王敏嬌

（臺州市綜合水利設(shè)施調(diào)控中心，浙江 臺州 318000）

1 問題的提出

永寧江是椒江的主要支流，流域面積889.8 km2，其干流上游建有一座大型水庫，即長潭水庫。該水庫集水面積441.3 km2，總庫容7.32億m3，是臺州南片地區(qū)唯一的大型水庫。其主要功能包括灌溉、防洪，兼顧供水、發(fā)電、淡水養(yǎng)殖，是溫黃平原灌區(qū)的大型骨干水利工程[1]。該水庫保障了臺州的供水需求和防洪需求，為臺州經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)，取得顯著的社會效益。但永寧江流域內(nèi)地理環(huán)境復(fù)雜，該區(qū)域受到椒江河口潮位和靈江干流共同影響，導(dǎo)致其洪澇致災(zāi)因子多樣化。并且遭遇多次暴雨、臺風(fēng)強(qiáng)降雨等自然災(zāi)害影響，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)水位快速上升，區(qū)域較低處被淹沒。流域內(nèi)山區(qū)面積占比較大，由于長潭水庫主要作用為發(fā)電、溢洪等方式泄水，導(dǎo)致排澇泄洪能力不斷下降，受潮汐頂托作用影響，干擾水庫閘門排水能力；且區(qū)域內(nèi)由于未能及時解決庫區(qū)移民等問題，水庫無法完全發(fā)揮其設(shè)計(jì)效益[2]。近年來，永寧江流域幾次遭受洪澇災(zāi)害，其中2013年“菲特”臺風(fēng)、2015年“蘇迪羅”臺風(fēng)、2019年“利奇馬”臺風(fēng)等嚴(yán)重臺風(fēng)均給流域造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失；而臺州南片地區(qū)連續(xù)遭遇缺水困局，2018年、2020年均出現(xiàn)隔天供水的情況。

如何提高永寧江流域的防洪能力，提升長潭水庫綜合治理成效，成為當(dāng)下研究的重要問題。為此，本文提出一種綜合治理措施，提升水庫綜合效益，即通過長潭水庫綜合治理，通過提高移民水位，增加水庫防洪庫容，減少水庫下泄量，降低永寧江河道沿程水位，提高永寧江流域防洪能力，進(jìn)而提升長潭水庫綜合治理成效。

2 綜合治理措施

在長潭水庫綜合治理成效分析中，將提升的措施劃分為工程措施和非工程措施。工程措施為：通過改造泄洪閘，改變調(diào)度方式，提升水庫攔蓄能力；對于因抬高移民水位而受影響的房屋、道路、“三線”等，因地制宜的采取拆除重建、院墻保護(hù)、圍區(qū)堤防等重建或防護(hù)措施。非工程措施包括：通過工程措施仍存有防洪隱患的房屋、道路、農(nóng)田等，結(jié)合土地租賃、洪水保險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)确绞介_展征地，從而提升該方案的可行性。

2.1 工程措施

2.1.1 改造泄洪閘

提高水庫移民水位后，為確保大壩自身的安全，適當(dāng)改造泄洪閘。通過對泄洪閘的改造，提升長潭水庫的泄洪能力，使校核水位低于原特征值[3]。目前，長潭水庫的泄洪閘閘底高程為33.00 m，閘凈寬50 m。改造泄洪閘中為保持閘寬不變，使閘底高程降低2.00 m至31.00 m，重新更換啟閉設(shè)備和閘門，拆除啟閉機(jī)室并進(jìn)行新建，投資約0.2億元。

泄洪閘改造后，需相應(yīng)調(diào)整原有調(diào)度方式。

長潭水庫原調(diào)度方式為：水庫汛限水位35.00 m，當(dāng)壩前水位低于38.00 m（P=5%），水庫控制下泄流量不超過756 m3/s；當(dāng)壩前水位高于38.00 m（P=5%），低于38.86 m（P=2%），水庫控制下泄流量不超過1 022 m3/s；當(dāng)壩前水位超過38.86 m（P=2%），水庫敞開全部泄洪閘門，確保大壩安全[4]?？紤]到下游永寧江的防洪壓力較大，近年來長潭水庫控運(yùn)計(jì)劃將汛限水位降低1.00 m，即34.00 m。

