楚殿輝
蒙城縣位于安徽省西北部,土地面積2143.9km2,境內(nèi)有北淝河、渦河、芡河及茨淮新河四大水系,過境水量較豐富。由于水工程調(diào)蓄能力不足,加之由不同部門調(diào)度運(yùn)行等原因,造成地表水利用率較低。以渦河為例,蒙城閘近10年年均下泄水量6.2億m3直接排入淮河。為提高地表水利用率,實(shí)現(xiàn)渦河水資源循環(huán)利用,保障防洪排澇安全,渦河水工程實(shí)行聯(lián)合調(diào)度非常必要。
渦河源于河南省通許縣,流經(jīng)杞縣、太康、鹿邑與北干惠濟(jì)河匯流,經(jīng)西陽集入境、界溝集出境,至懷遠(yuǎn)縣城北入淮河。境內(nèi)全長(zhǎng)56km,兩岸34條大溝注入,境內(nèi)流域面積886.4km2,占全縣總面積的41.3%。
渦河左右堤是淮北大堤堤圈的一部分,蒙城縣境內(nèi)長(zhǎng)113.87km,沿堤有中小型水閘35座、灌溉站6座。
蒙城閘樞紐工程是渦河上末級(jí)攔河控制工程,由節(jié)制閘、分洪閘、船閘三座水工建筑物組成。節(jié)制閘共20孔,20年一遇設(shè)計(jì)流量為1600m3/s;分洪閘共12孔,20年一遇設(shè)計(jì)流量800m3/s;船閘為五級(jí)航道可分洪流量200m3/s。閘上正常蓄水位為24.50~25.50m,干旱期不得超過26.00m。
渦河水工程分別由蒙城閘管理處、蒙城淮河河道管理局、蒙城縣水利工程管理所及沿渦鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)責(zé)日常運(yùn)行。
根據(jù)蒙城閘2009~2018年運(yùn)行資料分析,10年累計(jì)開啟閘門運(yùn)行天數(shù)1326天,下泄水量62.32億m3。
開啟2孔、4孔、6孔、8孔累計(jì)1155天、下泄水量34.93億m3,閘門開啟高度均為0.2m,對(duì)應(yīng)平均流量為14.2m3/s、28.1m3/s、40.0m3/s、56.4m3/s,運(yùn)行期間閘上水位24.50~25.69m。從開啟高度、流量、閘上水位等數(shù)據(jù)分析,上述閘門開啟狀態(tài)(以下簡(jiǎn)稱蒙城閘小流量開啟)主要是根據(jù)《蒙城閘控制運(yùn)用辦法》調(diào)解蓄水位。蒙城閘小流量開啟下泄水量可作為聯(lián)合調(diào)度自流供水的主要水量。
開啟10孔、12孔、16孔、20孔累計(jì)170天、下泄水量27.39億m3,對(duì)應(yīng)平均流量為70.5m3/s、84.2m3/s、129.3m3/s、268.6m3/s。從開啟高度、流量、閘上水位等數(shù)據(jù)分析,上述閘門開啟狀態(tài)主要是根據(jù)《蒙城閘控制運(yùn)用辦法》解決防洪排澇問題。
閘門開啟孔數(shù)及對(duì)應(yīng)運(yùn)行天數(shù)、下泄水量,見表1。
蒙城縣多年平均水資源可利用總量為33963萬m3,多年地表水源和地下水源供水量分別占總供水量的37.3%和62.7%。實(shí)行水工程聯(lián)合調(diào)度,能充分利用蒙城閘下泄水量,增加沿渦大中溝蓄水量,解決農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境用水,以提高地表水利用率、減緩地下水過渡開采進(jìn)程。
表1 2009~2018年蒙城閘運(yùn)行情況匯總表(單位:萬m3)
近幾年夏季沿渦大中溝內(nèi)出現(xiàn)不同程度的浮萍、水花生,消力池水體出現(xiàn)異味。蒙城縣城區(qū)先后建成夢(mèng)蝶湖公園、嵇康湖公園、森林公園及多條景觀河,對(duì)水質(zhì)要求高、水量需求大。實(shí)行水工程聯(lián)合調(diào)度,利用“自流活水”定期開啟大中溝水閘閘門,使水體循環(huán)流通,從而達(dá)到改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的目的。
汛期干旱與洪澇經(jīng)常交替出現(xiàn),蓄水與排澇有時(shí)是一對(duì)矛盾關(guān)系。以岳坊蓮藕基地用水為例,為滿足蓮藕生產(chǎn)需要,于溝涵經(jīng)常超設(shè)計(jì)蓄水位運(yùn)行,一旦岳坊鎮(zhèn)境內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)降水,很容易形成內(nèi)澇。實(shí)行水工程聯(lián)合調(diào)度,做到運(yùn)行單位信息互通,可及時(shí)調(diào)解蓄水位,從而合理滿足蓄水與排澇要求。
