杭慶豐聞余華陳秀英 王昌平 童國華
里下河地區典型年澇水外排分析
杭慶豐1聞余華2陳秀英1王昌平1童國華3
里下河地區位于淮河流域下游,面積21342km2,耕地1678萬畝,人口約1287萬(2006年)。里下河地區是個相對獨立的平原水網區,與外界水體交換少,出現長時段暴雨容易致澇。新中國成立以來該區出現大的澇年有1954年、1962年、1991年、2003年、2006年和2007年。本文對1991年以來幾個典型年區域外排澇水進行了對比分析,為里下河地區排澇規劃、調度及區域治理提供參考。
里下河地區由于其特殊的地理條件,其澇水外排分4條線,向北為灌溉總渠一線,向南為通揚運河一線,向西為里運河一線,向東為沿海一線,分別建有不同類型擋潮閘。里下河地區澇水外排除沿海一線由港道自排入海外,其他3條線均為由泵站抽排入江或入海。
灌溉總渠一線主要由大套一站、二站和北坍站組成,設計抽水流量分別為51m3/s、50m3/s、50m3/s,排澇期主要抽排渠北片及里下河地區澇水。
里運河一線為寶應抽水站,設計排澇能力為100m3/s進入里運河,2006年7月首次啟用,實測最大抽排161 m3/s(2006年7月6日)。
通揚運河一線主要分布江都和高港兩座大型抽水站,設計入江抽水流量分別為490.6m3/s和300m3/s,實測最大抽排流量分別為541m3/s(2007年7月12日)、398m3/s(2003年7月7日)。
里下河地區沿海排水港道均已建閘控制,里下河腹地澇水以射陽河、黃沙港、新洋港及斗龍港四大港閘自排為主,其余的沿海墾區排澇以分區劃片獨立排水入海。
根據典型年水文資料分析,1991年最大排水量發生在7月11日,日均排水流量達到5014 m3/s;2003年最大排水量也是發生在7月11日,日均排水流量為3880 m3/s;2006年最大排水量發生在7月4日,日均排水流量為4255m3/s;2007年最大排水量發生在7 月9日,日均排水流量為3800m3/s。
1.泵站抽排過程分析
選取近期2003年、2006年、2007 年3個典型年進行分析,各線排水過程如下:
灌溉總渠一線:總渠一線典型年2003年、2006年、2007年排澇發生時間均在7月。2003年排澇時間發生在7月2~20日,排澇天數為19d,最大抽排流量95m3/s,排澇水量1.31億m3;2006年排澇發生在7月2~11日,排澇天數為10d,最大排澇流量為130m3/s,排澇水量0.89億m3;2007年排澇發生在7 月8~24日,排澇天數為17d,最大排澇流量為125m3/s,排澇水量1.31億m3。
里運河一線:寶應抽水站2006年7月首次啟用,自7月1日開始抽排,11日結束,抽排天數達11d,最大抽排流量發生在7月6日,達161m3/s,共抽排里下河腹部區澇水1.23億m3;2007年自7月7日開機抽排,18日結束,抽排天數12d,與2006年相當,最大抽排流量146m3/s,排澇水量1.10億m3,均較2006年稍小。
通揚運河一線:通揚運河一線由江都、高港兩處大型抽水站組成。圖1是通揚運河一線典型年大澇期江都、高港兩站合成排澇過程,從發生時間看,典型年排澇期也是集中在7月,其最大排澇流量均在800m3/s以上。
2003年大澇期抽排天數為30d,最大抽排流量達859m3/s,抽排水量16.66 億m3;2006年大澇期抽排天數29d,最大抽排流量805 m3/s,抽排水量13.52億m3;2007年大澇期抽排天數23d,最大抽排流量899 m3/s,抽排水量12.71億m3。
由此可知,無論從抽排時間或從抽排流量大小來看,該線抽排水量一直為里下河地區抽排的主體。
2.沿海排水過程分析
新中國成立以來,里下河地區發生大澇的年份主要有1954年、1962年、1965年、1991年、2003年、2006年和2007年。20世紀70年代以前有流量整編資料的港閘不多,因此本文重點分析1991年、2003年、2006年和2007年主汛期的排水過程,大水期間排水量除了實測整編資料,還包括巡測資料。
(1)1991年排水過程
根據1991年里下河地區沿海15個港閘有流量整編資料分析,1991年大水期排水過程主要有3個峰值:第一階段發生在6月中旬,其中6月15日日均排水流量達2380m3/s;第二階段為7月,為主排水期,最大排水量發生在7月11日,日均流量5014m3/s;第三階段為8月上旬,最大日均排水量發生在8 月9日,日均流量為2240m3/s(見圖2)。

