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浅析史灌河洪涝灾害与治理措施

2011-02-14陈卫国宋嗣强

治淮 2011年9期
关键词:险工河床堤防

陈卫国 宋嗣强

史灌河(灌河口以上称史河)发源于大别山北麓安徽省金寨县牛山,流经安徽省六安市与河南省固始县,于固始县三河尖汇入淮河。河道全长222km,梅山水库控制面积1970km2,总库容22.64亿m3,梅山水库以下河道长122.47km,流域总面积6895km2,为淮河南岸最大的支流,是淮河干流洪水的主要来源之一。

史灌河流域地处北亚热带向暖温带过渡地带,属大陆性季风湿润气候区。流域内地形复杂,气候温和,雨水丰沛。多年平均降雨量1074mm,多年平均水面蒸发量874mm,降水时空分布不均匀,年内、年际变化较大。汛期6~9月降雨量占62.4%,1954年降雨量1787.4mm是1966年降雨量610.9mm的2.93倍。

史灌河流域呈扇形,洪水主要由暴雨形成,其洪水径流特性与暴雨特性和流域地形特征紧密相关。史灌河为山丘区河道,是暴雨多发地区,地面及河道坡降陡,洪水汇流迅速,峰高势猛。

一、河道概况

史灌河上游山区支流密集,源短流急,是洪水的主要来源。同时汛期暴雨集中,水流湍急,来势猛、流量大,因河床砂质,使主流游荡不定,成为游荡性河流。由于历次大小洪水的左右岸冲刷,使部分河段形成诸多弯道和河心洲,使河床高低不平,河道断面非常不规则。

史灌河为宽浅式、游荡型河道,河道宽400~1200m,为砂质河床,结构松散,透水性强,抗冲能力极低,往往小水过后淤成堆、大水来了冲成潭。

史河叶集孙家沟以上河段主槽较为明显,且主槽断面较大,河床质为粗砂夹卵砾石,河底比降0.5%~0.1%;叶集孙家沟~固始段河道铁砂位于黄砂下部,由于群众翻采铁砂,河道出现无数小砂堆,主槽不明显,且无规律,河床质为中粗砂夹细卵石,河床比降0.1%~0.05%;固始以下段河道河床中部有断续砂丘,河道主槽较为明显,河床质为砂质,河道比降平缓,河床比降0.05%~0.02%,河身弯曲。

新中国成立后,新建梅山水库拦蓄山洪,沿河群众修筑生产堤,灾害有所减轻。1991年大洪水后,当地乡村加高加固两岸堤防,初步形成防洪工程体系。

二、洪涝灾害概述

史灌河洪涝灾害频繁,据史料统计,新中国成立前的500年中曾出现23年大洪涝,平均21年一遇。新中国成立后史灌河上游修建水库,拦洪削峰,洪涝灾害有所减轻。但由于人类围垦圈地,河床淤塞抬高,造成灾害频繁。据统计,史灌河发生严重洪涝灾害的年份有16年,平均3~4年一遇。

史灌河流域洪涝灾害有3种情况:一是史灌河下游受淮河洪水顶托,洪水位居高不下,滞蓄时间长,造成堤防溃决,同时内涝积水,农作物受涝,损失严重。二是史灌河中上游河道河床抬升,河道砂丘壅水阻水,致使中小洪水的流量形成较大洪水的高水位,造成堤防漫溢,严重威胁两岸保护区安全。三是史灌河的几条支流无控制性工程,常遇山洪暴发,形成区域内大灾害。

史灌河堤防在新中国成立后发生决口有10个年份24处,造成极大洪涝灾害。决口的主要原因是堤防低矮单薄,砂基砂堤。具体险情有漫溢决口,堤身单薄渗漏破坏决口,堤基管涌流土破坏决口等形式。由此可见,中上游河道没有系统规划整治,加之河床抬升,遭遇较大洪水时发生漫溢决口的风险加大。

