溫嶺市河網水利工程防汛調度方案研究

【摘要】溫嶺市地處浙南沿海，臺風暴雨導致洪水災害頻發，不僅對水利等基礎設施造成毀滅性破壞，而且對人民群眾的生命財產安全構成極大的損害和威脅，是制約溫嶺市經濟社會可持續發展的重要因素之一。本文通過分析近年來溫嶺市河網水利工程調度的實例，探索溫嶺市防汛防旱的基本規律，分析河網水利工程調度的基本方法，可供參考。

【關鍵詞】平原河網；防汛調度；溫嶺市

1、概況

1.1 地理位置

溫嶺市位于浙江省東南沿海，東頻東海，南連玉環縣，西鄰樂清市，北接臺州市路橋區、黃巖區。東西長55.5km，南北寬35.9km，陸地面積925.47km2，其中內陸陸地面積910.7km2，內陸海岸線長120.3km，海涂面積79.08km2。

1.2 地形地貌及河流水系

溫嶺市城區位于溫黃平原南部，境內地勢西高東低，自西向東逐漸傾斜入東海；西部和西南部，多為綿延起伏的丘陵山區，間有小塊河谷平原；北部、中部和東部為平原，地勢平坦，局部間有陸嶼殘丘。地貌單元眾多，有低山、高山、低丘、臺地、平原等，以平原為主。

溫嶺市城區位于溫黃平原的金清水系。金清水系位于溫黃平原的東部和南部，由金清大港及以北路橋區的南官河、三才涇等諸河和以南溫嶺市的運糧河、木城河、老灣河、廿四弓河等諸河所構成，流域面積1201.8km2，在溫嶺境內為693.05km2。溫嶺市主要出海排澇口門有：江廈排澇隧洞（烏沙門閘）、金清新閘、鯨山閘，區內澇水通過上述排澇閘排入東海。老城區內有三條溪流，分別為前溪、白箬溪、肖泉溪，前溪由西南向東北穿過城區，于前溪橋處與肖泉溪匯合后入金清河網水系。市境內陸河流總長1494 km，河網水面總面積31.059 km2，總容積6253.9萬m3。

1.3 氣象

溫嶺市地處亞熱帶季風氣候區。四季分明，雨量豐沛，日照充足。根據實測水文資料統計，大水年份近70%發生在臺汛期，30%發生在梅汛期。說明溫嶺市洪水主要受臺風暴雨控制。據溫嶺各雨量站長系列年降水資料統計，多年平均降水量為1609mm。降水量年際變化明顯：最豐年降水量2251.1mm（2010年），最枯年降水量1006.7mm（1967年）。溫嶺是一個臺風、暴雨、干旱、洪澇等自然災害多發地區。

1.4 防汛調度有關的主要水利工程

（1）海塘

全市海塘總量為40條，總長76253m。50年一遇標準塘20條，長36107m；20年一遇標準塘17條，長32034m，；10年一遇的1條，長553米；非標準塘2條，長7559米。加固和建成沿塘水閘54座，一線海塘水閘48座。

（2）水庫

河網地區建有小二型以上的山塘水庫23座，總庫容5506萬m3。其中中型水庫兩座，小一型水庫兩座。

（3）翻水站

建有翻水站一座，設計流量為13.2m3/s，是農作物地區重要的抗旱水源工程。

（4）出海涵閘

全市共建有主要出海排澇涵閘6座，設計總排水流量1220.5m3/s。（詳見表1）。

2、溫嶺河網水利工程的控制運用原則及理論依據

溫嶺市城區地面高程2.8～4.5m，東部平原地面高程2.5～3.5m，而石塘站高潮位要高于此高程。因此，在溫嶺沿海建有不同擋潮標準的水閘和海塘，以阻擋海潮的入侵。在溫嶺市遭遇臺風暴雨時，降水產流超過河網水庫蓄水能力時，調度沿海涵閘進行排水或預排水，把河網水位控制在正常安全的高度，防止造成洪澇災害，或者減輕洪澇災害。

本文討論的溫嶺市河網水利工程調度以金清水系在溫嶺境內的693.05 km2為調度范圍。河網調度以《長潭水庫及灌區防汛防旱控制運用細則》為指導原則，結合溫嶺市實際情況，為經濟社會發展提供水利支撐。只有通過海塘、涵閘、河網、山塘水庫等水利工程科學控制運用，才能既保證防汛安全，又要滿足供水、灌溉、通航等用水需求。

