浅谈福建省溪源溪流域联合调度工作

2020-06-04 03:59吴佳琦
陕西水利 2020年3期
关键词:行洪水闸防洪

吴佳琦

(福建省溪源水库管理处,福建 福州 350007)

1 流域概况

溪源溪为福建省福州闽江下游南港的一小支流,发源于福州闽侯县竹岐乡春光村,流经闽侯县竹岐、上街两乡镇,流域面积208 km2,河长43 km,河道比降8.64‰,溪源溪河道于下游发散开来,流经榕桥、青洲、蔗洲、国屿、新马宝、葛岐等地,沿途汇集福州大学新区,而后排入闽江南港。溪源溪属山区性河流,流域三面环山,西北地势高,东部河谷地带有较连片田地,河流蜿蜒曲折,从源头至下游葛岐天然总落差850 m。上游人类活动较少,河道弯曲,上中游较窄,坡陡流急,大都为岩石底,下游在苦竹后逐渐开阔,坡度减缓。

溪源水库位于溪源溪上游干流,坝址以上河道峡谷呈“V”字型,两岸山势对称,河床基岩裸露,出露岩层致密坚硬。坝址以上汇水面积83.6 km2,河长20 km,河道比降30‰。溪源水库坝址下游主要的溪流有大清坑溪(22.4 km2)、苦溪(5.6 km2)、溪坪溪(12.2 km2)、可溪(8.3 km2)等。

福州大学新区地处闽江与溪源溪交汇的平原地带,地势平坦,地面高程较低,现有福州大学、福建师范大学、福建医科大学、福建中医学院、福建工程学院、闽江学院及福州职业技术学院等。大学新区上街片内(葛岐水闸以上)主要溪流为溪源江,大学新区开发建设前,片内河港纵横交错。随着大学新区的开发建设,为了提高区内的防洪排涝标准,溪源江上游开通了邱阳河,溪源江河道也已完成综合整治。

2 防洪排涝体系概况

福州地区大学新校区整个防洪排涝体系包括一堤一库、二洞三站、三河四闸。“一堤”即闽江下游南港上街防洪堤,全长14.476 km;“一库”即溪源水库,库容2428万 m3,其中防洪库容1323 万m3;“二洞”即溪源泄洪洞和大清坑引洪洞 ;“三站”即侯官排涝站、厚庭排涝站和葛岐排涝站;“三河”即邱阳河、溪源江和轮船港;“四闸”是侯官水闸、榕桥节制闸、厚庭水闸和葛岐水闸。整个防洪排涝体系设计防御闽江洪水标准为100 年一遇,防御溪源溪山洪标准为50 年一遇,排涝标准为10 年一遇涝水不漫溢。

2009 年福州地区大学新校区上游溪源水库投用,对山洪起到控制作用,2009 年榕桥节制闸完工,给山洪装上了“阀门”,2010 年邱阳河整治工程完工,开辟了另一泄洪通道。2014 年葛岐排涝闸站外移工程完成,2015 年厚庭排涝闸站工程完成。

福州地区大学新校区防洪排涝总体布置情况见图1。

图1 福州地区大学新校区防洪排涝总体布置图

3 溪源江行洪能力分析

为便于表述清楚各河段的位置,溪源江大学城段指溪源江榕桥水闸以下~葛岐排涝站河段,溪源溪榕桥以上段指溪源溪榕桥水闸以上河段。

根据侯官水闸的泄洪能力(自排)、邱阳河行洪流量水位关系及溪源江大学城段行洪流量水位关系,结合榕桥水闸调度规则,经综合分析得出溪源江大学城段行洪流量与榕桥水闸(下)水位关系见表1。

基于侯官水闸自排情况下的邱阳河行洪流量与榕桥水闸(上)水位、侯官水闸(内)水位关系表见表2。

基于于侯官水闸开闸自排、榕桥水闸按调度规则确定允许泄流量条件下的溪源溪榕桥以上段行洪流量与榕桥水闸(上)水位、侯官水闸(内)水位关系见表3。

基于于侯官水闸开闸自排、榕桥水闸开闸分洪条件下的溪源溪榕桥以上段行洪流量与榕桥水闸(上)水位、侯官水闸(内)水位关系见表4。

表1 溪源江大学城段行洪流量与榕桥水闸(下)水位关系表 水位:m

表2 邱阳河行洪流量与榕桥水闸(上)水位、侯官水闸(内)水位关系表 水位:m3;流量:m3/s

表3 溪源溪榕桥以上段行洪流量与榕桥水闸(上)水位、侯官水闸(内)水位关系表(一) 水位:m3;流量:m3/s

表4 溪源溪榕桥以上段行洪流量与榕桥水闸(上)水位、侯官水闸(内)水位关系表(二)水位:m3;流量:m3/s

4 溪源溪流域联合调度分析

溪源溪流域外洪来自闽江,内洪主要来自溪源溪,溪源溪流域面积约208 km2,是福建省暴雨中心区。台风雨期间,溪源溪易发生大洪水,但此时闽江水位较低,内涝水多可闸排;梅雨期溪源溪洪水较小,闽江洪水位较高,内涝水需要水泵抽水。

