 月7日,蚌埠閘管理處按上級通知要求啟動應急預案,嚴格控制下泄流量,1月7日20:00關閉節制閘和5臺發電機組,下泄流量控制在55m m3/s左右。1月8 日18:00關閉船閘通航,下泄流量控制在約30 m3/s。到1月14日0:00時,水電站恢復6臺機組發電。期間閘上水位在18.50m左右,最高短期達18.60m;閘下水位由13.10m降低到13.00m。
1月16日9:00,開啟五河分洪閘,向淮河排水來稀釋化工廠排放淮河的污水,3孔閘門開啟至1.0m高度,開啟時分洪閘水位閘上14.80m、閘下13.03m。1月17日上午9點關閉閘門,關閉時分洪閘閘上水位14.69m、閘下13.05m。由于蚌埠閘和五河分洪閘及時合理地聯合調度,淮河水污染得到了有效控制。
2013年1月14日,河南惠濟河東孫營閘開閘泄污,下泄污水氨氮嚴重超標,濃度在16mg/L以上,導致渦河亳州境內水體受到污染,網箱養魚大量死亡。經監測,高濃度的污水排放了約1300萬m3,污水進入到安徽后,安徽境內渦河水體從Ⅲ類直接降為劣Ⅵ類。這些污水帶進入淮河后,將流經蚌埠段,最后匯入洪澤湖,蚌埠市100多萬人口的飲用水受到嚴重威脅。
為此,安徽省制定了防污調度應急處置方案,分階段小流量下泄,逐步稀釋
降解氨氮濃度:一是在河南水質達標下泄時,同步同流量開啟大寺閘、渦陽閘、蒙城閘,使污水前峰于4月中旬抵達蒙城閘上,然后控制合理流量下泄,5月上中旬進入淮河干流,使流經蚌埠、懷遠縣取水口段面前氨氮濃度不高于2mg/L;二是對淮河干流臨淮崗和茨淮新河實施了提水和蓄水工作,以保證污水進入淮干后如水質還不達標,仍有一定的水體稀釋能力。經過4個多月的聯合調度和處置,成功化解了本次水質污染事件,確保了淮河中下游水質安全。
4.保障河湖生態用水,促進水生態文明建設
安徽省沿淮湖泊眾多,隨著社會經濟的快速發展,用水量日益增長,水資源短缺與湖泊內漁業養殖、生態環境之間的矛盾越發突出。2013年大旱之年,沿淮湖泊充分發揮水利工程對徑流的調節作用,通過水閘的控制運用,統籌兼顧,實現攔蓄、放水、引水功能,維持河流合理的流量和湖泊的合理水位,維護和提高水體的自然凈化能力,改善河湖生態與環境用水狀況,提高水資源水環境承載能力,保障流域河湖生態用水,促進水生態文明建設。
根據安徽省防汛抗旱指揮部統計,2013年安徽省全省共有63個縣(市、區)、606個鄉(鎮)遭受洪澇災害,受災人口577萬,因洪澇災害造成的直接經濟損失64.6億元。而安徽省淮河流域只有13個縣(市、區)、130個鄉(鎮)受災,受災人口48.7萬,因洪澇災害造成的直接經濟損失5.2億元,分別僅占全省的20.6%、21.5%、8.4%和8%。
2013年全省農作物受旱災面積608.34萬畝,其中絕收面積176.6萬畝,農業經濟作物因旱災直接經濟損失27.88億元。其中安徽省淮河流域農作物受旱災面積約198萬畝,絕收面積只有六安和淮南兩市約37.5萬畝,農業經濟作物因旱災直接經濟損失 7.21億元,分別僅占全省的32.5%、21.2%、25.9%。抗旱效益達61.26億元。
沿淮大中型水閘不僅具備防汛抗旱調度功能,還承擔著淮河防污調度、生態引水等功能,從上述分析可以看出,通過科學合理的調度,為保證淮河中下游水質安全,保障流域河湖生態用水,促進水生態文明建設發揮了巨大綜合效益。
從以上分析可以看出,2013年雖然沿淮大中型水閘超標準蓄水,提供了寶貴的水資源,但在實際運用中冒著很大風險,也非長久之計。2007年隨著治淮19項骨干工程順利完成,新的淮河流域防洪體系基本建成,防洪標準大大提高,淮河中下游重要地區及城市可防御百年一遇的洪水,亟待修訂沿淮大中型水閘的控制運用辦法,合理抬高蓄水位,以適應淮河流域日益緊缺的水資源需求,更好地為沿淮地區經濟社會發展服務。
為及時、充分發揮水利工程效益,減少災害損失,促進經濟社會的健康可持續性發展,傳統的調度管理方法和手段難以滿足快速響應、靈活準確、安全可靠的要求。在信息化時代的今天,有必要也有能力采用以計算機技術為基礎的現代信息技術和管理技術,對傳統調度管理方法和手段進行革新和提高,加大信息化建設的投入,推進3S技術的應用,全面提升信息采集、傳輸和處理水平,以水利信息化引領和帶動水利現代化。
目前,安徽省淮河流域仍有很多水閘為Ⅲ類以上病險水閘,長期帶病運行,存在很大安全隱患,建議要加快病險水閘除險加固的進度,確保工程安全運行■
(作者系安徽省淮河河道管理局局長)