長潭水庫綜合治理后，水庫移民水位可從38.05 m抬高到39.00 m，汛限水位可以由34.00 m恢復(fù)到設(shè)計(jì)之初的35.00 m，泄洪調(diào)度方式可以調(diào)整為：水庫汛限水位35.00 m，當(dāng)壩前水位低于38.91 m（P=5%），水庫控制下泄流量不超過270 m3/s，當(dāng)壩前水位高于38.91 m（P=5%），低于39.97 m（P=2%），水庫控制下泄流量不超過340 m3/s；當(dāng)壩前水位超過39.97 m（P=2%），水庫敞開全部泄洪閘門，確保大壩安全。在調(diào)度過程中長潭水庫綜合治理實(shí)施前后，調(diào)洪水位數(shù)據(jù)具體見表1。

表1 實(shí)施前后長潭水庫的調(diào)洪水位數(shù)據(jù)表

從表1可看出，工程實(shí)施后，將長潭水庫校核水位下降0.71 m至42.35 m，確保了大壩安全。

當(dāng)泄洪閘改造后，調(diào)整原有調(diào)度方式基礎(chǔ)上，還要調(diào)整預(yù)報(bào)調(diào)度方式，通過對災(zāi)害天氣的有效預(yù)報(bào)，進(jìn)行詳細(xì)的安排部署，是提升長潭水庫的綜合效能的有效方式。對該區(qū)域預(yù)報(bào)要做到三個及時：及時關(guān)注，及時提取水庫內(nèi)水位等相關(guān)數(shù)據(jù)，及時調(diào)整防洪防澇的準(zhǔn)備。同時設(shè)計(jì)有效的解決方案，以降低洪澇對該水庫能力的影響。

2.1.2 治理受淹房屋

抬高水庫移民水位后，受影響房屋為1 350間，占地面積6.91 hm2，建筑面積69 344 m2，以淹沒水深、周邊地形情況，以及受影響建筑的密度為依據(jù)，設(shè)計(jì)就近后靠、拆除重建、院墻保護(hù)、圍區(qū)堤防等4種受淹房屋處理方案，投資約2億元。

就近后靠處理方案中主要針對室內(nèi)地坪高程整體較低及不滿足拆除重建、院墻保護(hù)、圍區(qū)堤防條件的建筑。據(jù)調(diào)查，共有694.80 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為1 412.70 m2。對該部分建筑實(shí)施就近后靠處理，能夠保護(hù)54人，18間房屋。該方案在幾種方案中的占地比例較低，僅占1.33%。

拆除重建方案主要針對木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)等環(huán)境較差的危房。據(jù)調(diào)查，共有4 631.03 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為8 439.89 m2。對該部分建筑實(shí)施拆除重建處理，能夠保護(hù)306人，102間房屋。該方案在幾種方案中的占地比例為7.56%。

院墻保護(hù)主要針對防洪高程1.00 m以下，零星分布的房屋建筑。同時，房屋周邊需要更為開闊的空間，能夠圍成院墻。據(jù)調(diào)查，共有9 913.51 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為28 074.05 m2。對該部分建筑實(shí)施院墻保護(hù)處理，能夠保護(hù)648人，216間房屋。該方案在幾種方案中占地比例為16.00%。

圍區(qū)堤防方案主要針對較為集中的保護(hù)對象，滿足布置防洪堤的要求，或是本該建堤防而未建的。據(jù)調(diào)查，共有54 064.20 m2占地面積的建筑滿足以上條件，其建筑面積為160 698.41m2。對該部分建筑實(shí)施圍區(qū)堤防處理，能夠保護(hù)3 042人，1 014間房屋。該方案在幾種方案中的占地比例為75.11%，面向?qū)ο笞顝V。需布置的防洪堤共9處，總長為7.65 km。布置圍區(qū)堤防的位置均處于水庫38.05 m高程線之上，同時將堤防高程控制在2.00 m高度以下。圍區(qū)堤防布置的具體情況見表2。