内涝一般发生在4 月~10 月,其中4 月~7 月产生内涝是由于外江(闽江)发生洪水,长时间保持8m以上较高水位,并可持续1 日~2 日。该期间一旦流域内发生暴雨,受外江(闽江)洪水顶托影响,区内洪水无法直接排入外江,只能依靠水泵抽排。而7 月~10 月期间外江水位主要受潮水控制,外江洪水位较低,此期间溪源溪流域常受台风影响,台风挟带暴雨如遇外江大潮的高潮影响,也可造成潮水顶托而产生内涝。

溪源溪流域下游是福州地区大学城新校区、福州高新区、闽侯上街镇区域,地理位置极为重要,为保障下游20 万人民群众生命财产安全,流域的联合调度至关重要。整个防洪排涝体系包括一堤一库、二洞三站、三河四闸。其中溪源水库是防洪排涝体系骨干工程,洪水来临前,水库通过提前泄流,降低水位,腾出更多库容来容纳洪水,洪水调度过程中根据下游邱阳河、溪源溪河道过流能力扣除区间流量,确定水库下泄流量。流域控制点榕桥水闸按闸下水位7.0 m作为分流控制条件:若闸下水位低于7.0 m,开启榕桥水闸分流部分流量至溪源江,分流流量控制≤70 m3/s;若闸下水位趋于7.0 m且持续上涨,逐步关闭榕桥水闸直至全关,闸上洪水完全由邱阳河排入闽江;若出现榕桥闸下水位高于闸上水位,开启榕桥水闸,使闸下涝水分流至邱阳河排入闽江。如遇到台风期间潮水顶托情况,外江排涝站、排涝闸均需要关小闸门,防止江水倒灌,这时上游溪源水库应在确保自身大坝安全的情况下尽量减小出库流量,科学调度,避免流域区域因水库泄洪造成内涝。整个洪水过程需要防洪排涝体系中各个组成部分充分发挥作用,明确工作职责,强化信息共享,加强会商沟通,才能最大限度地发挥防洪排涝作用。

5 结论及建议

5.1 结论

在溪源江发生暴雨洪水过程中,应根据榕桥、侯官实时水位,分析确定榕桥控制水位和溪源溪下游安全行洪流量;分析确定区间流量;由溪源江下游安全泄流量减去溪源水库以下区间流量,并考虑水库泄流能力和调度流量限制后,确定溪源水库下泄流量。

溪源溪流域防洪排涝工程体系是一个有机协作配合的整体,建议推动该工程体系实现统一管理和调度。近期可以加强协调沟通,建立有效的区域防汛调度联动机制;远期可以对溪源水库,榕桥节制闸,侯官、厚庭、葛岐排涝站以及即将施工的溪源大泄洪洞等工程实施统一管理和综合调度,切实提高区域防洪防涝安全保障能力。

5.2 建议

1)流域统一调度管理,形成调度合力。为确保福州地区大学新校区防洪排涝目标得以实现,由省厅协调福州市防指对溪源溪流域按洪水级别进行统一调度管理,明确责任主体,形成调度合力,切实提高流域防洪调度水平,充分发挥已建防洪排涝工程的整体效益。

2)提高信息化水平,构建流域水雨情遥测信息平台。

目前溪源水库信息化系统是2009 年建设的,包括洪水预警报系统、综合自动化系统、河海大学预报调度系统、广播预警系统、防空警报系统,监控会商系统等,存在系统分散,设备老化、运行缓慢的问题,已无法适应现代水利科技高速发展趋势,且因福州地区大学新校区防洪排涝体系信息化水平不一,整个溪源溪流域调度缺乏统一的信息化遥测系统,鉴于溪源溪流域防洪排涝工程体系联合调度的重要性,建议建设溪源溪流域水雨情数据综合信息应用系统,将流域内上下游的所有遥测站点(包括水文站点)均囊括在内,建立统一的流域数据库平台,力求实现信息共享、联动迅速、综合调度、措施协调,确保流域周边人民群众的生命财产安全。

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