怀洪新河水控制工程调度浅析

宋正明

怀洪新河水控制工程调度浅析

宋正明

一、工程概况

怀洪新河是一条大型人工河道，西起涡河下游怀远何巷，至固镇澥河洼，由澥河、浍河、漴潼河东入洪泽湖，流域面积1.2万km2，干流河道全长121km（安徽95km），怀洪新河主要控制性水工程基本都在安徽境内，其工程主体内容包括：河道两岸堤防254.71km，大中型水闸9座，桥梁6座，穿堤建筑物99座，堤顶防汛道路156.68km。作为淮河防洪工程体系的重要组成部分，怀洪新河主要功能是分泄淮河干流洪水，扩大流域排水出路，兼有灌溉、供水等功能。通过多年的运行，水管单位已经逐步积累了一定的经验，为怀洪新河水工程的科学化、规范化调度创造了条件。

二、调度的一般原则

1.防洪调度

怀洪新河何巷闸的分洪调度是由中央防总下达调度指令，经淮河防总和安徽防总下达到安徽省怀洪新河河道管理局（下称管理局），管理局通知何巷闸管理处执行。其他大型水闸由安徽防总下达调度指令，管理局和闸管单位执行。沿河中小型涵闸则由市、县防指商管理局和闸管单位后，由闸管单位执行。管理局接到指令后，应迅速通知各管理局、水闸管理单位并立即做好分洪准备，安全细致检查工程管理各项设施、设备，确保分洪安全。按照指令和规范严格运行各闸调度，特别注意符怀新河河道不冲刷流速、串沱湖分洪开启条件和沿怀洪新河小型涵闸的适时启闭等，以确保工程安全。

2.排涝调度

怀洪新河流域平原辽阔、内河纵横，加之地处季风气候区，流域70%降雨量集中在6~9月，因此极易发生内涝，怀洪新河的排涝调度对降低涝灾损失至关重要。（1）安全第一。除了做好设备运行前检查和养护外，清除水闸管理范围的非航行船只和网箱等养殖渔具，确保涝情发生时能够及时开闸泄水。（2）提前预泄。当流域或主要支流发生强降雨时，干流水闸要及时提前预泄，腾出库容降低外河水位，有利于抢排涝水。排涝调度指令除明确开闸泄水时间外，还应明确运行闸前水位控制区间，以利闸管单位控制。（3）科学调度。排涝调度会商应尽可能考虑淮河干流水位顶托、流域干支流降水雨量分布、河道产流水量、涝水推进速度、局部灾情发生情况等诸多影响因素，做到科学调度。当排涝接近结束时，注意截留尾水，使雨洪资源得到有效利用。

3.供水调度

怀洪新河供水调度主要由市级防指根据靠近干流的流域缺水情况提出引水要求，管理局根据蚌埠闸上水位的高低采取相应的调水方案。供水调度时必须考虑：（1）节水原则。由于怀洪新河流域是淮河干流的组成部分，其干流紧靠淮干，一般情况下，怀洪新河流域缺水时淮干水量也不会充沛。因此，引淮水量应当节水为先，以截留蚌埠闸下泄多余水量为优。（2）安全为重。主要是必须考虑淮河和涡河来水水质，不得将超标准污水引入怀洪新河，以免影响本流域的水生态环境，造成农业和养殖业的损失。（3）引防结合。即在条件许可时，引水量既要基本满足工农业用水需要，同时，控制性水闸不得超蓄，以免出现流域或局地集中降雨导致开闸弃水的被动局面和不良影响。

三、主要水闸的调度运行

怀洪新河干流控制性大型水工建筑物主要有何巷闸、新湖洼闸、西坝口闸、山西庄闸和新开沱河闸，在服从工程调度共性的同时，也应注意本身调度运行的特点。

1.何巷闸

何巷闸的调度启用，除了严格遵从调度指令外，还要严格遵守何巷闸的控制运用办法。特别是分洪时的闸门运行必须按照程序分级均匀开启，每级开启高度及相邻孔闸门开启高度差均不大于0.5m。设计分洪条件下每级14孔全部开启后，待下游水位达到下一级水位时按同样顺序开启第二级，直至达到要求的分洪流量。当何巷闸全部打开仍然达不到规定流量时，再开启船闸上下游闸门分洪（船闸运行按船闸操作规程进行），以扩大分洪流量。严格的操作规程，除了充分考虑闸体本身过水安全，同时也要避免分洪水流对下游符怀新河段河道和堤防的冲刷。

