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摘要:從清水河橡膠壩群蓄水景觀與中心城區防洪安全的矛盾,制定防洪調度方案,保障張家口市人民生命財產安全
關鍵詞:清水河橡膠壩群,防汛調度
一、清水河概括
清水河屬海河流域永定河水系上游,洋河上的支流。發源于崇禮縣樺皮嶺南麓,主要由東溝、正溝和西溝3條溝組成。三溝匯合后流經張家口市大境門外與元寶山西溝匯合,穿越張家口市區和宣化姚家房鎮至清水河村西南2.5km處注入洋河。河道全長109km,流域面積2380km2。流域地處大陸性季風氣候區,冀西北山間盆地,全境山巒起伏,溝壑縱橫,地勢由東北向西南傾斜,海拔高程在800~2000m之間,河道縱坡為8‰~10‰,多局部暴雨,降雨強度大。每年6~9月期間,在壩上與壩下交界地帶暴雨經常發生,形成多個不連續的暴雨中心。由于降雨強度大,河道比降大,洪水匯流速度快,水量集中,短時間內即可形成較大洪水,洪峰陡漲陡落,對市區構成嚴重威脅。
二、歷史洪水位
歷史上,清水河曾發生過多次較大的洪水,給張家口人民的生命財產造成了巨大的危害。1924年洪水歷史調查洪峰流量2590立方米/秒,沖毀通橋(現清河橋),淹沒怡安街、福壽街、寶豐街、花園街一帶,橋東一片汪洋,死亡近3000人,倒塌房屋11000余間。新中國成立以來,張家口市幾次遭受洪水災害,經濟損失巨大。1975年8月12日,清水河洪峰流量2330立方米/秒,洪水漫過解放橋(現張家口飯店橋)建設橋(現四中附近,仍叫建設橋)沖毀堤防2000余米,水沖沙壓耕地2000多畝,沖毀民房100多間,市電池廠、化肥廠被淹,化肥廠停產40多天。1984年6月30日,清水河上游東溝降暴雨,張家口水文站實測洪峰流量1280立方米/秒,市區局部受災。
三、清水河橡膠壩群管護工作存在的問題
2006~2009年,清水河市區段進行了綜合治理,修建了5道攔砂壩和31道橡膠壩,蓄水長度達23.5km,蓄水量523萬m3,蓄水面積247萬m2。蓄水后的清水河波光凌凌,河岸景觀連綿,山、水、橋相映成輝,樓、景、人靜美如畫,形成了“山與水、綠與水、人與水”生態與文化并舉的城市景觀長廊。但30座橡膠壩在行洪主河道上蓄水,如同在清水河上修建了30座串聯的水庫,橡膠壩汛期蓄水運行存在巨大的危險。因此,河北省水利水電第二勘測設計研究院在《張家口市中心城區清水河環境治理三期工程項目設計報告》中明確指出橡膠壩汛期調度運用原則:汛期橡膠壩全部塌壩行洪,汛后及時充壩攔蓄洪水尾水。即使考慮景觀要求汛期蓄水,橡膠壩也需最大限度降低蓄水高度,運行過程中根據天氣預報和上游來水情況確定是否塌壩泄洪。這就要求中心城區防汛保安和橡膠壩安全運行承擔風險。
要維持河道的景觀就需要橡膠壩保持一定的蓄水高度,這就大大降低了河道的行洪能力,如果上游洪水到來之前塌壩不及時,洪水就可能上岸;為了行洪安全,保證中心城區防洪安全,又需要降低橡膠壩蓄水高度,就會影響清水河蓄水景觀。由此造成河道景觀蓄水與中心城區防洪安全之間的矛盾。
確定橡膠壩群汛期調度運用方案的目的就是最大限度的減小橡膠壩群汛期蓄水人為因素造成洪水在市區上岸,影響市區防洪安全,橡膠壩群塌壩行洪時產生疊加洪水,不對下游洋河治理未完工程造成危害。充分利用洪水資源,不對蓄水景觀造成較大影響,協調行洪與蓄水矛盾。
四、汛期橡膠壩群防汛調度
(一)、調度原則
1、橡膠壩實施限蓄,在保證清水河安全度汛的前提下,兼顧景觀蓄水,以安全度汛為主。
