安庆市武昌湖排湖泵站规模研究
陈立华;程嫄嫄
【摘 要】文章通过综合分析确定排湖(结合排圩)泵站规模,扩大外排能力,降低湖水位,减轻武昌湖周边圩口防汛压力.
【期刊名称】《安徽水利水电职业技术学院学报》
【年(卷),期】2017(017)001
【总页数】3页(P19-21)
【关键词】安庆市;武昌湖;排湖泵站
【作 者】陈立华;程嫄嫄
【作者单位】安徽省水利水电勘测设计院,安徽合肥230088;安徽省水利水电勘测设计院,安徽合肥230088
【正文语种】中 文
【中图分类】S277.1
武昌湖流域总面积1083.7km2，其中山丘区面积568.2km2，占52.43%；圩区面积393.4km2，占36.34%；湖泊面积122.1km2，占11.23%。武昌湖湖泊主要包括武昌湖、青草湖、焦赛湖，三湖连成一片作为内水的主要调蓄区，湖底高程一般在10.5m左右，最低处9.7m。流域内主要河湖水系有泥潭沟河、新坝河、津潭河、幸福河、新漳河、武昌湖、青草湖、焦赛湖等，津潭河上游麻塘湖水库(中型)集水面积98km2。武昌湖主要通过幸福河、新漳河、宝塔河与江、河(皖河)连通，其中幸福河是武昌湖与皖河干流联系通道，出口由皖河闸控制；新漳河横贯漳湖圩与长江干流相通，出口建有漳湖站(一站、二站)、漳湖闸；宝塔河是武昌湖和泊湖的连通河道，其支流雷港干沟建有雷池站、雷港站2座对江泵站。
根据流域地形条件与水系状况、洪灾特点与致灾原因、防洪工程现状与存在的问题等条件，坚持“全面规划、系统治理，统筹兼顾、突出重点，注重生态、绿色发展，先急后缓，远近结合”的治理原则，武昌湖防洪治理采取“蓄、排、疏、挡”的总体规划方案：“蓄”指充分发挥上游麻塘湖水库及武昌湖容积，汛前抢排腾空库容，汛期囤蓄洪水；“排”指在充分利用现有排涝设施能力的情况下，新建或扩建排涝泵站抽排内水，降低河、湖水位，本次将充分利用漳湖圩漳湖站和漳湖二站、合成圩雷池站和雷港站，与拟新增的排涝泵站联合调度运用，加大外排能力；“疏”指对主要排水行洪通道进行疏浚，清除河道内阻水建筑物，扩大行洪断面，恢复和提高河道的过流能力；“挡”指在对圩口进行分类治理的基础上，对现有河、湖、圩区堤防进行加固处理。
2.1 总体思路
根据不同的典型年来水过程，拟定不同的泵站规模、起排水位，形成多种组合方案，对照外江水位，采用水量平衡法，通过调洪演算计算出最高湖水位，再进行综合分析比较，确定起排水位及泵站规模。
2.2 大水年份的确定
建国后武昌湖流域的水利面貌有了较大改善，但洪涝灾害仍然比较频繁，先后发生大水年份有1954、1969、1970、1973、1975、1977、1980、1983、1996、1998、1999、2010、2016年共13次，约5年1次。根据1954～2016年华阳闸闸下江水位及武昌湖湖水位排序、湖流域最大7d、15d、30d、60d、90d降雨排序成果，综合选定武昌湖流域大水年份为1954、1983、1996、1998、1999和2016年。
2.3 设计洪水
武昌湖流域来水分3部分，即上游山丘区来水(含麻塘湖水库下泄水量)、圩区排涝站入湖水量和湖泊水面产水。因武昌湖水面调节能力较大，洪水计算时段采用日为单位，入湖洪水过程采用暴雨资料推求，由望江雨量站逐日降雨推求各部分逐日来水量，将各部分来水叠加后再换算成逐日来水过程。
2.4 方案拟定
拟定比选方案时,考虑的因素如下：①66.7hm2以下圩口在大水年份基本溃破进水；②武昌湖设防水位为14.5m；③《安徽省加快灾后水利水毁修复与薄弱环节建设性治理3年行动方案》考虑在武昌湖周边漳湖圩、皖河农场和皖河圩新增泵站流量为180m3/s；④漳湖圩、皖河圩、皖河农场3个圩口排涝标准分别为10年一遇最大3d降雨3d排至耐淹水深和1d降雨1d排至耐淹水深 ，设计排涝流量分别为110m3/s和176m3/s；⑤2016年汛期，曾开启漳湖一站、漳湖二站、雷池站、雷港站4座泵站代排湖水，总装机流量93.3m3/s。拟定方案如下：