圖1 通揚運河一線典型年大澇期排澇過程圖

圖2 里下河地區典型年主汛期排水流量過程圖

表1 里下河地區3條線典型年排澇對比表

表2 里下河地區典型年抽排、自排水量統計比較表
(2)2003年排水過程
根據2003年里下河地區沿海14個港閘實測流量和巡測資料分析可知,2003年6月份排水量很小,上中旬排水流量在100m3/s以內,下旬開始增加,7 月1日排水流量超過1500m3/s,之后排水量急劇增大,最大排水流量發生在7 月11日,為3880m3/s,7月底排水流量回落至1000m3/s以下,8月下旬至9月上旬,由于一次降雨過程,沿海排水流量增加到1000m3/s以上(見圖2)。
(3)2006年排水過程
2006年沿海共有13個港閘有水文資料,川東港閘因淤積不能排水,大水期間巡測水量占總排水量10.5%,由圖2可知,2006年排水量峰型較為尖瘦,入梅(6月21日)前排水流量在100 m3/s以下,6月30日排水流量接近1000 m3/s,7月4日排水流量達到最大,為4255m3/s,超過2003年最大排水流量,但小于1991年。隨后排水流量劇減,至7月19日回落至1000m3/s,7月21~31日有一小幅增長過程,7月26日最大排水量接近1600 m3/s,之后排水流量在1000m3/s以下。
(4)2007年排水過程
2007年沿海共有14個港閘有水文資料,大水期間巡測水量占總排水量10.4%,由圖2可知,2007年排水量峰型與2006年相近,也較為尖瘦,6月排水量很小,7 月1日排水流量也只有800 m3/s,最大排水流量發生在7月9日,為3800 m3/s,比2006年最大排水流量小,與2003年最大排水流量接近,7月27日,排水流量回落至1000m3/s以下。
1.三線抽排水量比較
將典型年3條線主要排澇期抽排水量進行統計比較(表1)可知,通揚運河一線江都、高港兩地抽排水量均占總抽排水量的80%以上,而灌溉總渠一線及里運河一線抽排水量較小,其兩線占總抽排水量均不足10%,說明里下河地區抽排澇水主要靠通揚運河一線,并占絕對比例。
2.抽排與沿海自排水量對比分析
由于通揚運河一線抽排水量占絕對比重,可根據通揚運河抽排起止日期來統計抽排水量占同期總外排水量比例。由表2可知,典型年大澇期抽排水量為15.12億~17.97億m3,占相應外排水量22%~27%,說明里下河地區抽排水量占總排水量不足1/3。
另一方面,可根據里下河地區最大連
續5d外排水量進行統計,更側重于排水能力的對比,即抽排的貢獻。由表3可知,最大連續5d抽排水量占總外排水量21%~24%,說明目前里下河地區實際抽排能力約占總排水能力的1/4。另外,泵站抽排能力總體上是一定的,沿海自排能力隨著澇水的消退、水位的降低會出現相應減小,自排水量所占總外排份額權重也將相應降低。

表3 里下河地區典型年最大連續5d抽排、自排水量對比表
本文首先介紹了里下河地區排水工程布局及現狀,即灌溉總渠一線、里運河一線、新通揚運河一線以及沿海一線,前3條線是通過泵站抽排里下河地區澇水,沿海一線主要是通過沿海港閘控制自排里下河地區澇水。然后選取近階段典型大水年,分別進行排水過程對比分析和排澇水量對比分析,通過典型年排水對比分析表明:沿海自排水量占里下河地區總排水量75%左右,成為本地區排水的最主要途徑,而其他三線泵站抽排水量總和只占總排水量的25%左右,為里下河地區澇水外排不可或缺的途徑。
本文全面分析總結了里下河地區近階段典型大澇年的澇水外排,為里下河地區排澇規劃及區域治理提供決策支持■
(作者單位:1.江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局 224002 2.江蘇省水文水資源勘測局 210029 3.鹽城市水利局 224002)