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2016年太湖洪水调度实践及思考

2016-10-12伍永年孙海涛冯大蔚

中国水利 2016年15期
关键词:口门太湖流域太湖

伍永年,孙海涛,冯大蔚,张 昊

(水利部太湖流域管理局,200434,上海)

2016年太湖洪水调度实践及思考

伍永年,孙海涛,冯大蔚,张昊

(水利部太湖流域管理局,200434,上海)

太湖流域;洪水调度;超标准洪水

受超强厄尔尼诺现象影响,2016年太湖发生超标准洪水,太湖最高水位达4.87m,位列1954年有记录以来第2位。太湖流域防汛抗旱总指挥部办公室(以下简称太湖防总)统筹流域与区域、防洪与排涝、上游与下游的关系,依法、科学、精细调度流域水利工程,有效降低了太湖及地区河网水位,成功防御了流域超标准洪水,保障了太湖流域的安澜。

一、超强厄尔尼诺现象对太湖流域水雨情产生显著影响

2015—2016年的超强厄尔尼诺现象在2015年11月达到峰值(海温偏高2.9℃),之后逐步衰减,于2016年5月结束。本次厄尔尼诺现象对2015年汛后以来太湖流域降雨产生了显著影响,其中2015年11月—2016年1月流域降雨较常年偏多近68%,2016年2—3月流域降雨较常年偏少62%;2016年4月1日—7月20日,流域降雨较常年偏多81%,特别是4月降雨偏多112%,流域汛期实际有所提前。自6月19日太湖流域入梅至7月20日出梅,梅雨量达412.0mm,是多年平均梅雨量的1.7倍。2015年汛后逐月降雨情况详见图1。

图1 2015年汛后以来太湖流域逐月降雨量

图2 2016年梅雨期降雨时空分布(6月19日—7月19日)

受降雨影响,2015年太湖流域发生冬汛,12月太湖水位一度超过防洪控制水位(3.5m)。2016年1月1日太湖水位3.41m,因提前预泄及2—3月降雨偏少等原因,4月1日太湖水位降至3.09m。4月后太湖水位迅速上涨,5月1日以3.51m的历史同期最高水位入汛;6月3日,太湖水位为3.80m,首次达到警戒水位;6月19日入梅日太湖水位3.77m,以1954年以来第2高水位入梅。入梅后,由于连续降雨且降雨主要集中在上游湖西区、武澄锡虞区和太湖区(详见图2),造成太湖水位快速上涨。7月2日15时,太湖水位超过4.50m,太湖发生流域性大洪水;7月3日18时,太湖水位达到4.65m,这是1999年大水后,16年来太湖首次发生超标准洪水;7月6日8时,太湖水位涨至4.80m,太湖流域发生特大洪水;7月8日20时,太湖水位涨至2016年最高的4.87m,为仅次于1999年的历史第2高水位。4月1日以来太湖水位变化情况详见图3。流域北部地区河网水位在2015年基础上再创历史新高。

图3 2016年太湖水位变化情况

7月9日之后,太湖水位逐步下降。7月18日12时,太湖水位降至4.64m,退水期首次低于4.65m;7月28日8时,太湖水位4.10m,较最高水位已下降77 cm,但仍超警戒水位0.30m,超防洪控制水位0.60m。

二、科学调度,精细调度,全力保障流域防洪安全

在国家防总的正确领导和太湖流域各省(直辖市)防指的大力支持下,太湖防总充分认识超强厄尔尼诺现象带来的不利影响,早安排,早部署,依法调度、科学调度、精细调度流域水利工程,充分发挥了水利工程的防洪减灾效益,流域经济社会发展和人民群众生产生活基本未受大的影响,实现了大汛无大灾。

1.未雨绸缪,提前预泄,腾出太湖调蓄库容

根据《太湖流域管理条例》规定、流域经济社会快速发展的新要求以及各地防汛能力的实际情况,太湖防总历经3年时间,于2015年10月组织编制完成《太湖超标准洪水应急处理预案》,为防御2016年流域性特大洪水奠定了坚实基础。根据历次超强厄尔尼诺现象分析,预测2016年太湖流域可能发生流域性大洪水,太湖防总为此科学统筹太湖防洪与供水,自2015年12月初起加大太浦闸泄量,提前预泄。在2015年12月—2016年3月累计通过太浦闸泄水10.84亿m3,太湖水位由2015年12月13日的3.51m降至2016年4月1日的3.09 m,为近年同期最低,实现了调度方案要求降至3.10m的目标,为充分发挥太湖调蓄作用、减轻太湖洪水威胁创造了有利条件。同时,有效改善了太湖及黄浦江上游水源地水质,保障了流域供水安全。

