□ 李連云 王 偉 張延平(安陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局 安陽(yáng)市水利局)
安陽(yáng)河又名洹河,位于安陽(yáng)市境內(nèi),是衛(wèi)河的一大支流,發(fā)源于太行山東麓林州市西北的清泉寺。出太行,經(jīng)橫水、南海、彰武、安陽(yáng)到內(nèi)黃縣的范陽(yáng)口入衛(wèi)河,全長(zhǎng)162km,流域面積1920 km2,其中山區(qū)面積占47%,平原面積占35%。安陽(yáng)站以上流域面積1484 km2。流域形狀呈上寬下窄的葫蘆形長(zhǎng)條帶,流域內(nèi)地形起伏較大,深山區(qū)、淺山區(qū)、丘陵、盆地、平原皆有之。流域內(nèi)植被一般,西部山地以石灰?guī)r和變質(zhì)巖系為主,東部為沖積平原。較大的支流均于京廣鐵路以西匯入,主要有金線河、粉紅江、珠泉河、天喜河、小河、趙家溝和橫花溝等。
安陽(yáng)河上寬下窄,過(guò)渡帶短,進(jìn)入平原后河道比降明顯變緩。河道行洪能力上大下小,安陽(yáng)市區(qū)以上約4000~2300 m3/s,市區(qū)以下到入衛(wèi)口為600~300 m3/s。由于在洪水期間,衛(wèi)河水位較高,安陽(yáng)河下游洪水受衛(wèi)河洪水頂托,不能及時(shí)排出,在市區(qū)以下約5 km左岸崔家橋一帶形成自然的滯洪區(qū)。
安陽(yáng)河干流上游于1958年始建小南海水庫(kù)、彰武水庫(kù),小南海水庫(kù)控制流域面積866 km2,總庫(kù)容1.08×108m3,溢洪道設(shè)計(jì)泄量7094 m3/s。彰武水庫(kù)控制流域面積986 km2(南海水庫(kù)至彰武水庫(kù)區(qū)間120 km2)??値?kù)容7.80×107m3。溢洪道設(shè)計(jì)泄量4950 m3/s。支流粉紅江中游1958年建成雙泉水庫(kù),控制流域面積171 km2,總庫(kù)容1.82×107m3。溢洪道設(shè)計(jì)泄量1689 m3/s。支流金線河中游有龍泉水庫(kù),控制流域面積32 km2,總庫(kù)容3.59×106m3。溢洪道設(shè)計(jì)泄量925 m3/s。
自1993年以來(lái),安陽(yáng)市對(duì)安陽(yáng)河市區(qū)段逐歩進(jìn)行了綜合治理,市區(qū)段治理長(zhǎng)度10.35 km,并自上而下建成了殷都、東風(fēng)、于曹三級(jí)梯級(jí)橡膠壩,改善了周邊環(huán)境,補(bǔ)充了市區(qū)地下水資源。但是蓄水位低,橡膠壩老化運(yùn)行效果差,河道水面不連續(xù)等原因已不能滿足安陽(yáng)市的發(fā)展需要。2011年10月份安陽(yáng)河景觀建設(shè)工程至于曹閘開(kāi)工建設(shè),該工程位于市區(qū)京珠高速公路橋東180 m,安陽(yáng)河導(dǎo)線樁號(hào)34+720處,2013年5月主體工程完工,2013年9月25日,于曹閘工程開(kāi)始下閘蓄水。工程按50 a一遇洪水設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)閘流量為2300 m3/s,閘址斷面相應(yīng)水位為70.90 m。設(shè)計(jì)蓄水位69.74 m,蓄水高度7.90 m,蓄水量440萬(wàn)m3,水面面積1.07 km2,連續(xù)水面10.82 km。
該閘門檻高程61.84 m,閘頂高程71.90 m,全年實(shí)行實(shí)時(shí)調(diào)度,非汛期無(wú)較大降雨時(shí)保持閘上水位在設(shè)計(jì)水位69.74 m運(yùn)行,非主汛期降低水位至66.64 m運(yùn)行,主汛期7月中旬至8月中旬,閘門全開(kāi)運(yùn)行。
安陽(yáng)市屬資源型缺水城市,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,城市化水平的加快、擴(kuò)大水資源短缺更加嚴(yán)重,安陽(yáng)市區(qū)地下水位降落漏斗逐年擴(kuò)大,漏斗中心水位逐年擴(kuò)大,漏斗中心水位持續(xù)下降,漏斗面積1985年為20 km2,以后逐年增大,到1992年增為160 km2,而后有減有增,到2002年又變?yōu)?60 km2,表明漏斗在面積上已擴(kuò)至邊界,漏斗中心位置則持續(xù)下降,下降速率約為1.50 m/a。
安陽(yáng)河上寬下窄,河道縱坡上陡下緩,過(guò)流能力上大下小。彰武水庫(kù)至殷墟博物苑段左右岸基本無(wú)堤防,過(guò)流能力4000~2300 m3/s,殷墟博物苑至于曹溝已按2300 m3/s治理,以下到入衛(wèi)口為600~300 m3/s,過(guò)流能力逐漸減小大部分河段達(dá)不到3 a一遇的除澇標(biāo)準(zhǔn),右岸堤防基本完整,左岸堤防時(shí)斷時(shí)續(xù)。
自1958年南海、彰武、雙全水庫(kù)建庫(kù)以來(lái),根據(jù)55 a實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),安陽(yáng)水文站洪峰流量>300 m3/s的僅有4個(gè)年份,分別為 1963a(Qm1180m3/s),1982a(Qm2060m3/s),1996年(Qm707 m3/s),2000年(Qm307 m3/s)。
進(jìn)入汛期后,如遇上游來(lái)水,閘前水位較高,若調(diào)度不當(dāng),將加大主城區(qū)和下游河道行洪的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)給下游群眾生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)一定的威脅。若調(diào)度合理,充分發(fā)揮其調(diào)蓄功能,還能起到調(diào)節(jié)下游洪水的作用,更好地保護(hù)下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全。閘門全開(kāi)運(yùn)行,不利于對(duì)城區(qū)地下水的補(bǔ)給、景觀蓄水等。