2009~2018年運(yùn)行資料顯示,蒙城閘小流量開啟下泄水量10年累計(jì)34.93億m3,年平均3.49億m3、最小年份為2016年1.37億m3;年均運(yùn)行天數(shù)115天、開啟時(shí)間分布在1~12月份,下泄流量小于56.4m3/s,渦河生態(tài)流量利用蒙城船閘正常運(yùn)行下泄水量即可滿足。根據(jù)蒙城閘小流量開啟下泄水量、運(yùn)行時(shí)間、生態(tài)流量等技術(shù)指標(biāo)分析,渦河水工程實(shí)行聯(lián)合調(diào)度水量較充足、時(shí)間跨度長(zhǎng)。根據(jù)水工程現(xiàn)狀、功能對(duì)渦河水工程可劃分兩個(gè)片區(qū)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度。
利用蒙城閘上與沿渦大溝水位差,通過聯(lián)合調(diào)度蒙城閘周邊水閘形成“自流活水”,實(shí)現(xiàn)渦南、渦北片河、湖、溝水體自然流動(dòng)、定期更新。渦南三里胡涵、漁場(chǎng)涵,渦北長(zhǎng)流溝涵距離蒙城閘上不足1km,作為“自流活水”的引水閘,設(shè)計(jì)流量分別為26.3m3/s、10.1m3/s、24.9m3/s,三座水閘引水能力能滿足蒙城閘小流量開啟下泄水量需要。
“自流活水”分渦南片、渦北片兩部分,其中渦南片包括蒙城縣老城區(qū)、新城區(qū)及雙澗鎮(zhèn)西部、小新集鄉(xiāng)東部,影響面積約96km2;渦北片包括漆園辦事處、王集鄉(xiāng)、雙澗鎮(zhèn)(渦河以北),影響面積約135km2。
通過聯(lián)合調(diào)度開啟三里胡涵、漁場(chǎng)涵等2座水閘向渦南片自流供水;開啟長(zhǎng)流溝涵向渦北片自流供水。當(dāng)自流供水水位、水量不能滿足城南新區(qū)生態(tài)用水需要時(shí),啟動(dòng)漁場(chǎng)涵灌溉站向三里胡涵引河(李長(zhǎng)溝)供水解決。
“自流活水”片區(qū)棄水及排澇通過張大橋閘、馬溝涵等10座水閘排入渦河。
提水片區(qū)包括岳坊片、小澗片、雙澗片等三部分,岳坊片區(qū)包括岳坊鎮(zhèn)、岳坊蓮藕基地、馬集鎮(zhèn)東部,影響面積約65km2;小澗片包括小澗鎮(zhèn),影響面積62km2;雙澗片包括雙澗鎮(zhèn)南部、立倉(cāng)鎮(zhèn)北部,影響面積約58km2。
岳坊片通過于溝灌溉站提水至于溝,進(jìn)而連通丁未溝、代溝、劉溝、沙溝水系,輸水至岳坊片;小澗片通過太平灌溉站提水至丁花溝,進(jìn)而連通張溝、蔡橋水系,輸水至小澗片;雙澗片通過雙澗灌溉站提水至公路溝,進(jìn)而連通雙澗溝、東孫溝、馬井溝水系,輸水至雙澗片。
提水片區(qū)棄水及排澇通過沿渦附近水閘排入渦河。
渦河水工程運(yùn)行涉及蒙城閘管理處等3家水管單位及沿渦10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),為有效發(fā)揮調(diào)水效益,需建立科學(xué)調(diào)水機(jī)制,壓實(shí)部門責(zé)任,實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分區(qū)負(fù)責(zé)。
聯(lián)合調(diào)度涉及防洪、排澇、灌溉、生態(tài)等多方面問題,需加強(qiáng)對(duì)水位、流量、水質(zhì)等水文要素的觀測(cè)及研究,建立應(yīng)急、氣象、水文、水利等多部門信息共享系統(tǒng)及科學(xué)決策、調(diào)度平臺(tái)。通過蒙城閘及周邊水閘水位自動(dòng)調(diào)控測(cè)報(bào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)從行政指令調(diào)度過渡到定量精準(zhǔn)調(diào)度。
將水資源配置成果、聯(lián)合調(diào)度方案融入河網(wǎng)體系,開發(fā)閘、站群聯(lián)合調(diào)度過程三維可視化仿真系統(tǒng),對(duì)河段水閘、灌溉站、排澇站日常管理及聯(lián)合調(diào)度進(jìn)行仿真與推演。
蒙城縣境內(nèi)四大水系年度間降水不平衡,為充分利用水資源,按照“骨干連通、豐枯互濟(jì)”的原則,在現(xiàn)有水系基礎(chǔ)上進(jìn)行疏浚連通,使蒙城整個(gè)水系貫通,構(gòu)建成一張蒙城河湖網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合水功能區(qū)劃分,實(shí)現(xiàn)茨淮新河與芡河流域水系互通、共享,北淝河與渦河流域水系互通、共享。實(shí)行閘、站、壩等骨干水工程跨流域聯(lián)合調(diào)度,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用,更好地服務(wù)于蒙城經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設(shè)■