2.克服困难,全力投入,加大流域洪水外排

在流域各省(直辖市)大力支持下,太湖防总采取超常规调度,比调度方案规定的条件提前38天启用望虞河常熟水利枢纽泵站全力排水,多排洪水1.5亿m3,调度太浦闸全力泄洪;同时,要求江苏省、浙江省、上海市防指(以下简称“两省一市防指”)加大沿长江、杭州湾排水力度,提前启用排水泵站,全力降低河湖水位。流域各省(直辖市)防指克服困难,积极响应太湖防总要求,江苏省防指于6月14日起,分批提前启用江苏省沿长江闸门、泵站全力排水;浙江省防指积极支持太湖防总全力排泄太湖洪水,督促嘉兴市逐步加大杭嘉湖南排工程排水力度,并启动三堡、七堡泵站参加排水;上海市防指优化水闸调度方案,促进青浦、嘉定及吴淞江上游来水的顺利下泄。

3.统筹协调,精细调度,减轻区域防洪压力

太湖防总全面统筹流域与区域、防洪与排涝,在区域遭遇暴雨、汛情严重时,实施错峰调度。在流域北部遭遇强降雨、江南运河及望虞河水位创历史新高之际,太湖防总统揽全局,前后3次同意开启蠡河船闸向望虞河排水,适时关闭望亭水利枢纽,对加快江南运河和望虞河西岸地区涝水外排、缓解苏南地区汛情发挥了重要作用;在杭嘉湖地区出现高水位时,多次控制太浦闸下泄流量,甚至关闭太浦闸,为及时排泄区域涝水、缓解区域紧张汛情创造条件。

4.求真务实,加强协调,妥善应对超标准洪水

在《太湖超标准洪水应急处理预案》基础上,太湖防总遵循积极、稳妥、协同、安全的原则,分别就杭嘉湖嘉北地区圩区防洪能力、环湖大堤和京杭运河薄弱环节、太湖超标准洪水风险等进行专题调研分析,积极与地方水利部门沟通协调东苕溪东导流口门、东太湖88m口门、望虞河东岸口门等工程分泄超标准洪水的可行性,于6月28日和7月4日两次召开会议,认真听取两省一市防指关于超标准调度措施的意见,提出了科学、合理、可操作的《太湖流域2016年超标准洪水应对方案》。7月7日国家防总批复该方案后,太湖防总及两省一市防指迅速贯彻落实,连夜进行部署,在望虞河、太浦河、沿长江、沿杭州湾水利工程继续全力排水的同时,开启东太湖、东导流、淀浦河、蕴藻浜及望虞河、太浦河两岸有关水闸参与分流排水,黄浦江部分河道开闸纳潮。

三、太湖洪水调度效果分析

据统计,4月1日—7月27日,望虞河、太浦河累计排泄太湖洪水53.76亿m3,相当于降低太湖水位2.30m,其中望亭水利枢纽排水19.77亿m3,太浦闸排水33.99亿m3。沿长江闸泵(含常熟水利枢纽)、浙江省杭嘉湖南排工程分别排水64.58亿m3、20.92亿m3。梅雨期间,环太湖出湖水量28.9亿m3,其中太浦闸出湖水量占比为56%,望亭水利枢纽出湖水量占比为29%,阳澄淀泖区环湖口门出湖水量占比为11%。

7月3日—18日太湖发生超标准洪水期间,望虞河、太浦河累计排泄太湖洪水16.25亿m3,相当于降低太湖水位0.7m,日均流量达1 175m3/s;望亭水利枢纽、太浦闸持续按照校核流量控制运行,最大日均排水流量分别达到452m3/s和898m3/s,合计流量1 350m3/s,超过了1999年两河最大泄量;常熟水利枢纽闸泵全力排水,共计排水6.21亿m3,日均排水流量449m3/s。江苏省其他沿长江闸泵、浙江省杭嘉湖南排工程全力排水,分别排水12.87亿m3、5.07亿m3,日均流量分别为931m3/s、367m3/s。

自7月8日工程启用至7月18日,江苏省东太湖瓜泾口闸累计排泄太湖洪水1.0亿m3,相当于降低太湖水位0.04m;望虞河西岸福山船闸及东岸谢桥以下口门累计分流0.57亿m3。浙江省东苕溪东岸德清大闸等5座闸累计分流2.4亿m3,相当于降低太湖水位0.10m;太浦河南岸浙江段陶庄、大舜、丁栅累计分流1.13亿m3。上海市淀浦河西闸和蕴藻浜西闸累计泄洪0.85亿m3,黄浦江、太浦河有关口门累计纳潮1.01亿m3。在两省一市防指的大力支持下,太湖超标准洪水调度措施延续执行至7月27日,对加快降低太湖水位发挥了重要作用。

