江都抽水站排涝水量统计方法的改进与分析

范顺芳



江都抽水站排涝水量统计方法的改进与分析

范顺芳

一、概述

江都水利枢纽位于江苏省扬州市江都区境内京杭大运河、新通扬运河和淮河入江尾闾芒稻河的交汇处，它既是江苏省“江水北调东引”的“龙头”工程，又是国家南水北调东线工程的源头工程。江都水利枢纽以4座大型电力抽水站为主体工程，以京杭运河、新通扬运河和三阳河为输水干河，配套以江都西闸、江都东闸、宜陵闸、宜陵北闸、芒稻闸、芒稻船闸、邵仙闸洞、运盐闸等15座水工建筑物。

工程主体由江都一站、江都二站、江都三站、江都四站4座大型电力抽水站组成，共有33台机组，总装机容量55800kW，总抽水能力量508 m3/s。主要功能有调水、排涝、发电等。江都抽水站自建成以来至2014年底，共抽引江水1320.34亿m3，抽排里下河地区涝水356.92亿m3，其中涝水北送77.81亿m3，涝水入江279.11亿m3，江都三站发电9152.76万度，发挥了巨大的社会效益和经济效益。

二、排涝控制运用工况

当里下河地区持续降雨或暴雨猛袭，兴化水位快速上涨，达到1.70～1.80m的起抽标准时，打开江都东闸关闭江都西闸，江都抽水站即投入排涝运行，直至恢复正常。排涝运用会出现高水排涝、涝水预降、排降结合送水三种情况。

（1）高水排涝：当里下河地区遭遇持续降雨或暴雨猛袭，兴化水位达到1.80m时，江都抽水站即投入高水排涝，直至水位降至1.50m以下。

（2）涝水预降：当里下河水位偏高，且气象天气预报未来将有暴雨或持续降雨情况时，为了避免水位急剧上涨造成洪涝灾害，在兴化水位涨至1.70m时，即会开机排涝预降里下河水位；20世纪80年代以后，在天气预报未来有强降雨过程时，兴化水位达到1.40m即作开机准备，为避免水位猛涨造成里下河地区洪涝灾害，起到了明显的防灾作用。

（3）排降结合：当里下河地区水位偏高，江都抽水站已投入排涝运行，而此时淮北地区和沿运、总渠等地出现旱情，需抽水北调时，可关闭芒稻闸，抽排或预降里下河地区的涝水向北送水，此时江都抽水站的运用就起到了灌溉与排涝的双重功效。

表1　1986年8月抽水站排涝与芒稻闸泄洪逐日平均流量对照表（单位：m3/s）

三、提出问题的缘由

水利工程所发挥的效益评价都是通过一定的统计数据来反映的，合理精确的水量统计是评估江都抽水站控制运用效益的关键，排涝效益分析也是如此，主要是通过抽排涝水水量统计来实现。工程建成后，江都抽水站水量统计仅统计抽引江水和抽排里下河涝水总量。近年来，在分析江都水利枢纽工程效益时发现，根据江都抽水站排涝控制运用的工况，可能会出现涝水全部入江、全部北上、部分入江部分北上三种情况，原统计排涝总量的方法明显不够全面，不能真实反映抽排涝水的最终去向；江都自来水厂在高水河上游和芒稻河下游分别设有两处取水口，而来自里下河地区的涝水水质一般较差，会直接影响到这两处取水口的水质，从而影响居民的生产生活用水，在排涝期间第一时间将涝水走向及水量等情况提供给江都自来水厂十分重要，可以使水厂提高水源地保护处置能力，及时采取有效的应对措施，改善自来水水质；同时，沿河通航水位的保障及水资源的合理分配也需要准确的水量统计。因此，为了更好地分析工程效益、算清水账，需改进排涝水量统计方法，使统计的水量更具科学性。

四、排涝水量统计方法的改进

针对江都抽水站排涝运用工况及实际情况，在原先只统计抽排里下河涝水总量的基础上，改进了江都抽水站排涝水量的统计方法。在抽水站排涝期间，全部或部分入江的水量统计在排涝入江水量里；全部或部分北送的水量统计在排涝北送水量之列；抽排的涝水是全部入江还是全部北送，或者是部分入江或部分北上，则同时对比芒稻闸的泄洪流量，区分不同情况进行分析，具体统计方法如下：

（1）在抽水站排涝期间，芒稻闸同时开闸泄洪，且芒稻闸日平均流量大于抽水站日平均流量时，则视为排涝全部入江，抽排水量全部统计为排涝入江水量。

（2）在抽水站排涝期间，芒稻闸关闸时，视为排涝水全部北送，此时排涝水量的统计较为简单，抽水量全部计入排涝北送水量。

（3）在抽水站排涝期间，芒稻闸同时开闸泄洪，且芒稻闸日平均流量小于抽水站日平均流量时，则视为江都抽水站排涝部分入江部分北送，这时，由芒稻闸日平均流量换算成的水量计入排涝入江水量，抽水站与芒稻闸日平均流量相减后换算成水量即计入排涝北送水量。

五、代表年份排涝水量的统计分析

2003年，采用改进后的统计方法再次查阅、分析了水文年鉴上刊布的历史数据，重新整理出了江都抽水站建站以来排涝水量的统计数据。近年来，江都抽水站出现排涝工况时，均采用了改进后的统计方法，科学地反映了枢纽工程排涝的综合效益，也为自来水水源地保护提供了理论依据。现以1986年8月为例具体说明排涝水量的统计改进方法，该月抽水站排涝与芒稻闸泄洪逐日平均流量表对比如表1。

从表1可以看出：（1）1～12日江都抽水站在排涝的同时芒稻闸也在泄洪，12日当天抽水站日均流量小于芒稻闸，这种情况排涝水全部入江，换算成水量为282×0.000864=0.244亿m3，计入排涝入江水量；1～11日的日平均流量均大于芒稻闸的流量，这11天抽排的涝水部分入江部分北送，11天江都抽水站共抽排涝水（375+378+378+……+356）×0.000864=3.496亿m3，芒稻闸的泄洪总量为（185+184+233+……+154）× 0.000864=2.123亿m3，芒稻闸下泄的2.123亿m3水量计入排涝入江水量，其余的排涝水量1.373亿m3计入涝水北送水量；（2）13～15日、20～29日共有13天江都抽水站排涝运行时芒稻闸关闸，期间抽排的涝水全部计入涝水北送水量，13天涝水总量为（209+165+35.9+19.2……+27.6）×0.000864=0.811亿m3。

综上所述，1986年8月江都抽水站共排涝25天，其中排涝全部入江1天，排涝全部北送13天，排涝部分入江部分北送11天；涝水总量为∑Q抽× 0.000864=4.551亿m3，其中排涝入江水量2.367亿m3，涝水北送2.184亿m3。

六、结语

江都抽水站建成以来已经过50多年的运行，在防汛抗旱等方面发挥了积极作用，随着国家南水北调东线工程的建成，它的作用将会越来越显著。在里下河地区荒山遭遇袭击时，水位快速上涨，江都抽水站及时开机排涝，使里下河地区工农业及城乡居民免受洪涝灾害。实践证明，区分排涝控制运用不同工况，将单一的统计抽排涝水总量改进为抽排涝水总量、排涝入江、涝水北送三种水量同时统计的方法，可为江都水利枢纽工程综合效益分析和自来水水源地保护等方面提供科学依据■

（作者单位：江苏省江都水利工程管理处225200）