江新联围水系联合调度的回顾与优化探索

江新联围水系联合调度的回顾与优化探索

何雄方铭锋陈新河胡戈行

江门市江新联围管理处江门529000

摘要：本文回顾自2016年7月江新联围水系实施联合调度以来取得的成效，并针对联合调度工作存在的一些问题进行分析，思考如何优化水系联合调度工作，最大化地发挥联合调度效益，造福人民群众。

关键词：联合调度；水系；优化

1前言

江新联围水系是江门市东部最重要的水系，地处珠江三角洲下游，属于典型的沿海地带河口网河区，水系区域河网纵横，洪潮掺杂，历年来内涝频发，且河流生态失衡。为破除行政壁垒，使整个水系的调度形成合力，江门市江新联围管理处于2015年10月组织工作组，开展水系联合调度研究工作。通过对江门市自然环境、工程设施、社会经济进行调查，结合数学模型分析和信息化技术，项目组于2016年5月编制了水系联合调度方案报江门市三防指挥部批准；同年6月，江门市人民政府决定由江门市江新联围管理处正式组织实施江新联围水系联合调度工作。

联合调度实施至今，在水安全保障以及水环境改善方面取得了较好的社会经济效益，引起了广东省水利厅的关注，广东省水利科学研究院也对江新联围水系联合调度工作进行了专题调研，并充分肯定了该项工作。在取得成绩的同时，我们也发现了联合调度工作存在的一些问题。针对问题，我们进行了认真分析，并提出优化建议。

2联合调度工作回顾

2.1总体情况

江新联围水系河道可划分为三个级别，一级为滨临江新联围大堤的西江、潭江干流；二级为围内水系主河道，包括天沙河、蓬江河、江门水道、礼乐河、九子沙河、睦州水道、新前水道等关键性河道；三级为水系主河道或西江（潭江）干流环绕的各中小围内的河涌，如江海区礼东围麻园河、龙溪河等，如图1所示。

图1江新联围水系图

水系联合调度就是根据各级河道的特点，通过控制河道上各水利工程的运行，使得各级河道之间形成有效的联动，从而达到调节水系流态的目的。联合调度工作可分为水安全调度和水环境调度，其中水安全调度又细分为防洪工况、挡潮工况、防暴雨工况、防暴雨及洪（潮）组合工况等。截至2018年7月，在江新联围管理处的统筹协调下，共启动联合调度31次，其中防洪工况调度3次，防暴雨工况调度10次，水环境调度18次，在历次调度中效果最为明显的是防暴雨工况调度。2017年，江门市东部三区一市水系调度及应用项目获得江门市科技成果二等奖。

2.2成效分析

联合调度的成效分析分两方面，一是水安全联合调度成效，二是水环境联合调度成效。

（1）水安全联合调度成效

在水安全联合调度方面，最能反映调度成效的是水系主河道的水位情况。当外界西江或潭江的水位过高的情况下，通过调控主河道上的控制性工程，拦阻外界水进入水系主河道，从而降低主河道的水位，为各区域的防洪排涝提供有利的条件。2017年7月4日前后，西江遭遇自2009年来的最大洪水，根据调度方案进行有序合理调度，洪水来临时北街水闸外江最高水位达到3.57m，调控后江门水道水位降到1.56m以下，调降水位近2.01米，防止洪水进入城区，基本没有造成直接经济损失，保障了人民群众生命财产安全。

表1防洪调控北街水闸水位记录

2018年6月13-14日“龙舟水”期间，江门市地区出现短时超强降雨，24小时累计平均降雨量达到200mm以上，水系各区域均出现不同程度的洪涝灾害，尤其是天沙河和杜阮河区域，这两个区域的主要排水通道有两个，分别是与江门水道交汇处的江咀水闸和耙冲水闸，因此江门水道的水位状况对其的排水影响非常大。通过联合调度，调控北街水闸、睦洲水闸等主要控制性工程，降低江门水道的水位，加快了内河涝水排出速度，期间调降最大水位差为0.8米（见图2）。