按照《長潭水庫及灌區防汛防旱控制運用細則》要求，河網的正常控制水位為1.53～1.73m，警戒水位為2.10m。但是隨著部分地區近年來不斷沉降，1.60～1.65m已經是河網控制的最高水位；部分村級河道底高程高達0.5m，即用于灌溉和通航的水深不足1m，因此考慮灌溉和通航需求時河網水位不應低于1.50m，在臺風來臨前預泄后最低水位一般不低于1.30m；在干旱年份，水位低于1.20m時，長潭水庫將會對金清水系進行補水操作。因此金清水系近年來實際操作的控制水位為1.40～1.60m。全市排澇主要依靠六大涵閘進行泄洪操作，客水來源主要是黃巖區、路橋區通過南官河進入。

2.1 平原河道蓄水量

溫嶺市平原河網納洪庫容主要由河網水位決定。麻車橋站水位與溫嶺河網蓄水量關系見圖2。

圖2 河道水位蓄水量對照圖

由圖2可計算出在Z水位下的相應蓄水量W，并依據公式△W=W1-W2，計算出河網可接納洪水的庫容，也可以計算出降雨前后的蓄水量差值，即蓄水增量。

溫嶺市山塘水庫總庫容5506萬方，在防洪調度中應予以考慮。

2.2 水閘的排澇能力

溫嶺市平原河網的排澇是在閘前水位超過控制水位且高于外江潮位時，開啟擋潮排澇閘自流排澇，水閘排澇能力受到東海或樂清灣潮水位和內河水位的影響。在計算涵閘排澇能力時，潮位數據采用石塘站數據。

以目前實測數據為基礎，對每座擋潮閘現有的排水能力進行計算。6座擋潮排澇閘現有的總排水量為1220.5m3/s。但由于溫嶺市河道現在淤積嚴重，河道被侵占現象時有發生，河道斷面變小，排水不暢，現有水閘的排澇能力充分發揮受到影響。如金清閘設計排水量為707m3/s，但是根據流量測驗數據，最大實測流量僅為385m3/s，只達到設計流量的一半。根據河網排澇實例的數據分析，麻車橋站水位在1.80m，又沒有降雨產流情況下，1個潮次的排水總量可以使溫嶺市河網水位下降0.25～0.35m。

2.3 降水產流分析

溫嶺市面雨量的計算采用算術平均法，采用14個主要降雨站點的算術平均值。除去水庫的集雨面積，全市河網地區計算區域的流域面積約為600km2。

對于溫嶺河網這樣的流域下墊面，降水產流計算非常復雜，為了簡化產水量計算，采用預估產流系數的方法來計算產水量，具體產水量的計算公式如下：

W產=∑P×α×F

式中：W產為本時段內流域產水量（萬m2）；∑P為本時段內灌區累計平均降雨量（mm）；F為計算降雨區區域面積（km2）；α為預估產流系數，根據全市前期土壤含水率、降雨量、水利工程現狀等具體情況，可取不同的數值，從而確定不同的排水方案。

3、溫嶺市河網水利工程防洪調度方案

按照《長潭水庫及灌區防汛防旱控制運用細則》要求，河網的正常控制水位為1.53～1.73m，警戒水位為2.10m。但是隨著部分地區近年來不斷沉降，1.60～1.65 m已經是河網控制的最高水位，近年來實際操作的控制水位為1.40～1.60m。

在非用水高峰季節，河網水位控制在1.60m以下。當麻車橋水位高于1.60m時，閘前水位高于東海或樂清灣潮位時，沿海排澇涵閘開閘排澇；當潮位高于閘前水位時，沿海涵閘關閉擋潮；當河網水位恢復到正常水位時，排澇閘關閉，停止排澇。

每年“出梅”后至9月份，是全市用水高峰季節，水位最高控制在1.65m，保持河網最大蓄水量。河網水位高于1.65m時，調度水閘排澇。

4、防洪調度實例

2015年第09號臺風“燦鴻”6月30日20時在西北太平洋洋面上生成，于7月11日16時40分在浙江省舟山市朱家尖鎮沿海登陸。受臺風“燦鴻”影響，溫嶺市普降大暴雨，本文對這次臺風暴雨的防洪調度過程進行分析。

4.1 河網水量預測

氣象預報臺風過程全市降雨量100～150mm。河網現狀水位1.60m。由于前期連續降雨，土壤含水量接近飽和，用預估產流系數的方法計算預測產水量，預估產流系數取0.9，過程雨量用預報降雨量的平均值125mm，預測產水量達6750萬m3，遠遠超過全市的納洪容庫。為了盡量減少損失，需要調度水閘預排水。在8日15時起，調度6座主要涵閘預排水，至10日19時，河網水位降到1.00m，全市的納洪容庫增加了1350萬m3。

