淮河入江水道整治工程行洪效果浅析

2022-02-18 05:50王正怡朱建英
治淮 2022年1期
关键词:三河高邮淮河

王正怡 朱建英

淮河干流洪水经过洪泽湖调蓄后,再通过淮河入江水道、灌溉总渠、淮河入海水道、废黄河、分淮入沂等通道入江入海,其中淮河入江水道作为最大的泄洪通道,设计行洪流量12000m3/s,分泄了70%以上的洪泽湖洪水,同时还承担三河闸至邵伯湖区间6633km²面积的汇水,自三河闸下至三江营汇入长江。河道全长157.2km,沿程河、湖、滩串并联。自1953年建成三河闸作为控制淮河入江水道的进口后,又陆续建成金湖控制线、高邮控制线和归江控制线。淮河入江水道经过了多次整治,特别是于2011—2018年又一次进行全面整治,行洪能力得到提高,并经受了2020年、2021年大流量行洪检验,为保障淮河流域防洪安全发挥了重要的作用。

一、淮河入江水道整治工程概况

2003年以前,淮河入江水道先后进行了三个阶段的大规模整治。针对2003年及2007年大洪水期间淮河入江水道暴露出的未达到设计标准、洪水位普遍抬高、堤防标准不足、沿线堤建筑物病险严重等问题,根据《淮河流域防洪规划》,2011—2018年开展了淮河入江水道整治,通过实施河道切滩、抽槽、浚深和堤防及建筑物除险加固,使入江水道全线达到12000m3/s 的行洪能力。目前三河闸设计流量12000m3/s,校核流量13000m3/s;归江三闸万福闸设计最大过闸能力8270m3/s,太平闸2470m3/s,金湾闸为3200m3/s。

二、整治工程实施前后典型年洪水情况

(一)整治工程实施前

1.2003 年行洪情况

2003年淮河汛情十分异常,春汛、汛期大洪水和秋汛相继发生。6、7月淮河水系降雨量为242mm和307mm,分别比常年同期偏多9 成和5 成。6月21日入梅以后,淮河上中游地区连降暴雨、大暴雨,梅雨结束后降雨仍持续偏多。梅雨期6月21日至7月21日,共发生7 次主要降雨过程,淮河流域累计面平均降雨量430mm,上中游各站一般降雨量300~700mm,致使发生流域性特大洪水。梅雨期间,淮河入江水道沿线江苏区域累积面雨量604mm,最大三日面雨量(7月8—10日)155mm。

7月6日入洪泽湖最大洪峰流量14500m³/s,最大30 天入湖水量286.5 亿m³。7月14日洪泽湖蒋坝站最高水位14.38m,洪泽湖泄洪出路淮河入江水道、灌溉总渠、淮沭河、废黄河等都投入行洪,刚建成的淮河入海水道也参与分洪。洪泽湖周边部分圩区破圩。三河闸于6月28日开闸泄洪,7月1日敞泄,7月17日达到最大流量9420m³/s。由于入江水道持续大流量泄洪,加上区间降雨汇流,7月11日金湖出现历史最高水位11.98m,7月13日高邮湖出现历史最高水位9.52m,7月14日邵伯湖出现年最高水位8.01m。

2.2007 年行洪情况

2007年梅雨期6月19日至7月24日,淮河上中游地区共发生6 次大范围降雨过程,致使发生流域性大洪水;江苏省江淮之间面雨量452mm,为常年同期值的2 倍;淮北地区面雨量441mm,是常年同期值的2.3 倍。梅雨期间,淮河入江水道沿线江苏区域累积面雨量572mm,最大三日面雨量(7月6—8日)208mm。

7月9日入洪泽湖最大洪峰流量14200m³/s,最大30 天入湖水量262.7 亿m³。7月15日洪泽湖蒋坝站最高水位13.9m,超警戒水位历时21d。洪泽湖泄洪出路淮河入江水道、入海水道、灌溉总渠、淮沭河、废黄河等都投入行洪。三河闸于7月4日开闸泄洪,7月15日达到最大流量8920m³/s;7月11日金湖出现本次最高水位11.55m,7月25日高邮湖出现本次最高水位8.97m,7月27日邵伯湖出现本次最高水位7.26m。

(二)整治工程实施后

1.2020 年行洪情况

2020年6 月中旬至8月淮河水系多次发生强降雨过程,累计面雨量684.3mm,比常年同期偏多41.4%,雨量主要集中在6、7月,致使淮河发生流域性较大洪水。6—8月江苏省淮北地区面雨量807mm,比常年同期偏多5.8 成;江淮之间面雨量746mm,比常年同期偏多4.7 成。

7月17日入洪泽湖最大洪峰流量超过11000m3/s,淮干及区间主要支流全年入洪泽湖总水量450 亿m3,为2019年(95.0 亿m3)的4.7 倍,比常年(361 亿m3)偏多24.6%。8月10日洪泽湖蒋坝站最高水位13.53m,洪泽湖泄洪出路淮河入江水道、灌溉总渠、废黄河等投入行洪,淮沭河视新沂河行洪及沿线雨涝调整排洪。三河闸于6月30日开闸泄洪,7月19日敞泄,8月11日达到最大流量7970m3/s;8月11日高邮湖、邵伯湖出现年最高水位8.28m、7.35m。

2.2021 年行洪情况

2021年第6 号台风“烟花”于7月24—29日持续影响江苏省,全省过程面雨量189.9mm,为有水文记录以来最大5日累计面雨量,其中淮河入江水道沿线江苏区域最大三日雨量(7月26—28日)311mm;并致使淮河上中游于7月27—29日出现明显降雨,在前期持续洪水的基础上,加大入洪泽湖流量。