(1)分洪方案(当湖水位达到15.5m时，66.7hm2以下圩口进水)。新增泵站规模110m3/s、176m3/s，起排水位分别为14.2、14.5m，调算6个大水年份武昌湖最高湖水位。
(2)不分洪方案(66.7hm2以下圩口不进水)。新增泵站规模110m3/s、176m3/s，起排水位分别为14.2、14.5m，调算6个大水年份武昌湖最高湖水位。
各方案调洪演算成果及主要技术经济指标对比如表1所列。
根据表1，本次分析的6个大水年份中，1999年排在第一档，相当于60年1遇；2016年排在第二档，相当于30年1遇；1983年排在第三档，相当于20年1遇；1998年排在第六档，相当于10年1遇。因此，可以采用1983年实际洪水作为武昌湖20年1遇典型洪水。
2.5 方案比选
由表1知，1983年破圩工况在装机、起排水位相同情况下，湖水位比不破圩工况降低0～0.4m。
(1)从大水年份圩口溃破情况分析。根据《望江县水利志》记载，大水年份武昌湖66.7hm2以下圩口基本全部溃破，耕种农户基本接受“大水丢、小水收”的现实，因此，可以采用破圩工况。
(2)从防汛抗旱管理角度分析。望江县防汛设防水位为14.5m，一方面，大水年份当江水位低于湖水位时，尽量预降湖水位，腾空武昌湖库容度汛；另一方面，平水年份为满足抗旱管理需求，一般将水位控制在14.5m；再者，当起排水位越低时，会增加年均运行费，因此，起排水位选用14.5m时更为合理。
(3)从投资角度分析。主要包括①同一起排水位、装机规模时，破圩工况比不破圩工况投资小，因此破圩工况较优。②同一工况时，由于泵站单位装机投资较大，在相同起排水位条件下，装机规模越大，最高湖水位越低，投资越大；在相同装机规模条件下，起排水位越低，最高湖水位越低，投资最低。
在破圩工况下，起排水位为14.5m，新增泵站装机110m3/s(方案2)投资低于新增泵站装机176m3/s(方案4)。从表1可以看出，方案2和方案4最高洪水位均为15.5m，但66.7hm2以下圩口进水面积分别为6.84、2.90km2，综合考虑圩口溃破后农作物受损、圩堤恢复等费用后，方案2和方案4多年平均费用相差不大。
(4)从泵站调度运用角度分析。利用排圩泵站代排湖水，调洪演算时按满负荷考虑，但在实际操作时，考虑降雨的不可预见性、闸门开启的安全性以及调度运用的滞后性，排圩泵站实际排水效率会有所降低，因此，在选定泵站规模时应留有一定富余度。
综上，结合调度运用的实际情况、投资及破圩后的洪灾损失，推荐采用方案4，即破圩工况、起排水位为14.5m方案，新增泵站装机规模为176m3/s。
安徽省地处长江下游和淮河中游，湖泊众多，受经济发展水平限制，我省沿江湖泊周边圩区已建排涝站大多数是“排圩不排湖，排涝不排洪”，一旦受长江干流高水位顶托，沿江湖泊洪水大都无法自排，洪涝灾害严重。为解决湖泊洪水出路问题，减轻湖区防洪压力，统筹圩区排涝与湖区排洪，建设排湖泵站(结合排圩)是一项切实可行的措施。一般年份抽排圩区涝水；大水年份，当外江水位高于内湖水位、湖区防汛压力较大时，抽排湖水，降低湖水位，缩短高水位持续时间。
【相关文献】
[1] 安徽省水利水电勘测设计院.皖河流域综合规划报告[R].2008.
[2] 望江县水利局,安庆市水利水电规划设计院.望江县水利发展“十三五”规划[Z].2015.
[3] GB50201-2014，防洪标准[S].
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