2、保障橡膠壩自身安全運行
3、統一調度,統籌市區防洪安全與下游洋河綜合治理工程安全度汛
4、清水河發生較大洪水時市區防洪安全第一,力保洪水不在市區上岸,不考慮洋河綜合治理工程損失。
(二)、調度方法及步驟
針對清水河蓄水工程的現狀,在清水河上游正溝與東溝匯合處建有一處三間房測汛站,三間房測汛站距0#橡膠壩24.05km,如東溝正溝來水,可為清水河橡膠壩塌壩爭取2小時的運行時間;在清水河上游西溝處建有一處啕北營測汛站,啕北營測汛站距0#橡膠壩13.35km,如西溝來水,可為清水河橡膠壩塌壩爭取1.5小時的運行時間;根據清水河現狀行洪能力分析和橡膠壩各種塌壩方案形成的人造洪峰流量估算,滿足時間傳播要求,又不對下游洋河綜合治理造成較大危害,橡膠壩汛期調度按如下方法及步驟進行:
1、市氣象局建立重要天氣及時報告制度,清水河流域有較大降雨可能時,提前1~3天報市防汛辦,市防汛辦書面通知橡膠壩管理單位,橡膠壩管理單位監控調度人員24小時觀察清水河流域衛星云圖,根據氣象雷達及加密雨量站分析雨情。
2、橡膠壩管理單位建立24小時防汛值班制度、在東溝、正溝交匯處三間房和西溝啕北營測汛站24小時監測洪水情況,及時報送水情。
3、遇有降雨過程,市防辦及橡膠壩調度、控制、操作、應急人員在崗待命。當上游測汛站監測洪峰流量達到50立方米/秒時,進入警戒狀態。市防辦通知橡膠壩管理單位做好塌壩及迎戰洪水準備。
4、清水河上游啕北營測汛站汛期水位監測洪峰流量達到100立方米/秒時且有繼續上漲趨勢,市防汛辦即刻向市水務局領導報告,市水務局領導請示市政府有關領導速到市防汛辦會商水清,當啕北營測汛站汛期水位監測洪峰流量達到200立方米/秒且繼續上漲時請示市政府主管領導同意,市水務局主要領導簽發塌壩調度令,市防汛辦下達塌壩指令,清水河橡膠壩管理單位立即啟動塌壩程序,橡膠壩自下而上按順序塌壩,明湖首先塌壩,各橡膠壩間隔時間為1分鐘,塌壩總歷時約60分鐘。
5、當西溝洪水較小,東溝、正溝交匯處三間房測汛站汛期水位監測洪峰流量達到100立方米/秒時且有繼續上漲趨勢,市防汛辦即刻向市水務局領導報告,市水務局領導請示市政府主管領導迅速到市防汛辦會商水情;當三間房測汛站汛期水位監測洪峰流量達到200100立方米/秒時且有繼續上漲趨勢即可請示市政府主管領導同意,市水務局主要領導簽發塌壩命令,市防汛辦下達塌壩指令,橡膠壩管理單位立即啟動塌壩程序,橡膠壩自下而上按順序塌壩,明湖首先塌壩,各橡膠壩間隔時間為3分鐘,塌壩總歷時約120分鐘。
6、當清水河上游兩個測汛站汛期水位監測洪峰流量達到200立方米/秒以上,且上游降雨不止,經會商分析洪水仍將進一步加大時,為防止上游洪水突然加劇而塌壩不及時,造成洪水上岸,橡膠壩群同時塌壩,歷時30分鐘,最大塌壩洪峰流量約為880立方米/秒,下游洋河做好應對準備。
五、風險分析
(一)、同時塌壩,上游洪水會將在塌壩洪水尚未消退之前到達,存在相互遭遇疊加的可能性。
(二)、無論塌壩間隔1分還是3分,產生的塌壩洪水最小也有470立方米/秒,下游洋河都應做好準備。
(三)、清水河上游的測汛站在上游缺乏控制性工程的情況下對清水河橡膠壩群的安全運行具有極為重要的意義,只有當上游控制性工程完全建立,清水河的防洪調度才能得到較好解決。
(四)、洋河管理處應成立專門的機構,關注天氣變化、監測洋河上游降雨和水情,同時,抓緊建設其他各支流測汛站,駐派專人觀察水情,延長預警時間,以最大限度減少洪水災害的發生。