4.2 雨水情概況

4.2.1 降雨情況

本次降雨過程是典型的臺風雨過程，降雨強度大，持續時間長。降雨從9日8時開始，到11日8時止全市平均降雨量達146.9mm。本次降雨范圍覆蓋溫嶺全境，降雨分布不均，中東部降雨量較大，西部山區地區降雨較小。本次降雨過程各主要站點降雨量情況：太平站166.5mm，澤國站降雨量140.0mm，松門站147.5mm，金清閘站194.0mm，大溪站81.5mm。實測最大值出現在位于城東街道的湖漫水庫站，過程降雨量234.0mm。

4.2.2 河網水位情況

10日8時，麻車橋站水位0.95m，溫嶺站水位1.04m，處于較低的水平。暴雨發生后，太平站在11日5時35分達到過程最高水位，麻車橋站在11日7時05分達到過程最高水位，大溪站在11日9時35分達到過程最高水位，各站普遍超過警戒水位，但水位上漲幅度低于“7.26”特大暴雨和兩次“9.29”特大暴雨。各主要站點特征水位情況：主城區太平站2.82m，麻車站最高水位達到2.34m，大溪站最高水位2.44m，澤國站最高水位2.43m，金清站最高水位2.26m，松門站最高水位2.34m，橫峰站最高水位2.40m。金清水系出海涵閘從7月8日開閘預泄，至7月13日晚，共排澇8個潮次213孔次，排泄水量9500萬m3。

4.2.3 四大水庫水雨情

湖漫水庫站過程降雨量234.0mm，水位從14.12m升至最高點16.63m，共攔蓄洪水558萬m3；太湖水庫站過程降雨量84.5mm，水位從23.66m升至最高點24.69m，共攔蓄洪水146萬m3；花芯水庫站過程降雨量165.0mm，水位從91.95m升至最高點95.27m，共攔蓄洪水78萬方；桐嶺水庫站過程降雨量187.0mm，水位從53.39m升至最高點57.38m，共攔蓄洪水122萬m3。四大水庫共攔蓄洪水904萬m3。

4.3 水文分析計算

水位采用麻車橋站臺風期間逐時實測水位資料，降水量采用全市14個主要雨情監測站點的算術平均值。

本次計算的時段，從9日8時開始，到11日8時。產水量計算采用估算法，預估產流系數取0.9.本次臺風降雨計算結果過程總產水量8100萬m3。

4.4 河道蓄水量計算

麻車橋站水位預排水前1.60m，通過預排水水位降到1.00m左右。7月10日19時起漲，至11日17時水位退至1.51m，根據臺風前后麻車橋站水位，水位～容積曲線查得，河道總蓄水量增加了1100萬m3，山塘水庫蓄水量增加了約1000萬m3。

4.5 燦鴻臺風調度小結

分析9號臺風全市臺風雨洪過程及水量調度，得出以下結論：

（1）本次降雨強度較大、持續時間長；

（2）本次暴雨過程產水量明顯大于蓄水幫助，但由于降水量預報比較準確，前期的預排水和降雨期間的排水方案科學合理，最大限度發揮水利工程作用，河網最高洪水位僅有約5個小時超過警戒水位，既確保了防洪安全，又使全市水利工程充分蓄水，這是一次成功的水量調度，取得了很好的效益。

5、結論

目前河網正常控制水位1.40～1.60m，臺風暴雨來臨前預泄后最低水位不宜低于1.30m。根據近年來實際調度資料分析，全市河網水利工程調度方案歸納如下：

（1）臺風暴雨期間，氣象預報雨量大于中雨時，應考慮預泄，一般預泄后河網水位不低于1.30m；實測雨量大于50mm時，涵閘全開；水位降至1.80m以下時，再開部分閘門控制河網水位。

（2）較小的降雨宜開金清閘、鯨山閘控制，一般面雨量10mm開金清閘3孔或者東部三個小閘（鯨山閘、木耳山閘、前伍礁閘），排澇后河網平均水位可下降4～5cm。

（3）若河網略高于控制水位，且氣象預報不確定未來降雨時，可開金清閘少量閘孔進行控制，若未來雨勢加大，可考慮增開剩余的閘孔控制水位。

6、結語

溫嶺市山丘河流源短流急，再加上城市化進程加快，匯流時間短，排水不暢，容易形成澇災。對溫嶺市來說，做到避災和水資源利用二者兼顧，防洪調度科學決策非常重要。溫嶺市河網水利工程的防洪調度，要在充分掌握全市基礎數據、氣象信息等相關資料的基礎上，預測洪水，進行科學的調度決策，把臺風暴雨帶來的災害減到最低。溫嶺市隨著社會經濟的發展和水利事業的逐步推進，對全市的排澇環境有著深遠的影響。以后要在實際工作中，針對情況的改變，分析各種因素，靈活應對，做好防汛調度工作。

參考文獻：

[1]溫嶺市城市防洪規劃（修編）， 2010.