图2北街水闸2018年6月13日至14日水位过程线

（2）水环境联合调度成效

通过充分利用潮汐规律，退潮时关闭上游洪区各水闸，开启下游水闸排水入银洲湖；涨潮时关闭下游潮区各水闸挡潮，开启洪区各水闸引水进入江门水道水系完成换水过程。在此期间，使河流形成单向流动，增强水体流动性，换水效果明显。

联合调度期间市区内各主要河流水质情况较调度前有明显改善，特别是氨氮、总氮、总磷有明显下降。联合调度期间马鬃沙河、麻园河、天沙河的化学需氧量、5天生化需氧量、总磷、氨氮较调度前分别平均下降了33.81%、53.08%、28.66%、40.77%。联合调度前后市区内主要河流水质检测结果对比详见表2。

表22017年2月27日水环境联合调度前后水质指标变化表

3存在问题分析

联合调度过程中也发现了一些问题，这些问题制约了水系调度工作的推进，归结起来，主要包括以下几方面：

3.1河道问题

（1）淤积

因城市建设等原因，部分水系河道在近两三年来淤积现象发展较快，其中以江海区的麻园河、龙溪河段，蓬江区天沙河棠下片区的各支流（天乡水、泥海水、雅瑶河等）最为严重，这导致在日常调度和防洪排涝调度期间，河道过流能力降低，蓄换水、排涝等工作受到严重影响，死水或壅水现象时常发生，降低了联合调度的效果。

（2）河道变迁

受城市、交通等建设的影响，水系范围内的部分河道变动较大，河道被截断、缩窄或改道，其中江海区龙溪河因修建高速公路，河道被高架桥墩一分为二，过流断面被严重缩减，且出现了“Z”型河道；新会区会城河道因交通建设，整条河道被改成地下箱涵式，一方面过流受到影响，另外河道的变化情况无法及时掌握，对调度不利。上述问题的出现，阻碍了水系的整体循环和排涝工作。

（3）节制闸

近两年来，部分地方村镇出于自身利益考量，尤其是滨临西江的区域，为保障自身区域的水体需求，在所属河道上增设节制闸，一方面拦阻其他区域水质较差的水体通过本区域，同时截蓄从西江引入的水质较好的水体；另一方面拦阻其他区域内的洪水、涝水通过本区域排出西江。这些节制闸因在联合调度方案拟定时尚未出现，未将其纳入联合调度范畴。

3.2调度信息收集问题

在近两年的水系联合调度运行过程中，调度决策信息主要依托于2015年建成的江新联围——鹤山大堤综合信息化系统进行收集，但因该系统在设计时的功能主要面对大堤的安全管理方面，侧重于视频监控点的布设，对于调度工作必需的水雨情数据收集方面有所欠缺，水雨情监测点较少，覆盖率不足，不足以支撑联合调度工作开展需要，导致在调度决策中关键的水雨情实时信息掌握程度和范围缺失，一些关键数据只能利用人工进行收集和传递，效率不高，费时费力，调度工作较为被动。

3.3联合调度工程范畴问题

水系联合调度方案中，一些关键性的中小围的河道工程未纳入联合调度范畴，这些工程虽规模不大，但是对局部区域的影响是至关重要的，如礼东围龙泉滘水闸，该工程位于新会区，但作为礼东围整体区域的南部出口，对于江海区也有着重要的作用。在拟定方案时，因该水闸工程位于内河，与西江无直接交互，对主河道影响不大，所以在联合调度方案研究时未纳入进联合调度范畴，导致礼东围区域在联合调度过程中不太顺畅。

3.4工程运行规程适应性问题

自联合调度工作实施以来，各工程的实际运行情况与原本工程的设计运行规程已有所不同，但目前尚未对各工程的运行规程做出修订。如在北街水闸运行规程中，最低关闸水位（调控运行水位）为西江达到2.20米水位时，但在联合调度实际过程中，特别是遇到区域内大范围的暴雨期间，北街水闸在2.20米以下就需要进入调控运行状态，将北街水闸下游江门河的水位降低，从而为各个区域在暴雨期间提供水闸自排的条件。除北街水闸以外，下游的睦洲水闸、三江口水闸、大洞口水闸等控制性工程同样存在类似的问题，这些问题导致在联合调度过程中，当调度指令与原工程运行规程不一致时，执行人员往往首尾难顾、无所适从。

