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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2007/12/27 18:53:20
嘉兴市城市防洪工程2002年度调度运行方案的制定戚行华，周春东(嘉兴市水利水电勘察设计研究院，浙江嘉兴314001)摘要：在确定城市防洪工程运行控制的目标基础上，通过对影响工程运行的几个因素分析，提出了2002年度市区城市防洪工程的运行调度方案。
关键词：嘉兴市；城市防洪工程；调度；运行嘉兴市城市防洪大包围工程，保护面积939ｋｍ２，包围圈总长41.4ｋｍ，沿线筑有50座节制闸，4座泵站，装机17台套、204ｍ３／ｓ。另外在城市建成区内的局部地段，已建6期10片小包围防洪工程，受益面积3.89ｋｍ２，泵闸35座，排涝流量39.3ｍ３／ｓ。1影响工程运行的因素
1.1雨情与水情
降雨的大小、时程分配和河网前期水位是影响城市防洪工程运行的两个主要因素。历史上对市区造成洪涝灾害的典型年份有：1954年5～7月、1984年6月、1999年6月23～30日梅雨；1962年9月4～6日、1963年9月12～15日台风雨。梅雨、台风雨都可给市区造成严重的洪涝灾害，但灾害的程度取决于降雨的情况和河网的调蓄能力，城市防洪有别于农村防洪，不允许建成区地面长时间受淹，因此，城市防洪的建设、运行主要是在充分发挥河网调蓄作用的基础上，有效削减在高水位后的持续降雨所引起的河网水位升幅，以抵御短历时暴雨所造成的洪涝灾害为主。
城市防洪工程完全闭闸投入运行后，区内、外河网水位不一致，内河水位的控制在满足安全的基础上，必须腾出足够的容量空间用于削减后续过程中可能出现的较大降雨。
1.2下垫面
(1)地表与径流。降雨到达地面后，就在地表产出径流，由于地表不一，以及土壤含水率的不同，径流系数就不同，产水量也随城市规模的扩大而增加。
(2)水面积。城市防洪除涝是运用工程措施，在充分利用区内河网调蓄的功能基础上，通过削减洪峰水位，来达到控制内河水位的上涨，从而实现区内地面避免长时间受淹的目的。因此，严格控制区内的水面积总量，对确保城市防洪工程发挥作用具有重要的意义。现状包围圈内有水面积7.86ｋｍ２。
(3)地面高程。城市防洪工程区域内，室外地(田)面高程直接决定了内河水位控制值的大小，也影响到今后工程的运用制度与管理费用。嘉兴市城市防洪工程总受益面积93.9ｋｍ２，其中城市建成区37.2ｋｍ２，城市建成区是政治、文化、经济中心，它是整个防洪工程的重点保护对象，也是确定城防工程投运水位的确定性因素，在37.2ｋｍ２的城市建成区中低于100年一遇水位4.52ｍ的地面有10.82ｋｍ２。
城市非建成区内主要是农田，汛期能容纳一定的滞蓄量，在城市开发建设过程，室外地面标高控制不低于4.52ｍ。低于4.52ｍ高程防洪标准地块概况见表1。(4)内河水位。在城市防洪工程全线闭闸起泵前，内河水位与外河沟通，市区水位不仅与本地产流相关，也直接受上下游工况的影响。当城市防洪大包围工程投运时，内外河水位不一致，内河水位取决于本地产流、河网调蓄及城市防洪工程的机排能力。
2工程调度的原则
以水位为主要控制对象，以降雨强度，降雨历时以及内河水位涨落趋势为调度依据，以水闸的关闭、泵站的投运为手段，大小包围联合运行，互相配套，统一指挥，协同运行，以较低的运行成本，确保安全度汛。
3大包围工程主要控制水位
3.1关闸水位
当嘉兴站水位上涨至370ｍ时，防汛进入危急时期。从地面调查表中可以看出，城市建成区内已有部分地方受淹，若此时水位仍有上涨的趋势，则建成区内将有较大面积地块受涝。以此确定关闸水位为370ｍ。
3.2起排水位
当嘉兴站水位上涨至370ｍ，上游主要承接来水河道上的水闸已进入封闸阶段，而区域产水量大于下游河道抢排流量，内河水位仍在上升时，开启泵站进行机排。
3.3控制内河最高水位
当嘉兴站水位到达4.00ｍ时，城市建成区内将有182.56ｈｍ２的地块受淹，受淹面积为建成区内低于设防标准总地块的16.87，随着水位的逐步增高，受淹面积将成倍增长。为确保包围圈内不大面积受淹，减少洪涝带来的经济损失，工程确定控制内河最高水位为4.00ｍ。
3.4控制内河最低水位
当嘉兴站水位下降至3.20ｍ时，建成区内基本无受淹区，且从3.20ｍ水位到4.00ｍ水位区域内已有足够的调蓄库容来应付下一阶段的降雨，从降低工程运行成本考虑，内河控制运行最低水位为3.20ｍ。
4工程的投运与退运
4.1工程投运
4.1.1六期小包围的投运
小包围防洪工程内基本无调蓄水面积，降雨主要通过分散布设的雨水井汇集后，由管道送至泵站，再机排外。当内河水位上涨至2.90～3.70ｍ，分别启用分散的小包围工程。各小包围配备的排水能力都较大，一般排涝模数达(8～11)ｍ３／s·ｋｍ２，遇一般降雨，可视管道来水量的大小，确定启泵数量。
4.1.2大包围的投运
当内河水位上涨至3.70ｍ，则启用大包围防洪工程。
(1)水闸的投运。按照从西～北～南～东方位的次序依次关闭沿线水闸。
(2)泵站的投运。泵站投运台数跟降雨量大小有关，针对不同量级的降雨量开启不同数量的水泵进行排水见表2。 4.2工程的退运
当外河水位以下降态势退水至与内河水位相同时，大包围工程可退出运行，退运程序与投运程序相反。即在停泵的基础上，开启下游方向的沿线水闸，西北部水闸最后退出运行。当内河水位持续下降到不至于淹没区内低洼地面时小包围防洪工程也可依次退出运行。
4.3超标准降雨情况下的应急措施
服从防汛部的统一指挥，各街、区尽力自保，周边农田尽量滞蓄分洪，加强工程安全监测，最大限度降低损失。
5工程运行调度结构
建立以管理中心为据点，穆湖溪、三店塘、平湖塘、海盐塘、杭州塘枢纽为中继点和采集点，沿堤水闸为底层的3层数据网络，分5组采集5个枢纽机泵、通航水闸的运行参数及附近水闸的开关状态。通过沿堤铺设的光缆，将必需的信息分类传送至5个枢纽和管理中心，管理中心与嘉兴市防汛抗旱指挥部建立高层联系通道，实现有关资源的共享。
6工程演习
为验证工程运行的实际效果，2002年6月7日进行了城市防洪工程的实况演习，经对苏州塘内河水位实测，从13∶00～15∶30，水位下降了24ｃｍ，与理论计算值0.234ｍ基本吻合。
7结语
由于2002年尚未遇到较大的降雨，自6月1日～8月30日，嘉兴站最高水位仅3.36ｍ(7月8日)，因此大包围工程一直未达到3.70ｍ水位的运行条件，低洼地的防洪排涝基本由已建小包围工程承担，其中10个泵站分别累计运行125～1536ｈ，合计排水量2379.1万ｍ3。但从实况演习的结果看，大包围工程基本达到了设计要求，是嘉兴市区在高水位下防洪排涝的骨干工程。
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