3.3.1 雨水情信息量、時(shí)效性分析
從2004-2005年,安陽(yáng)市防汛指揮部辦公室更新改造了安陽(yáng)河流域防汛遙測(cè)信息系統(tǒng),流域上游建設(shè)了13個(gè)遙測(cè)雨量站、7個(gè)遙測(cè)水位站、1個(gè)中心站和1個(gè)分中心站,實(shí)現(xiàn)了雨量站1 m m即報(bào)、水位站水位變幅1 c m即報(bào)的功能。2006-2007年國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)一期工程安陽(yáng)水情分中心建設(shè)完成,全區(qū)8個(gè)水文站、4個(gè)水庫(kù)站、6個(gè)雨量站全部實(shí)現(xiàn)遙測(cè)功能。2012年全區(qū)山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)安裝了163個(gè)遙測(cè)雨量站全部實(shí)現(xiàn)遙測(cè)功能。2013年全國(guó)中小河流水文監(jiān)測(cè)建設(shè)工程安陽(yáng)市16處水文巡測(cè)站也將完成?,F(xiàn)在雨、水情信息量是過(guò)去的5~8倍,雨水情信息時(shí)效也由原來(lái)的時(shí)段雨量6 h,提高到現(xiàn)在雨量1 m m、水位變幅1 c m即報(bào),遙測(cè)站雨水情實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)10 min內(nèi)全部傳遞到安陽(yáng)水情分中心,汛期水情值班人員密切監(jiān)視雨水情變化,隨時(shí)監(jiān)測(cè)到上游暴雨洪水發(fā)生。另外,河南雨量簡(jiǎn)明查詢系統(tǒng)多年來(lái)在防汛工作中也發(fā)揮了作用,遙測(cè)雨量站分布均勻,與水文遙測(cè)數(shù)據(jù)可以互補(bǔ)。
3.3.2 洪水預(yù)見(jiàn)期分析
1998-2004年,安陽(yáng)市進(jìn)一步完善了安陽(yáng)河流域洪水預(yù)報(bào)及聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng),當(dāng)流域內(nèi)有降雨時(shí),可隨時(shí)根據(jù)流域降雨量、降雨強(qiáng)度、暴雨中心位置、產(chǎn)流量,彰武、南海、雙泉、龍泉四水庫(kù)實(shí)時(shí)水位、溢洪道泄流曲線,通過(guò)安陽(yáng)河流域洪水預(yù)報(bào)及聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)分析計(jì)算,優(yōu)化彰武、南海水庫(kù)調(diào)度方案,預(yù)報(bào)安陽(yáng)水文站可能出現(xiàn)的最大洪峰流量以及到達(dá)時(shí)間。
根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析:彰武水庫(kù)到安陽(yáng)站的洪峰傳播時(shí)間是3-6 h,流域內(nèi)遙測(cè)站的建設(shè)和安陽(yáng)河流域洪水預(yù)報(bào)及聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的完善,使安陽(yáng)河流域洪水預(yù)見(jiàn)期得到了有效延長(zhǎng),這樣也為于曹閘調(diào)度控制爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。
3.3.3 閘前蓄水和上游來(lái)水分析
于曹閘建成蓄水后,閘前蓄水量達(dá)到440萬(wàn)m3。進(jìn)入汛期后,如遇上游來(lái)水,閘前水位較高,若調(diào)度不當(dāng),造成閘前蓄水和上游洪水洪峰疊加,將加大主城區(qū)和下游河道行洪的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)給下游人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)一定的威脅。若閘門全開(kāi)運(yùn)行,于曹閘將失去其防洪作用;另外也不利于補(bǔ)充城市地下水資源。如果把于曹閘的防洪功能納入到安陽(yáng)河流域洪水預(yù)報(bào)及聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)中蓄水運(yùn)行,根據(jù)上游雨洪信息,上游來(lái)水時(shí)提前開(kāi)閘泄水,上游洪峰到來(lái)時(shí)充分發(fā)揮其調(diào)洪削峰作用,減小下游行洪河道壓力,更好地保護(hù)城市及下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全,進(jìn)一步提高流域內(nèi)主汛期雨洪資源利用。
汛期流域降雨受多種氣候要素的影響,時(shí)空分布不均勻,由此產(chǎn)生的洪水也是千變?nèi)f化。因此主汛期,對(duì)于于曹閘工程的調(diào)度尤為重要。充分發(fā)揮非防洪工程措施的作用,加強(qiáng)水文情報(bào)預(yù)報(bào)管理工作,提高水文信息的時(shí)效性,保證水文信息及時(shí)、可靠,洪水預(yù)報(bào)調(diào)度科學(xué)、及時(shí)、準(zhǔn)確,增長(zhǎng)洪水預(yù)見(jiàn)期。將于曹閘工程度汛調(diào)度方案納入安陽(yáng)河流域洪水預(yù)報(bào)及聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng),充分發(fā)揮其防洪效益,全面提高區(qū)域洪水資源利用率,更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。