表2 圍區(qū)堤防布置的具體情況表

對于通過院墻保護(hù)、圍區(qū)堤防等措施，針對不能徹底解決防洪隱患的房屋，通過洪水保險(xiǎn)補(bǔ)償進(jìn)行緩解。

2.1.3 加高道路

抬高水庫移民水位，需加高道路17.38 km。其中，等級公路2.88 km，村道14.50 km，投資約0.8億元。等級公路各段的加高情況見表3，村道加高情況見表4。

表3 等級公路各段的加高情況表

表4 村道的加高情況表

2.1.4 補(bǔ)償“三線”

當(dāng)移民水位線抬高后，輸變電設(shè)施、通訊移動光纜、廣播電視光纜線路等會受到影響，因此需要進(jìn)行“三線”補(bǔ)償，投資約0.8億元。38.00 m至38.50 m，38.50 m至39.00 m的“三線”補(bǔ)償方案分別見表5和表6。

表5 38.00 m至38.50 m的“三線”補(bǔ)償方案表

表6 38.50 m至39.00 m“三線”補(bǔ)償方案表

2.1.5 治理入庫河流

抬高移民水位，將影響11條入庫河流，因此需要對受影響的11條入庫河流實(shí)施防洪固堤工。建設(shè)長度約7.16 km，投資約1.2億元。具體方案見表7。

表7 入庫河流實(shí)施防洪固堤工程情況表

2.2 非工程措施

抬高水庫移民水位后，最有難度的工作是庫區(qū)征地。為順利開展征地工作，需設(shè)計(jì)土地租賃、洪水保險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)确桨福a(bǔ)充防護(hù)或重建措施，多途徑、多方案開展精準(zhǔn)化征地。

2.2.1 土地租賃設(shè)計(jì)方案

長潭水庫庫區(qū)高程36.50 m至38.00 m范圍內(nèi)土地已采用租賃的形式補(bǔ)償[5]。在高程38.00 m至39.00 m范圍內(nèi)，主要農(nóng)作物有水稻、楊梅樹、橘樹、枇杷樹等。庫區(qū)大部分種植早稻，早稻抽穗期在6月上旬至7月上旬，中稻在9月上旬左右，晚稻在10月中旬左右，臺風(fēng)暴雨影響多在8月之后，此時水稻株高在80~100 cm，耐淹深度在50 cm左右；楊梅樹、橘樹、枇杷樹耐淹深度高于1.00 m。因此，高程38.00 m至39.00 m范圍內(nèi)的土地可以繼續(xù)種植農(nóng)作物，同時采用租賃方式補(bǔ)償。共涉及旱地、水田、園地等115.20 hm2，旱地、水田的租賃費(fèi)用為166.67元/hm2，園地的租賃費(fèi)用為240.00元/hm2，年租金約260萬元。

2.2.2 洪水保險(xiǎn)補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案

對長潭水庫庫區(qū)高程38.00 m以上的房屋、果園、農(nóng)田等財(cái)產(chǎn)進(jìn)行保險(xiǎn)，作為工程措施、土地租賃方案的補(bǔ)充。當(dāng)淹沒水位線低于39.00 m時，實(shí)行精準(zhǔn)賠付；當(dāng)淹沒水位線超過39.00 m時，直接賠付500萬元。根據(jù)模型測算，一次受災(zāi)的最高賠償限額為500萬元，一個年度累計(jì)賠償限額為800萬元，保險(xiǎn)費(fèi)為（96萬元~120萬元）/a。

3 永寧江流域防洪能力提升效果

3.1 最高洪水位和相應(yīng)庫容提升

長潭水庫綜合治理實(shí)施前后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，最高洪水位和相應(yīng)庫容的提升效果見圖1和圖2。

圖1 最高洪水位的提升效果圖

圖2 長潭水庫相應(yīng)庫容的提升效果圖

從圖1和圖2可看出，工程實(shí)施后，抬高了最高洪水位并提高了水庫防洪庫容。其中，長潭水庫相應(yīng)庫容的提升主要是指當(dāng)該水庫無閘門控制時，該水庫的一般蓄水位，此時主要是無洪澇災(zāi)害時的庫容量；當(dāng)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害時，水庫通過閘門的控制，使水庫的庫容保持在合理的范圍內(nèi)，但實(shí)際中會高于一般的蓄水位。因此，當(dāng)確定了水庫一般的蓄水量水位后，考慮到長潭水庫的擴(kuò)容可行性，可對其進(jìn)行施工，提升其相應(yīng)庫容。

