黄石市大冶湖超标洪水应对研究

程 雪，王彩虹，黄 雍，卢少为

(湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北 武汉 430070)

大冶湖的主流发源于鄂南幕阜山北麓，属长江中下游南岸的一级支流，流经大冶市6个乡镇，在大冶市区注入大冶湖。大冶湖出口经12.1 km的长港和大冶湖闸站枢纽，于阳新县韦源口汇入长江，流域面积为1 106 km2。

大冶湖位于流域中部下游，是由河流发展而成的沉降湖。由三里七湖、尹家湖、红星湖、五湖和大冶湖组成。主要功能有防洪调蓄、农业灌溉、渔业养殖、工业取水、航运及城区景观娱乐等。湖泊呈不规则长型，东西走向，东西长40 km，南北宽1～3 km，岸线长约240 km。湖底最低高程11 m，平均水深1.92 m。

大冶湖流域以暴雨洪水为主，流域多年平均降水量1 439 mm，降水年内分配不均，4-10月降水量占全年的75.3%，其中6月份最大，多年平均月雨量234 mm。由于暴雨集中，汇流时间短，造成洪水峰高量大，峰型集中，再加上与外江水位遭遇恶劣，致使流域洪涝灾害频繁发生。2016年6月下旬至7月上旬，大冶湖水位在短短8 d从17.24 m涨到20.89 m，全线超过保证水位，大冶湖周边圩垸汛情告急。林家湖东截西渠出现10多米的溃口。黄石经济开发区经济损失惨重。因此对超标准洪水进行分析，提出防御方案是非常迫切的[1-2]。

1 大冶湖防洪工程体系

大冶湖流域防洪工程体系是由大冶湖围堤、大冶湖出口大冶湖闸、外排大冶湖泵站和大冶湖二站、湖周边的分洪民垸及水库等共同组成。

1.1 大冶湖围堤

大冶湖围堤主要由大冶湖周边的重点保护民垸围堤组成，包括大冶市城区堤、兴隆咀围堤、园博园核心区围堤、熊家湖围堤、三里七湖南堤、三里七湖北堤、赵保湖围堤、春湖垸围堤、冷水湖堤等共9段，全长约32.5 km。

目前大冶湖围堤中大冶市城区堤防已达50年一遇设计洪水标准，位于大冶湖北岸的兴隆咀围堤和园博园核心区的堤防，作为黄石市生态新区核心区的保护要求，已按50年一遇设计洪水标准进行达标建设。春湖、熊家洲及兴隆咀堤防堤顶高程都已加固到22.5 m，其中春湖和熊家洲堤防已达标。

其余重点保护民垸堤防，堤顶高程在20.0～22.0 m之间，堤面宽一般2～4 m，尚未进行加高加固。

1.2 涵闸及泵站

四顾闸设计排水流量137 m3/s。大冶湖闸设计最大排水流量300 m3/s。大冶湖泵站装机6×1 600 kW，设计排水流量120 m3/s，最大排水流量可达180 m3/s。

2016年，为了进一步提升大冶湖外排能力，新建了大冶湖二站工程，新增两台机组，设计流量增加了40 m3/s。

1.3 分洪民垸

大冶湖圩垸内耕地面积10.8万亩。其中阳新县污泥湖于1998年溃口后至今未封堵，已退垸还湖。

1.4 存在的问题

大冶湖流域现状围堤可基本防御10年一遇洪水，尚未全面提升至20年一遇。待大冶湖重点保护民垸围堤工程全面达标后，大冶湖整体防洪能力可达到20年一遇，局部堤段可达到50年一遇[3]。

大冶湖外排泵站，共8台机组，外排能力合计达到了160 m3/s。

2 洪水调度研究

2.1 洪水成果及排涝能力

大冶湖洪水来自于暴雨，一般15～30 d暴雨是造成湖区成灾的主要原因。

大冶湖洪水成果、大冶湖降雨对应大冶湖水位变化与大冶湖泵站排水对应大冶湖水位变化分别见表1、表2及表3。

表1 大冶湖设计暴雨洪水结果

表2 大冶湖降雨对应大冶湖水位变化

表3 大冶湖泵站排水对应大冶湖水位变化

因此，本次大冶湖设计标准以内洪水为20年一遇洪水，超标洪水为20年一遇以上洪水。

2.2 洪水调度方案

1)非汛期：10月15日至次年4月30日，大冶湖水位控制在17.80～18.5 m之间。

2)汛期：5月1日至10月15日，大冶湖蓄水位应控制在17.50 m以下。

3)当湖泊确需降低湖水位时，排水涵闸尽量利用外江低水位进行抢排。

4)在汛期当内湖水位低于外江水位，且内湖水位超过17.5 m的启排水位时，大冶湖泵站应及时开机抽排。在主汛期，内湖水位达到警戒水位19.0 m时，大冶湖泵站、大冶湖二站应开启8台机组全力抽排。