何巷闸的引水主要是引入蚌埠闸上游的多余水量，一般是小开度引水，流量多在100m3左右，只要按照规程操作，一般没有大问题。

2.新胡洼闸

胡洼闸的分洪调度既要与何巷闸保持相近的流量，又要充分考虑分洪对符怀新河的冲刷影响控制运行，因此要采取胡洼闸与何巷闸联调措施。在联调过程中不仅要分时段分过程考虑两闸过水面积的对应，还要兼顾两闸区间来水。

该闸的排涝调度主要是排除四方湖闸以上的北淝河来水和符怀新河区间来水。由于北淝河上游河道阻水严重，通常湖心洪水退至四方湖闸前需要滞迟4~5天，水位的起涨速率也十分缓慢。因此，为了减少四方湖闸的频繁调度和现实影响，可以采取四方湖闸与新湖洼闸联调的调度方式排涝，即当北淝河流域发生强降雨、四方湖闸前水位开始起涨时，把四方湖闸全部打开并提出水面，新湖洼闸根据来水量和流速，合理调节闸门开度，既有利于涝水下泄，也有利于后期的截洪蓄水。通过近年的实践，效果满意。

新湖洼闸一般情况下只是维持正常水位，为符怀新河两岸工农业生产提供水源，不足时由何巷闸按规定引水补充。当需要向新湖洼闸以下引水时，其闸门开度应保持与何巷闸引水流量基本一致。

3.西坝口闸

西坝口闸是怀洪新河干流河道末级控制工程，分洪和排涝调度手段基本一致。调度中必须充分考虑香涧湖滩槽处理工程实施后，上游洪峰推进速度明显加快的因素，西坝口闸要按规程操作并逐步把闸门提出水面。但该闸汇水面积广阔，蓄供水任务重，在分洪和排涝的后期，闸管单位必须充分考虑胡洼闸来水，澥河洼、香涧湖区间来水以及固镇闸来水的情况，合理确定关闸时间，确保洪水涝水放得快、留得住，使洪水资源得到有效利用。

西坝口闸控制的香涧湖正常库容水量超过1亿m3，条件允许时，从蚌埠闸上引水是主要补充水源，一般均按正常蓄水位14.67m控制。但该闸闭门时上下游的安全水位差为2.3m，如果下游洪泽湖水位下降很快，接近或达到2.3m时，必须考虑小开度开闸泄水，以确保水闸的安全。近年类似情况已有发生。

4.山西庄闸和新开沱河闸

两座大型水闸分别是沱湖的进、出口的控制性工程。在分洪时，当山西庄闸闸前水位达到15.52m并趋势继续上涨的时候，应开闸敞开过洪。同时，新开沱河闸也必须提出水面，加快洪水和沱湖上游涝水的下泄。当山西庄闸闸前水位降到15.52m以下并趋势继续下落的时候，山西庄闸关闭，新开沱河闸继续排除涝水直至到正常水位时关闸蓄水。新开沱河闸关闸时间既要考虑沱湖周边的来水，更重要的是沱河的入湖客水流量，以最大限度地减少洪涝灾损失和截蓄水资源。

四、水工程调度展望与建议

作为治淮骨干工程之一，怀洪新河经过多年的调度和运行，已经发挥了很好的经济效益和社会效益。随着国民经济的快速发展，怀洪新河由于其特殊的地理位置将发挥更大的作用，其水工程的调度也将随之愈加优化、愈加科学。

