南湖撇洪河流域防洪与治理研究

2011-06-21刘爱国

湖南水利水电 2011年5期

刘爱国

（汉寿县水利局常德市 415900）

1 概况

汉寿县南湖原属外湖，与洞庭湖西滨目平湖相连，系通江湖泊，东濒目平湖，北临沅南垸，南依金牛山，西接沧、浪两水。经1957年柳家拐至蒋家嘴穿湖筑堤、围垦洋淘湖后南湖变为沅南垸内湖。随后，在沅南垸临洪大堤的末端蒋家嘴修建了排水闸和船闸各一座，山洪湖水经南湖调蓄后，由蒋家嘴排水闸注入目平湖，减少了外洪对内垸的影响。湖面66.67 km2，总流域面积1467.76 km2，其中：山丘区面积967.56 km2，占总流域面积的66%，垸田、湖面500.2 km2，占总流域面积的34%。

为了根治水患，撇走山洪。1974年动工兴建，按照“高水高排，山湖分家”的治水思路，举全县之力，组织10万劳力，连续奋战4年开挖南湖撇洪河，属当时全省三大人工撇洪工程之一。1977年基本建成，1988年全线贯通。主河工程从谢家铺起至蒋家嘴止，全长52 km，拦截了谢家铺、沧水、严家河、太子庙、崔家桥、龙潭桥、纸料洲等7条主要溪河的山水。通过在蒋家嘴新建排水闸（3孔10 m×9 m弧形门），将山丘区洪水撇入目平湖，最大撇洪流量为1 665 m3/s（P=10%）。 1977年、2008年先后兴建和扩容了岩汪湖大泵站，总装机容量为8×1 250 kW，总排水设计流量57.68 m3/s。将撇洪河流域以北的235.71 km2（Ⅰ排区）垸内渍水排入目平湖。

20世纪80年代，南湖撇洪河、岩汪湖大泵站的兴建为南湖流域的撇洪排涝、农业丰收、安居乐业发挥了重要作用。至90年代后，一是五强溪水库改变了撇洪河与目平湖的水情。五强溪水库建成后，汛期一般采取空库待蓄和集中下泄的调度方式，洪水过程由原来的“尖瘦型”变成了“平胖型”，中高量级以上的洪峰及其传播速度较天然状态下的洪水过程提前和加快。二是洞庭湖泥沙淤积严重，洪水位不断抬高。现在的外河洪峰水位比20世纪60年代以前抬高了1.8 m左右。在主汛期，只要五强溪水库泄洪，汉寿县一线大堤防洪水位都是一天连跳防汛、警戒、危险三级，一天内涨幅4m左右，最高达5.4m。故此，外河水位的抬高与时间延长，导致蒋家嘴排水闸提前关闸和汛期不能开闸，撇洪河”撇”的功能难以发挥。

为了寻求解决撇洪河“撇”不出的问题，1994年、2010年先后兴建和扩容了蒋家嘴大型排洪泵站，总装机容量为5×1 250 kW，总排水设计流量180 m3/s。1998～2000年先后在大南湖乡建成了0.16万hm2（2.35万亩）预备蓄洪区（可调蓄水量3 140万m3）。完成了两岸平垸行洪、退田还湖子垸 35个 0.3万 hm2（4.5万亩），移民 7 500户 3万人。2006年将翻水口船闸改造为排水闸、翻修了南阳嘴排水闸。2008～2010年国家加大了大、中型水库的整治，先后完成了江东市、颜家庙等一批中型、小（Ⅰ）型水库的除险加固。2009～2011年国家启动了中小流域的整治，对撇洪河北大堤外脚实施了静水吹填、护坡固脚。沧浪河大堤加高培厚、护坡固脚。

南湖撇洪河流域历经40多年的综合整治，逐步建成了以堤防为基础，电排、预备蓄洪区相配套，水库塘坝、平垸行洪、退田还湖相结合，以及非工程防洪措施并重的综合防洪体系，初步具备了“撇、排、蓄、拦”的防洪功能。

南湖撇洪河流域建成后的防洪工程主要由主撇洪河、蒋家嘴新老排水闸和船闸、蒋家嘴排洪泵站、岩汪湖大泵站、沦浪河泄洪闸、凤凰泄洪闸、偏山泄洪闸、包括翻水口、南阳嘴排水闸等在内的北大堤36处穿堤建筑物、南湖调蓄区及配套建筑物、山丘区撇洪支渠及中小型水库、山塘、河坝等构成。

南湖撇洪河流域现有总流域面积1 232.05 km2，属中级河流域。其中：山丘区面积967.56 km2（含撇洪河可调蓄水面29.78 km2，湖泊率为3.08%），占总流域面积的78.5%,垸田、湖面（岩汪湖Ⅱ排区和洋淘湖农场）264.5 km2，占总流域面积的21.5%。