5)分洪调度。本次超标准洪水分洪调度方案，初步分为两批圩垸分洪。

第一批在预报大冶湖洪水超过20年一遇且大冶湖水位将超过20.5 m时，将依次对水家堍湖、太白湖、有色湖、林家湖等四个调蓄区率先进行主动分洪调蓄，并视洪量大小，水位上涨情况，依次运用磊山湖、刘家湖、石家湖垸、沙湖、下赛湖、西畈湖等六处分洪圩垸。其余圩垸作为保护圩垸进行防守，对于堤顶高程不足的堤段将通过临时加子堤的方法进行防护。

第二批在预报大冶湖洪水超过50年一遇且第一批圩垸分洪后水位将超过21.5 m时，视洪量大小，水位上涨情况，依次运用铺灯湖、栗子湖、大湾湖、八里湖、下堰湖、贵湾湖、白泥泉、谭家湖、龙泉湖等九处圩垸参与分洪；在上述圩垸分洪后，对100年一遇标准洪水预计将控制水位在21.7 m。其余园博园核心区、兴隆咀、熊家洲、赵保湖、三里七、春湖、冷水湖等重点保护圩垸进行重点防守。

3 应对措施研究

3.1 预报预警

根据黄石市防汛抗旱指挥部发布，大冶湖水位将超过保证水位20.50 m，判定大冶湖将出现超标准洪水。此时，由黄石市防汛抗旱指挥部办公室提出1级响应行动建议，黄石市防汛抗旱指挥部主要领导决定启动1级响应程序，发布1级预警信息，并每半小时发布一次实时汛情公告[4]。

3.2 水利工程调度

当大冶湖水位超过20.5 m时，大冶湖周边圩垸二级站将视情况及时减少排水量或停止排水，以减缓防洪压力[5]。

3.3 水库拦蓄

充分运用大冶湖上游小青山、杨桥、九眼桥等三处中型水库的滞洪、消峰作用，尽可能的拦蓄洪水，以减轻下游大冶湖防洪压力。

3.4 工程防守与应急抢险

大冶湖发生超标洪水时需重点防守的工程为大冶湖重点保护圩垸堤防、大冶湖大闸和大冶湖泵站。大冶湖兴隆咀、园博园核心区、冷水湖、熊家洲、赵保湖、三里七、春湖圩垸堤防超过水位21.5 m，其它圩垸堤防超过水位20.5 m时，应加密巡查频次。

根据水位和堤防等级统筹安排巡堤查险人员。接近保证水位时，每公里安排30～50人分班进行巡堤查险，发生超标准洪水位时，每公里安排50人分班进行。

3.5 分蓄洪区(垸)运用

3.5.1 运用条件

大冶湖二站工程已经建成，在发生20年一遇标准内洪水下，大冶湖通过泵站外排，可以控制水位在保证水位20.5 m。

大冶湖水位接近并预报将超过20.5 m时，应提前通知第一批分洪民垸各相关单位和个人，提前做好撤离准备。

当大冶湖水位超过20.5 m时，依次顺序启用第一批分洪民垸进行分洪。并对第二批分洪民垸进行防守[6]。

当大冶湖水位还将继续上涨时，大冶湖水位接近并预报将超过21.5m时，应提前通知第二批分洪民垸各相关单位和个人，提前做好撤离准备。

当大冶湖水位超过21.5 m时，根据黄石市防汛抗旱指挥部要求对第二批分洪民垸进行破垸分洪。

3.5.2 运用程序

大冶湖流域若发生超标准洪水，根据预案中的第3章洪水调度方案，初步分为两批圩垸分洪，计划扒口19处，长约490 m。

第一批在大冶湖水位超过20.5 m，即大冶湖洪水预计超过20年一遇标准，将依次对水家堍湖、太白湖、有色湖、林家湖等四个调蓄区率先进行主动分洪，并视洪量大小，水位上涨情况，依次运用磊山湖、刘家湖、石家湖垸、沙湖、下赛湖、西畈湖等六处分洪圩垸。

第二批当大冶湖水位超过21.5 m时，即大冶湖洪水预计超过50年一遇标准，视洪量大小，水位上涨情况，依次运用铺灯湖、栗子湖、大湾湖、八里湖、下堰湖、贵湾湖、白泥泉、谭家湖、龙泉湖等九处圩垸来参与分洪；并预计对于100年一遇标准洪水将控制水位在21.7 m。

4 结 语

对大冶湖进行超标准洪水风险分析的基础上,提出了监测预警、洪水调度、转移路线及安置等应对措施，2020年大冶湖发生超标准洪水，按照民垸分洪顺序对民垸进行分洪，最大限度地保证了大冶湖抗洪抢险救灾工作科学、高效、有序进行,保障了人民的生命财产安全及城区经济社会安全稳定和可持续发展[7]。下一步结合数字孪生流域，提高超标洪水防御能力。