1.怀洪新河的分洪作用得到充分发挥

怀洪新河分洪对降低淮干水位、提高淮河抗洪能力的作用已经在2003年、2007年两次分洪中得到充分体现。两次分洪分别降低淮干蚌埠段水位0.4m和0.45m左右，缓解了淮南、蚌埠城市圈堤及淮北大堤等重要堤防的防汛压力，为重要圩堤抢险争取了时间，避免了一般堤防及蚌埠以下的方邱湖等行洪区进洪损失，保证了津浦铁路等重要设施的安全运行。当然，分洪必然对本流域的排涝产生延滞影响，但从总体上来看，分洪效益远大于因洪至涝的损失。同时，只要分洪时段与排涝时段错峰而行，就会大大降低外洪影响损失。2007年错峰分洪1000 m3/s，对怀洪新河的排涝基本上没有影响。因此，在《淮河防御洪水方案》的要求下，根据淮干洪水情况，适当增加怀洪新河相机分洪的机率，将使其防洪作用得到更为充分的发挥。

2.跨区域水资源配置对水工程调度提出新的要求

怀洪新河是淮河以北地区的大型人工河道，其香涧湖具有3亿多m3的水资源可蓄量，无疑是解决皖东北地区缺水的重要调蓄库。安徽省即将实施淮水北调工程和已经实施的淮北矿业集团临涣管道供水工程，都把怀洪新河作为重要的水源地和调节库。

跨区域调水战略的实施，使怀洪新河的水资源地位得到提升，同时也对水控制工程的调度提出了新的要求。（1）为了满足可能发生的调水需要，维持工程正常蓄水位将成为常态。（2）水资源配置必须科学，不仅要考虑蚌埠区域的季节用水，同时要为宿县、淮北两市和淮北矿业集团的基本调水量留有余地。（3）补充水源一方面更加注重自流引入蚌埠闸弃水，以减小机电抽水成本。另一方面，淮水北调五河排灌站可以从蚌埠闸以下抽淮入怀，成为怀洪新河新的补水水源。（4）水资源节约更显重要，沿怀的小型涵闸应当有所控制，不能再常年打开无限制引水。（5）行政管理体系也将有所改变，以适应跨区域调水的需要。

3.怀洪新河为农业大灌区建设提供水资源保障

由于灌溉配套工程滞后，导致怀洪新河的农业灌溉综合效益不能充分发挥，目前，有效灌溉面积不足100万亩。怀洪新河蓄水能力的提高，流域内浍河、澥河等河道蓄水量的增加，从淮干补水条件的日趋成熟，使得怀洪新河已经具备建设大灌区的基本条件。怀洪新河灌区建设已经列入安徽省“十二五”水利改革发展规划，《怀洪新河灌区规划》经水利部初审。

怀洪新河灌区的建设进一步拓展了工程效益，使得农田保证面积提高到现有的3倍以上，其工程调度的科学性必须有极大的提高。必须考虑以下几个方面：（1）大力宣传节约用水，实施灌区的节水工程。（2）灌区引水应当尽可能与跨区域调水错时，在外调水受水区用水的低谷期引水，存蓄在灌区的大沟、干支渠内，以免造成干旱季节水资源紧张。（3）地下水位高的地方，可以建机井灌溉或与地表水混用灌溉。（4）雨季注意拦截地表径流，既可以用于旱季灌溉，也可以减少灌溉成本。

4.现代化科学技术应成为水工程调度管理新手段

综上所述，怀洪新河的现状和近远期发展都对其水工程调度提出了高标准要求，必须实行现代化科学调度，否则难以适应多功能、多途径、多区域、多方向的调度要求。科学调度应当包括调度管理科学和调度技术科学两个方面。

在调度管理上，除防洪调度以外，其他应当实行管理程序的扁平化，减少行政管理程序和交叉管理。应建立迅捷有效的会商管理平台，使得调度决策全面、准确、及时。同时，应当制定怀洪新河水工程综合调度预案和水量分配方案，在综合多年调度经验的基础上，赋予闸管单位自主调度权。随着工程功能的不断扩展，预案方案及时予以修订，以适应不断变化的需要。在调度技术科学上，科学技术手段应当成为怀洪新河水工程调度的强有力支撑。面向新时代的社会发展要求，水利工程管理的系统化、科学化势在必行，做到调度控制信息化、数据化、可视化、数字化，最终实现科学调度现代化

（作者单位：安徽省怀洪新河河道管理局 233000）

（专栏编辑：顾 梅）