浅谈大陆泽、宁晋泊滞洪区的滞洪调度
2023-03-18赵宇涵贾瑞敏
□赵宇涵 贾瑞敏
子牙河流域防洪规划中对于流域防洪问题的解决方案是“上蓄、中疏、下排、适当地滞”,即上游修建水库调蓄,疏通河道退水,中间建滞洪区。大陆泽、宁晋泊位于河北省邢台市东北部,是历史上形成的自然洼地,是海河流域的关键防洪工程。对于保护下游地区,减轻洪水灾害损失发挥着不可替代的作用。
1.大陆泽、宁晋泊滞洪区概况
大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区又称滏阳河中游洼地,南北长69km,东西宽39km,总面积2041km2。涉及邢台市的南和、任泽、隆尧、宁晋、巨鹿、平乡、广宗、柏乡等8 个县(区),897 个行政村,总人口140.7 万人,耕地210.5 万亩。是海河流域最大的滞洪区。
1966年—1968年,沿老漳河左堤修筑长52.5km 的东围堤,沿洨河左堤修筑长28.5km 的北围堤,两堤所夹扇形面积,构成了滞洪区的框架。1997年—2000年,在滞洪区内实施了隔堤工程,修筑小南堤—滏阳河右堤,小漳河右堤,形成了滏阳河以西、滏阳河与小漳河之间、老漳河与小漳河之间3 个分区。滞洪区的退水由艾辛庄枢纽调节,主要依靠滏阳新河和滏阳河退水。
大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区按5年一遇启用,50年一遇设计,设计滞洪量36亿m3。调度运用采取先西后东,分级分区滞洪,20年一遇洪水只启用滏阳河以西区域,30年一遇洪水启用小漳河以西区域,50年一遇洪水,老漳河以西3 区全用。
2.历次洪水滞洪区运用情况
大陆泽、宁晋泊上游山区是暴雨多发区,由于该区降雨年际变化大,年内降雨的80%集中在汛期,且多产生于一、两场暴雨,形成洪水峰高量大,预见期短,突发性强,时空分布极不均匀的特点,加上各支流洪水常由同一场暴雨产生,各河洪水同时暴涨,致使滞洪区频繁滞洪,灾害严重。
大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区建成后共启用4 次,分别是“96·8”洪水、“16·7”洪水、“00·7”洪水、“21·7”洪水。
2.1 “96·8”洪水滞洪区运用情况
1996年8月4日开始,滞洪区第一次启用滞洪。滞洪范围在滏阳河以西宁晋、柏乡、隆尧、任县、南和5 县和大曹庄、柳行2 个国营农场,总滞洪量10.46 亿m3,其中大陆泽6.2 亿m3,宁晋泊4.4 亿m3。
2.2 “00·7”洪水滞洪区运用情况
2000年7月沙洺河、南澧河、白马河在大陆泽滞洪,北沙河在宁晋泊滞洪,涉及南和、任县部分村庄,大陆泽蓄滞洪量2.17 亿m3。
2.3 “16·7”洪水滞洪区运用情况
2016年7月,启用滏阳河以西滞洪,涉及宁晋、隆尧、任泽、南和4 个县区,滞洪量4.61 亿m3。
2.4 “21·7”洪水滞洪区运用情况
2021年7月23日,启 用 滏 阳 河 以西区域滞洪。涉及宁晋、隆尧、任泽、南和4 个县区,滞洪量3.16 亿m3。
3.滞洪区存在的主要问题
按照海河流域防洪规划,在滏阳河中游洼地设置滞洪区,通过与河道、水库联合运用,削减洪峰,蓄滞超量洪水,实现洪水蓄泄兼筹,提高流域整体抗御洪水能力,保证下游黑龙港地区、天津市、华北油田、京沪铁路的安全,减轻相邻河系的防洪压力,但也存在一些问题。
3.1 滞洪启用条件不完善
宁晋泊、大陆泽滞洪区安全救生设施不完善,未设置人员就地避险安全区,浅水区就地避险生活保障设施不健全,安全转移撤退路建设滞后。这些问题造成滞洪区启用条件不完善,启用时人员临时转移避险调度困难。
3.2 中小洪水不能有序可控滞洪
根据滞洪区现状防洪工程,现行的启用标准是当滞洪区内任一条河道行洪超过5年一遇,洪水发生自溢,即标志着滞洪区启用。这种调度方式存在较多弊端:一是采取自漫溢式滞洪不精准,不能实现有序滞洪,科学调度;二是分洪随机性较大,事前很难掌握哪条河道哪段出险、淹没哪些范围,给分洪调度和人员转移带来很大困扰。
3.3 滞洪区退水不畅
当发生20年一遇中小洪水时,滞洪区现有退水设施达不到设计能力。一是北澧河是大陆泽向宁晋泊退水的主要通道,现状行洪能力不足5年一遇,导致小洪水时大陆泽退水不畅。二是宁晋泊主要退水河道滏阳新河按规划主槽设计流量应达到450m3/s(5年一遇洪水不出槽),现状过水能力不足250m3/s。三是没有充分发挥艾辛庄枢纽的调节作用,有效利用滏阳河退水。
3.4 超标准洪水处置预案不完备