3.5调度体制机制问题

联合调度方案虽经江门市三防指挥部批准实施，并通过市政府工作会议明确由江新联围管理处负责统筹协调联合调度工作，但在实际工作中行政壁垒依旧存在，未完全打破。当前各工程是参照过往属地管理的原则，由各地的水利部门运行管理，而联合调度往往需要多个部门的形成联动。当某工程的调度在整体利益与当地的利益存在冲突时，工程管理单位出于本区域利益考虑，在执行调度指令时会有抗拒的心态，往往不够坚决，甚至出现拒绝执行情况，加大了调度的统筹协调难度。，因水系区域受洪、潮、雨三种外界因素的影响，上下游区域的影响程度不一，联合调度遇到阻力的现象在涉及主河道控制工程调度时候更为明显。

4优化建议

4.1加快河道建设

作为水系水体的载体和通道，河道的“健康”状况对水系联合调度工作的成效有着决定性的影响因素，河道不“健康”，再科学合理的调度方案也是事倍功半，为此需要有针对性的优先解决河道的问题，方能使得调度效果事半功倍。一是要加快河道清淤疏浚，恢复河道过流能力，并形成定期2～3年疏浚一次的机制；二是要从水系整体统筹规划河道河网，打通当前的一些“断头河”、“盲涌”，构建布局合理，水循环顺畅的河道河网；三是要严格控制河道节制闸的建设，对于新增新建节制闸必须进行充分的研究论证，同时对于近两年建成的节制闸，在不违背联合调度方案的原则下，严格规范其运行调度规程，必要时纳入联合调度范畴。

4.2加强信息化系统的建设

尽快推进水系联合调度配套信息化系统的建设工作，一是在目前已建成的“鹤山大堤——江新联围大堤综合信息化系统”基础上进行功能拓展，增设水雨情信息采集系统，全方位的对水系内的各工程、各关键区域的水情、雨情、工情等进行24小时的实时采集；二是依托当前已实施的三防标准化系统，构建调度会商指挥平台，搭建顺畅的沟通渠道；三是结合当前物联网+、大数据以及云计算的前沿互联网应用技术，通过广泛收集调度的各方面数据信息，进一步完善水系调度模型。

4.3调整工程调度范畴

重新调整联合调度的工程范畴，对于一些影响比较关键的工程，包括近两年增建的节制闸，以及原本方案拟定时候未考虑到的龙泉滘水闸、海口水闸等工程，纳入联合调度范畴，规范其运行调度规程，打通当前联合调度水系循环的一些关键环节，提高联合调度的效果。

4.4修订工程调度运行规程

对于当前出现的原工程运行规程与联合调度实际情况不符的问题，应根据实际的调度工作需要，对各工程原运行规程进行修订，使之与联合调度完全匹配，避免在日后的联合调度工程中出现调度指令与工程运行规程不一致的情况，使调度指令的执行顺畅。

4.5推动体制改革

对于一些比较重要的控制性工程，应推动其管理体制改革，实行统一管理，实现管理权限和调度权限合一，彻底打破行政壁垒，提高调度指令的执行力度。当前水系的控制性工程主要是主河道与西（潭）江交互的口门，包括北街水闸、睦洲水闸、三江口水闸、龙泉水闸、大洞口水闸等大中型工程。

5结语

江新联围水系联合调度工作的实施对于区域内的水安全保障和水环境改善工作起到积极促进作用，虽目前遇到了一些的问题，但相信在各方的支持和努力下，这些问题都能够解决，联合调度工作将更好的推进，从而发挥出更大的社会经济效益，为区域社会经济发展保驾护航。

参考文献：

[1]陈志良，罗军，王成刚，廖华.城市河流水环境综合防治.广东水利水电，2004（5）：18-20.

[2]朱晓丽.浅析河道治理与水环境保护.浙江水利科技，2005（2）：47-48.

[3]韩义超，谷长叶，胡铁松.辽宁省跨流域水系联通复杂巨系统调度技术研究.节水灌溉，2014（2）：36-39.

[4]韩松.北极村灌区水系调度运用原则及运行方法.黑龙江水利科技，2014（6）：123-124.