三、防洪工程现状及存在问题

(一)工程现状

史灌河自红石咀始,两岸现状设有堤防,防洪保护区面积600km2,其中耕地面积63万亩,人口70万人。保护区包括安徽省叶集镇综合改革试验区,河南省史河湾改革试验区和固始县城区。

(二)存在问题

1.河道堤防低矮单薄,防洪标准低。史灌河现状堤防堤顶宽2~10m,高2~7m,中上游大部分由老生产圩堤组合形成,属砂基砂堤,抗冲能力差,防洪标准只有10年一遇,局部河段不足10年一遇。

2.河道险工险段多。史灌河为宽浅式砂质游荡型河道,河床质结构松散,河槽蜿蜒弯曲,中泓线摇摆不定,迎流顶冲淘刷岸坡、堤脚形成险工险段。

3.穿堤涵闸老化失修、建筑物不配套。现有堤防穿堤建筑物43座,始建于上世纪七八十年代,由于多年运行,涵闸老化失修,底板损坏,洞身断裂,且有不配套豁口5处。

4.管护设施短缺,防汛抢险艰难。史河上、中游堤防低短单薄,车辆无法通行,管理巡查困难,抢险更为艰难,防洪道路亟需修建。

四、治理措施与建议

(一)按《防洪规划》标准进行堤防工程建设

根据《防洪标准》(GB50201-94),史灌河防洪标准20年一遇。按《堤防工程设计规范》,堤防级别为3级。

史灌河堤防工程按河道治理原则优化布置,堤线尽可能利用现有堤防,拆除堤防间距不能满足规划要求且影响行洪的堤段;现有堤防高度不能满足防洪要求的堤段可加高培厚断面使其达设计要求;堤防基础渗水严重堤段进行防渗处理;堤防工程应满足结构、渗透、变形等方面要求。

(二)治理河岸险工

治理河道险工是史灌河防汛重点,每年汛前都对崩塌损坏比较严重的险工段进行加固。

险工治理以消除险情、满足工程防洪安全要求为目标,以生态和保持河道岸坡自然形态、维持河道原有水流条件为基准。史灌河河道为砂质河床,冲淤变化快,险工护岸要求柔性基础,建议采取格宾网石笼形式对险工进行除险加固。格宾网石笼具有延展性好、适应性强、耐腐蚀抗冲刷、施工简便和绿化美化环境等优点,能较好地实现工程结构和生态环境的有机结合。

(三)配套穿堤建筑物

史灌河堤防穿堤涵洞(闸)结构主要为浆砌石拱涵和砌石方涵,建成于20世纪60~80年代,由于多年运行,大部分涵洞老化失修严重,出现了涵洞底板损坏、洞身断裂、消能防冲设施损毁、挡土墙变形及护坡坍塌、闸门锈蚀、变形严重及启闭机老化等问题。经安全检测和现场查勘,有35座建筑物需进行加固处理或拆除重建。同时,现状堤防5处排涝缺口和新建堤防段需新建涵闸与现状水系沟通。

(四)清除河道障碍,完善防洪抢险道路和非工程措施

严格执行《水法》、《防洪法》、《河道管理条例》等有关规定,对河道管理范围内的阻水障碍物,按照“谁设障、谁清除”的原则,由河道主管机构提出清障计划和实施方案,由防汛指挥部责令设障者在规定期限内清除,保障河道行洪畅通。

在堤防加固的基础上,利用堤顶进行硬化,建成上下游畅通的防洪抢险道路,结合交通现状形成互联互通的管理巡查、防洪抢险路网,强化工程管理维护,保障河道工程完好率。同时,做好洪水预报调度、通信、决策支持系统以及机动抢险队的建设,为防汛控制险情提供技术支撑。

五、结语

史灌河历史洪涝灾害频繁,现有防洪标准与两岸保护区重要性不相适应,洪涝灾害已成为制约流域经济社会可持续发展的一个重要因素。因此,实施史灌河治理工程,提高河道的防洪标准,清除河道内阻水障碍物,采取工程措施与非工程措施相结合的方式进行综合治理,增强防灾减灾能力,才能实现史灌河的长治久安■

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