3.2 水庫下泄量減少

長潭水庫綜合治理實(shí)施前后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，下泄流量變化情況見圖3。

圖3 工程實(shí)施前后長潭水庫下泄流量對比圖

從圖3可知，工程實(shí)施后，長潭水庫在20 a一遇和50 a一遇洪水條件下，最大下泄流量減至270~340 m3/s。20 a一遇洪峰期間泄流約270 m3/s，削峰比例64.3%；50 a一遇洪峰期間泄流約340 m3/s，削峰比例66.7%?？梢?，工程實(shí)施后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，下泄流量可削65%左右。

3.3 永寧江水位降低

長潭水庫綜合治理實(shí)施后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，永寧江流域沿程20 a一遇、50 a一遇的水位降低情況見表8和表9。

表8 20 a一遇的水位降低情況表 單位：m

表9 50 a一遇的水位降低情況表 單位：m

從表8和表9可知，工程實(shí)施后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，在潮濟(jì)~西江閘下河段，20 a一遇沿程水位降低0.51~1.47 m，50 a一遇沿程水位降低0.68~1.97 m，降低幅度明顯。

3.4 堤防高度變化

長潭水庫綜合治理實(shí)施前后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，永寧江堤防加高高度變化情況見表10。

表10 工程實(shí)施前后永寧江堤防加高高度變化情況表單位：m

從表10可知，工程實(shí)施前，永寧江干流沿線從頭陀~永寧江大閘上的河道兩岸堤防需加高0.25~0.71 m；工程實(shí)施后，永寧江干流只需加高永裕閘下—永寧江大閘兩岸堤防，且只需加高0.08~0.41 m。永寧江干流需加高堤防長度大大縮減，需加高堤防高度也明顯降低。

4 長潭水庫供水量增加效果

長潭水庫現(xiàn)行控制水位，即正常蓄水位36.00 m，梅汛期限制水位為35.00 m，臺汛期限制水位為34.00 m。工程實(shí)施后，長潭水庫恢復(fù)到設(shè)計(jì)之初的汛限水位，即正常蓄水位36.00 m，梅汛期限制水位為36.00 m，臺汛期限制水位為35.00 m。工程實(shí)施前后，相應(yīng)的調(diào)度方式下，不同的城鎮(zhèn)供水保證率，長潭水庫的城鎮(zhèn)供水能力見表11。

表11 工程實(shí)施前后各保證率城鎮(zhèn)供水效益情況表

從表11可知，95% 城鎮(zhèn)供水保證率下，工程實(shí)施后較實(shí)施前增加城鎮(zhèn)供水規(guī)模1萬m3/d，年均增加城鎮(zhèn)供水量355萬m3，年均減少棄水量約615萬m3；90% 城鎮(zhèn)供水保證率下，工程實(shí)施后較實(shí)施前增加城鎮(zhèn)供水規(guī)模3萬m3/d，年均增加城鎮(zhèn)供水量1 033萬m3，長潭水庫年均減少棄水量約1 136萬m3。95% 和90%的城鎮(zhèn)供水保證率下，供水量均有不同程度增加。

5 結(jié) 語

長潭水庫作為永寧江流域干流上游的大型水庫，集水面積達(dá)到441.3 km2，對該水庫進(jìn)行綜合治理，對提升永寧江流域防洪能力具有重要意義。通過長潭水庫綜合治理工程，在提升永寧江流域防洪能力的基礎(chǔ)上，增加城鎮(zhèn)供水量，破解了現(xiàn)狀防洪效益和供水效益不可兼得的困局；長潭水庫綜合治理工程中的非工程措施即土地租賃和洪水保險(xiǎn)補(bǔ)償方案，是對工程措施的一種補(bǔ)充，工程措施和非工程措施相結(jié)合，為庫區(qū)征地工作順利開展提供了更大的可能性。通過長潭水庫綜合治理，既能提升永寧江流域的防洪能力，又能緩解水資源供需矛盾，能夠?yàn)槠渌畮斓木C合治理提供一定的借鑒和參考。