浅谈方邱湖行洪区姚湾段整治方案的演变

2011-02-14张学军王再明

治淮 2011年3期

张学军张鹏王再明赵凯

一、概述

姚湾位于淮河干流蚌埠（吴家渡）～浮山段南岸的方邱湖行洪区内，距凤阳县临淮镇约2.0km，对岸为临北段行洪区。姚湾段堤防是方邱湖行洪区的重要组成部分，长约4.0km，堤防背水侧分布有姚东、姚西和农业村等3个行政村，共有居民约3200人。姚湾所处的淮干河段堤距狭窄，最窄处不足500m。该段河道呈冲刷趋势，现状河底已被冲刷至-6.0～-8.0m高程，一直以来，姚湾就是淮河干流的老险工段。

姚湾段堤防座湾迎流顶冲，深泓贴岸，现状13.50m高程以下的河岸边坡不足 1∶1.5，局部仅为 1∶1，堤岸严重崩塌已迫近堤脚，危及堤身安全。据统计，1978年、1980年、1988年和1991年，姚湾段均出现局部崩塌险情，目前塌岸仍在发展，已导致约800m堤段完全失去滩地，另有约1000m堤段的滩地宽度不足20m。针对姚湾险工段的治理工程自20世纪60年代末陆续开始，由地方河道管理部门组织实施抛石护岸，因受经费限制，抛护范围小，抛石量不足。经多年观测，险情发展速度逐年加快，险工段范围也有扩大趋势。

二、整治方案的演变

姚湾作为方邱湖行洪区的一部分，其整治方案必然与淮干河道过流能力以及方邱湖、临北段行洪区的调度运用密切相关。近年来，在相关水利部门编制的多项规划设计报告中，基于规划目标和工程任务的不同，先后提出了数种姚湾段的整治方案及相应的工程措施。

1.进行险工处理的整治方案

2002年，水利部淮委规划设计研究院根据国务院治淮会议精神以及淮委前期工作的统一部署，编制完成了《淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程可行性研究报告》（以下简称《可研报告》）。该项研究以扩大淮干上中游排洪通道和改善中小洪水出路为规划目标，提出了河道清障、堤防退建和加固、束水堤段治理等一系列的工程措施。其中，姚湾段整治被列入蚌埠至浮山段治理工程中，为有效地解决姚湾段堤防长期以来存在的险工问题，《可研报告》针对工程区的具体情况，分别拟定了退堤和护岸两个方案进行比选。

（1）退堤方案主要工程内容：铲除老堤2.0km，新筑堤防1.7km，最大退距300m，退出面积0.3km2。新筑堤防为5级建筑物，设计堤顶高程同原行洪区堤防（21.5m），堤顶宽6m，内外边坡均为1∶3。

（2）护岸方案工程措施：对堤身进行干砌石坡式护坡，护坡长度830m；河岸采用土工模袋（FP型）处理，长度1130m；堤基采用抛石护脚，抛石工程量 4.45×104m3。

2003年，中国国际工程咨询公司先后两次对《可研报告》进行了评估，评估意见认为，姚湾段两方案均可行，但护岸方案可节省投资2000万元左右，实施护岸方案是合理的。根据评估意见的精神，中水淮河工程有限责任公司在其后进行蚌埠至浮山段治理工程初步设计报告编制过程中，推荐姚湾段采用《可研报告》中的护岸方案进行整治。

2.行洪区调整中的整治方案

在以往的历次淮河防洪规划中，行蓄洪区始终是防洪体系的重要组成部分，行蓄洪区按规定要求充分运用是淮河达到防洪目标的基本前提。但是，从历年大水的实际调度运用情况来看，行洪区目前还存在着启用标准低、进洪频繁、行洪效果差等问题，直接影响淮河防洪目标的实现，因此，迫切需要结合淮干河道整治对行洪区进行调整。2002年1月，国务院办公厅批转水利部《关于加强淮河流域2001～2010年防洪建设的若干意见》，进一步明确了近期建设的主要任务，在治淮19项骨干工程基础上，增加行蓄洪区调整等其他3项工程建设任务。2003年10月，国务院召开了治淮工作会议，要求抓紧灾后重建和加快治淮工程建设，合理安排行蓄洪区调整等工程建设。2009年3月，国务院在国函〔2009〕37号文中要求“在全面完成治淮19项骨干工程的基础上，重点安排行蓄洪区调整……改善行蓄洪区内群众生产生活条件”。