7月30日淮河等入洪泽湖河道的流量之和最大达到10250m³/s。7月31日蒋坝最高水位13.64m,超警戒水位0.04m。三河闸在2021年多次开闸泄洪,7月16日起开始敞泄,在台风“烟花”影响前预降洪泽湖水位,腾出库容9.38 亿m³。在台风影响期间,三河闸保持敞泄,7月30日流量达到8150m³/s。受上游三河闸泄洪和区间连续暴雨的共同影响,8月1日高邮湖最高水位8.31m,7月31日邵伯湖最高水位7.42m。

三、2011—2018年整治工程行洪效果分析

洪泽湖从三河闸泄洪,途径三河闸下游28km的金湖水文站,依次经过高邮湖、邵伯湖,于三江营汇入长江。通过对比分析整治前后典型洪水年淮河入江水道大流量行洪期间三河闸流量及金湖站、高邮湖、邵伯湖等最高水位,了解2012—2018年整治工程的行洪效益。

(一)整治前后三河闸至高邮湖段行洪能力分析

1.整治后三河闸泄洪流量与金湖站水位相关分析

建立2020年和2021年三河闸流量和金湖站水位相关线,如图1、图2。

图1 2020年淮河入江水道行洪期三河闸流量与金湖站水位相关图

图2 2021年淮河入江水道行洪期三河闸流量与金湖站水位相关图

从图中可见,三河闸流量与金湖水位的相关性高。根据2020年、2021年三河闸流量与金湖站水位相关公式,当三河闸流量为设计流量12000m³/s时,金湖站相应水位为12.12m、12.24m,与设计水位12.14m 接近,因此,可以认为金湖站所在三河段的行洪能力经过2011—2018年整治后总体上达到了设计标准。

2.整治前后金湖站水位对比

2020年8月11 日三河闸为敞泄状态,出现年最大流量7970m³/s,对应金湖站水位10.78m;2021年7月31日三河闸敞泄流量8150m³/s,对应金湖站水位10.81m。2003年、2007年三河闸同样敞泄流量7970m³/s(当时区间都没有降雨),金湖站水位分别为11.70m、11.37m,分别比2020年高0.92m、0.59m,也都明显高于2021年三河闸流量8150m³/s 相应的金湖水位。行洪实践证明,整治后的淮河入江水道金湖段行洪能力明显高于整治前。

3.整治前后金湖站与高邮湖水位之差对比

2003年、2007年三河闸最大流量分别是9420m3/s、8920m3/s,对应的金湖站最高水位分别为11.98m、11.55m,与高邮湖相应水位之差为2.54m、2.59m;而2020年、2021年三河闸流量在8000m3/s 左右时,金湖站最高水位分别为10.78m、10.82m,与高邮湖相应水位(恰好是年最高水位)之差为2.50m、2.51m。以上反映整治前后大流量行洪期金湖站与高邮湖相应水位之差相对比较稳定。

(二)整治前后高邮湖至归江三闸段行洪能力分析

1.整治前后高邮湖水位对比

2003年、2007年三河闸敞泄流量7970m3/s,高邮湖水位分别为9.11m、8.75m;2020年8月11日三河闸为敞泄状态,出现年最大流量7970m3/s,对应高邮湖水位8.28m,比2003年、2007年同样流量低0.83m、0.47m。

2003年、2007年三河闸敞泄流量8150m3/s,高邮湖水位分别为9.42m、8.74m;2021年7月31日三河闸敞泄流量8150m3/s,对应高邮湖水位8.31m,比2003年、2007年同样流量低1.11m、0.43m。显然,整治后的淮河入江水道高邮湖段行洪能力明显高于整治前。

2.整治前后高邮湖与邵伯湖水位之差对比

2020年、2021年高邮湖与邵伯湖最高水位几乎同时出现,高邮湖最高水位分别为8.28m、8.31m,邵伯湖最高水位分别为7.35m、7.42m,高邮湖与邵伯湖的水位差分别为0.93m、0.89m,平均水位差0.91m。

2003年、2007年邵伯湖最高水位分别为8.01m、7.26m,高邮湖相应水位分别为9.42m、8.75m,高邮湖与邵伯湖的水位差为1.41m、1.49m,平均水位差1.45m。

整治后高水位时两湖水位差从整治前的1.45m左右减小到0.91m,即缩减了0.54m,说明高邮湖至邵伯湖之间的行洪通道在经过整治后更为通畅,行洪能力明显得到改善。

3.整治前后邵伯湖水位对比

邵伯湖水位受入江水道行洪流量、长江潮水位及区间降雨的共同影响。在新中国成立以来,除1954年出现最高水位8.76m 以外,经过多次整治后,再未出现超设计水位(8.5m)的高水位,即使在2003年遭遇长江天文大潮期,三江营站出现接近设计水位(5.66m)的高潮位5.59m,归江三闸日流量合计10000m3/s 左右,邵伯湖最高水位也仅8.01m,低于设计水位。2007年、2020年、2021年归江三闸最大日流量8000m3/s 左右,邵伯湖最高水位分别为7.26m、7.35m、7.42m,均未超过现状警戒水位(7.50m),更是比设计水位低1m 多。

由上分析,归江三闸上下游河道的行洪能力多年来变化不大,总体上达到设计要求。

四、结语

根据对2011—2018年整治前后典型洪水年淮河入江水道行洪情况分析,可以认为,高邮湖至邵伯湖段的行洪畅通,直接影响到高邮湖至三河闸段洪水位;淮河入江水道邵伯湖以上段行洪能力通过整治得到了明显提高,达到了设计防洪标准,以下段在整治前后都达到设计要求;整治工程的完成,为有效应对2020年淮河流域较大洪水、2021年“烟花”台风暴雨洪水提供了坚实的工程基础,并取得了显著防洪效益■

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