大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区,设计滞洪标准为50年一遇。滞洪区东围堤、北围堤高程均超过设计滞洪标准。滞洪区内安全救生设施按照设计标准建设。当发生超标准洪水时,防洪工程不完善,救生设施不能满足需要,分洪退水没有非工程措施,防洪处置比较困难。
4.滞洪区启用滞洪和洪水调度
为了适时启用大陆泽、宁晋泊滞洪,切实有效地调度洪水,立足工程现状,结合流域的暴雨洪水特点,针对历次滞洪时出现的问题,提出切实可行便于操作的滞洪区启用和洪水调度意见。
4.1 制定具体可操作的滞洪区启用条件
4.1.1 根据上游水库实测洪水量级作为滞洪区准备启用条件
当流域发生暴雨洪水时,上游水库通过实测洪峰流量和24h 洪量,可以确定洪水的重现期。水库泄洪进入滞洪区,大约需要30h 左右。这比在滞洪区河道实测洪水来确定是否启用滞洪将提前一天半时间。大陆泽启用条件,可以根据朱庄水库的入库洪水标准确定,当发生超过5年一遇洪水时做好启用滞洪准备,当发生10年一遇洪水时,做好启用滞洪区调度。宁晋泊启用条件,可根据临城水库的入库洪水标准,当发生超过10年一遇洪水时,做好启用滞洪准备。
4.1.2 根据河道现状行洪能力作为滞洪启用条件
滞洪区内有14 条行洪河道,南澧河、七里—顺水河、洨河、北沙河、泜河已经按照5年一遇防洪标准进行了治理,其余河道未进行系统治理,滞洪区按河道超过5年一遇洪水启用,与河道现状行洪不匹配。近期,滞洪区以河道现状行洪能力作为启用条件更具有操作性。
4.1.3 根据河道水位作为滞洪启用条件
滞洪区内的支流河道由于受地面沉降和淤积等影响,原设计的河道水位流量曲线已经发生变化,普遍存在高水位低流量问题。在4 次洪水中,均出现流量未达到设计标准,而水位已经超过警戒水位。使得以流量作为主要调度控制指标已不符合实际,也不直观。依据河道水位作为启用滞洪的主要条件,比较科学、合理、适用。
4.2 滞洪区内河道设置分洪口门
为实现大陆泽、宁晋泊精准滞洪,有序防汛,完善现行的滞洪区滞洪启用方式。滞洪区内河道按照设计标准,设置分洪口门,口门位置尽量选择在两河夹道。制定分洪口门管理办法,统一管理,规范操作。
为减少低频率洪水损失,有计划的启用滞洪区,在北澧新河左右侧堤适当位置预留漫溢缺口。位置选在滞洪后淹没损失较小的区域。一是南澧河和沙洺河夹道,该区域杨官线以北没有村庄,蓄洪后淹没损失相对较小。二是北澧新河和老北澧河夹道,夹道内仅有南王庄一个村,且规划搬迁。为充分利用夹道,在南澧河、洺河入北澧新河入河口之间,北澧新河左堤留1 处缺口,在新旧北澧河之间的堤防下游各留1 处缺口,便于利用夹道滞洪。三是为便于退水,在北澧新河末端左、右两堤各留1 处缺口,以便快速降低河道水位和后期退水。
4.3 控制中小洪水滞洪区域
针对以往滞洪时出现的问题,为最大限度减小滞洪面积,解决小水大灾,结合滞洪区实际,进一步细化分区,有效控制滞洪。一是两河夹道滞洪。首先利用两河夹道滞洪,两河夹道具有地理优势,一般是从下向上沿三角地带滞洪,两河外有堤防,滞洪面积可控。比较理想的分区有新旧澧河夹道、顺澧夹道、泜午夹道。二是如果以上区域不能满足滞洪要求时,利用北澧河以西区域滞洪。三是在澧河以西不能满足滞洪要求时,向澧河与滏阳河之间分洪。
4.4 加快退水调度
4.4.1 滏阳新河深槽退水
滏阳新河是滞洪区主要退水河道,深槽规划设计流量450m3/s。但现状河道淤积,下游底高程抬高影响洪水下泄,达不到设计行洪标准,应对河道进行清淤、扩挖,发挥主要退水作用。
4.4.2 利用老滏阳河分洪
现状艾辛庄枢纽调度运行方案为:滏阳河来水不超过400m3/s,两岸排沥条件允许时,节制闸控制下泄流量100m3/s,其余由滏阳新河深槽下泄。现行的方案造成滏阳新河行洪压力大,而滏阳河没有充分利用。把滏阳河艾辛庄枢纽作为中小洪水的退水通道,修订完善艾辛庄枢纽调度运用计划,保证小洪水滏阳新河滩地不受淹。
4.4.3 利用宁晋三河勾通渠分洪
宁晋三河沟通渠是连通北澧新河、滏阳河和小漳河的灌溉渠道,设计流量55m3/s。西起北澧河右堤马台偏闸,经滏阳河耿庄桥滏右闸、刘丰头入小漳河。小漳河在宁晋孙家口入老漳河。在不影响小漳河、老漳河排涝的前提下,择机利用三河勾通退水,是减轻北澧河行洪压力最有效的手段。
4.4.4 利用北陈海涵洞分洪
北陈海涵洞是滏阳新河与滏东排河的沟通工程,是防洪、灌溉、雨洪资源利用工程。利用北陈海涵洞分洪,能够减轻滏阳新河子槽的行洪压力,减小蓄滞洪区低标准洪水淹没损失。滞洪区安全建设完成后,北陈海分洪渠设计流量达到200m3/s,利用北陈海涵洞作为分洪退水通道,可以实现流域防洪综合调度,达到规划的防洪标准。