行洪区调整是在淮干河道整治的基础上进行的，其目的是进一步完善淮河流域防洪体系，减少行洪区数量，提高行洪区的启用标准，巩固河道设计排洪能力。根据淮委前期工作的安排，中水淮河规划设计研究有限公司对淮干行蓄洪区调整进行了专项研究，并编制完成《淮河干流行蓄洪区调整规划》。按照调整规划的总体布局，方邱湖行洪区将改为防洪保护区。姚湾段堤防是方邱湖行洪区的重要组成部分，由于现状该段堤距狭窄，若不进行堤防退建，将无法通过河道疏浚来理顺河势，也将会严重制约河道泄流能力，从而直接影响方邱湖行洪区调整工程的顺利实施。经综合分析和比较，《淮河干流行蓄洪区调整规划》推荐方邱湖行洪区采取以下的工程措施进行调整：退建孙咀、赵拐和姚湾段行洪区堤防（其中姚湾段最大退距约1.0km，退出面积约1.5km2），并对淮干方邱湖进口至临北段出口段河道进行疏浚。

3.河工模型试验对退堤方案的验证

为进一步验证方邱湖行洪区调整方案的合理性，中水淮河规划设计研究有限公司委托安徽省水利科学研究院开展淮干席家沟～黄湾段河工模型试验，试验河段全长43.9km。在河工模型试验中，除对方邱湖行洪区调整的总体方案和工程措施进行研究以外，还重点对姚湾段的退堤方案进行了分析和比较，试验成果表明：

（1）当河道泄量为13000m3/s时，姚湾段堤防维持现状工情与堤防退建方案相比较，将使方邱湖行洪区出口处的水位升高0.15m。

（2）姚湾段堤防退建后，将扩大现状姚湾卡口段的过水断面，使河段堤距、河道过水面积与上下游基本保持一致，同时，新退出的滩地过流平顺，不会出现回流现象。

（3）通过对河道断面流速分布的分析，姚湾段堤防退建后，当河道泄量为13000m3/s时，弯顶处的深泓最大垂线平均流速为1.9m/s；若堤防不进行退建，则弯顶处的深泓最大垂线平均流速达3.2m/s，将会导致河道进一步下切，不利于河岸的稳定。

综上所述，姚湾段堤防退建将有效降低淮干水位，并有利于扩大河道泄流能力。其后，水利部淮委组织召开了姚湾段整治方案专家咨询会，与会专家一致认为，根据模型试验和分析计算成果，姚湾段退堤对降低淮干水位效益显著，整治效果较好，退堤方案是可行的。为了与方邱湖行洪区总体规划方案相一致，进行抛石护岸已无必要，专家建议不再实施原护岸方案。

从《可研报告》到行洪区调整，姚湾段的整治方案随着规划目标的不同进行了调整。前后两个退堤方案退建规模不同，退堤的意义和作用也不相同，主要区别在于前者是为了进行险工处理，而后者则是为了行洪区调整而采取的一项必要的工程措施。目前，《淮河干流行蓄洪区调整规划》已由水利部、安徽省人民政府、江苏省人民政府联合发文进行了批复；方邱湖行洪区孙咀和赵拐段堤防退建工程也已建设完成，新筑堤防在防御2007年大水中发挥了重要作用。

三、姚湾段堤防退建的主要工程内容

进入21世纪以来，针对洪水中暴露出的河道排洪能力不足、行洪区防洪标准偏低、洪水出路尚未根本解决等实际问题，水利部淮委组织安徽省水利水电勘测设计院和中水淮河规划设计研究有限公司先后编制完成《淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程补充可行性研究报告》和《淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程补充初步设计报告》，方邱湖行洪区姚湾段堤防退建是其中的6个分项工程之一，主要工程内容如下。