6月19日—7月8日,太湖水位日均涨幅5.8 cm,低于1999年太湖涨水期日均涨幅(6.3 cm);最大日涨幅16 cm,低于1999年太湖涨水期最大日涨幅(21 cm)。7月9日—7月27日,太湖水位日均降幅3.9 cm,高于1999年太湖退水期日均降幅(3.4 cm),充分说明了2016年太湖洪水各项调度措施起到了退水期加快太湖水位下降的作用。

四、关于太湖洪水调度工作的思考及建议

尽管2016年太湖洪水调度工作取得很大成效,但也面临着一些实际困难和问题,迫切需要进一步加快流域防洪基础设施建设,完善流域、区域、城市防洪工程体系,优化流域水利工程调度。

1.太湖洪水出路严重不足

作为排泄太湖洪水的主要通道,太浦河、望虞河泄洪受到下游地区排涝和外江高潮顶托的双重影响,泄洪能力难以充分发挥。2016年7月3日,环湖口门出现最大入湖流量2 700 m3/s,当日太浦河、望虞河排水流量仅为673m3/s。5月1日—6月30日,太浦闸和望亭水利枢纽均在全力排水,太浦闸平均流量(242m3/s)仅为设计流量(784m3/s)的31%,望亭水利枢纽平均流量(193m3/s)仅为设计流量(400m3/s)的48%。建议进一步加快推进吴淞江行洪工程、太浦河后续工程、望虞河后续工程建设,扩大太湖洪水外排能力。此外,太湖上游宜兴和长兴地区受强降雨和下游水位顶托影响,涝水长期不退,给当地人民生产生活造成较大影响,建议进一步加快环湖大堤及上游入湖河道防洪除涝能力建设,为进一步充分发挥太湖调蓄作用奠定工程基础。

2.流域外排闸泵与河道行洪能力不匹配

目前沿长江、沿杭州湾主要口门总外排设计流量约为0.86万m3/s,仅为圩区排涝动力(1.71万m3/s)的一半。更严峻的是,受降雨分布、外江水(潮)位较高、河道与口门不匹配等因素制约,沿长江、杭州湾口门特别是节制闸能力难以充分发挥。2016年,浙江省杭嘉湖南排5座枢纽单日最大排水流量为431m3/s(发生在6月26日),不及设计最大排水流量的15%。建议进一步加快扩大杭嘉湖南排、平湖塘、新孟河、新沟河等新一轮流域治理工程建设,大力开展区域河道疏浚整治,大幅度加强沿长江、杭州湾泵站能力建设,从根本上增强流域外排能力。

3.城市大包围工程调度运用有待优化

近年,流域各地大力加强城市防洪和圩区建设,其中苏州、无锡、常州、嘉兴和湖州等5大城市中心城区总排涝动力超过1 200m3/s,仅江苏省苏南地区沿运河总排涝动力就达985.5m3/s,江南运河已成为沿河城市涝水外排的主要通道。这些排涝工程的运用导致运河水位迅速抬升,并在2015年、2016年不断刷新历史纪录,给运河沿线带来很大的压力。此外,2016年无锡城市大包围外排涝水通过伯渎港、九里河等河道排向望虞河;为缓解常州市、无锡市运河沿线防汛紧张形势,2016年3次开启蠡河船闸分泄运河洪水至望虞河,一定程度上影响了望虞河排泄太湖洪水。建议在深入总结2016年调度实践基础上,进一步优化相关水利工程调度方案,充分发挥望虞河太湖洪水外排主通道作用。

4.进一步优化太湖洪水调度措施

2016年太湖超标准洪水期间,各项超标准调度措施共计运行11天,与太湖水位直接相关的东导流口门和瓜泾口枢纽共计分流3.4亿m3,相当于降低太湖水位0.14m,其他超标准措施也在减少上游来水、加大骨干工程排水等方面发挥了重要作用。随着流域和区域防洪能力的不断提高,建议在今后的太湖洪水调度工作中,科学统筹流域和区域,根据下游地区水雨情实际情况,探索提前启用东导流、东太湖等口门的太湖超标准洪水调度措施,进一步加大太湖洪水的外排力度。■

责任编辑韦凤年

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1000-1123(2016)15-0015-03

2016-07-29

伍永年,太湖流域防汛抗旱总指挥部办公室副主任。

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