虽说南湖撇洪河流域初步具备了“撇、排、蓄、拦”的防洪功能，但中小流域洪水特点:一是汇流快,预测预报难度大。南湖撇湖河流域为典型的平行状水系，或称为梳状水系（见附图）。干流偏于北岸（系人工开挖），南岸支流几乎均匀平行排列汇入干流，7条支流的汇流时间为（2.44～7.64）h（见附表）。当暴雨中心由上游向下游移动时，极易发生洪水；二是峰高量大,破坏性强。中小流域洪水源近流急、峰高量大、来势猛、破坏性大，沧水支流洪峰流量为567 m3/s。暴雨过后极易发生洪涝灾害。南湖撇洪河工程在投入运用的近30年间,蒋家嘴闸内最高水位36.4 m（1999年7月23日），超过36.00m的水位出现过3次，超过35.50 m的水位出现过8次，超过35.00 m的水位出现过10次。据统计，遭受溃灾平均3年就有一次，大的溃灾4年一次，“三年一小灾，四年一大灾”，平均每次溃决子垸25个，淹没耕地近0.2万hm2（3万亩）。

附图南湖撇洪河流域示意图

附表撇洪河主要七大支流特征表

另外，撇洪河两岸大堤因土源缺，导致堤身无法加高培厚，现堤身矮小单薄，质量差，险工险段多，抗洪能力弱。南岸堤顶高程（36.00～37.00 m），普遍比设计标准低（1.0～1.5m）。北岸52 km大堤共有各类险工险段21处，长50 140 m。其中：高岭土滑坡堤段1处，长6 000 m；两水夹堤5处，长13 000 m；当风浪堤段9处，长18 920 m；沙基渗漏堤段3处，长4 000 m；翻沙鼓水堤段3处，长8 220 m。1995年7月3日9时撇洪河超历史水位36.08 m（当年防汛水位33.50 m，警戒水位34.50 m，危险水位35.00 m），北大堤南洋嘴（桩号29+270）堤段溃口，溃口长达450 m，沅南大圈内6个乡镇农场1.47万hm2（22万亩）农作物及水产养殖面积被淹，灾民10万人，经济损失达6亿元。其主要溃因是土质差、吸水性强、透水性弱的高岭土施工中人工担筑内外搭配不当所致。

如何充分利用好南湖撇洪河流域现有水利工程，达到安全度汛，把洪涝灾害减少到最低程度，南湖撇洪河流域防洪与治理主要应做到 “汛前早做准备、汛中科学调度、汛后规划治理、江河湖库连通”。

2 防洪对策

2.1 汛前早做准备

汛前早做准备是水利部门年前的首要工作。南湖撇洪河流域防洪除了尽快完成去冬今春的水利工程任务扫尾工作、落实工作责任，强化工作措施，做到组织领导到位、人员措施到位、责任制落实到位、工程设施维修检查到位、防汛物资储备到位、人员培训与防汛演练到位外，还应切实做到：

（1）完善预报预警系统。

完善预报预警系统是南湖撇洪河流域防洪的一项重要的非工程措施，监测系统的建立将为提前预见山洪灾害的发生、有效减少或避免山洪灾害导致的人员伤亡和财产损失提供重要的支撑。在现有防汛决策支持系统基础上，利用现代电子、信息、网络技术，实现监测数据的自动采集、实时传输和在线分析，开展气象、水文监测及预警，制作洪水风险图，以满足撇洪河流域灾害预报预警的需要。洪水风险图是在综合分析降雨、地形地质、社会经济等情况的基础上，准确、客观地反映流域内洪水风险信息，及时提供防汛指挥部正确指挥决策。目前，南湖撇洪河流域在这方面还很薄弱，山丘区仅有几处雨量点。国家在这方面应给予投入，上级主管部门应加强技术指导。

（2）引洪河段全面清障。

人为侵占，引洪梗阻。河道、溪道作为自然环境已被越来越多的人侵入占用，开发围垦，鱼网密布，无疑缩小了洪道的自然断面、阻洪，造成引洪不畅，洪水位抬高。汛前必须来一次全面清扫。

（3）防汛船只汛前备好。

因北岸防洪大堤傍山而修，地质土质都很复杂，大堤浸润线高渗漏多，导滤沟大而多。抢险中需要大量的沙卵块石导滤固脚，沙卵块石以船代舱是撇洪河防汛抢险决胜的重要因素之一。它可以利用汛期洪水位高，将沙卵石直卸到导滤沟,节省劳力、物力。自带发电机组夜间抢险可不必架设临时照明线路，灵活快捷。另外，若遇溃口险情，可沉船堵口。因此，以船代舱大型自卸驳轮（最好有发电机组）要造册登记，通知到位，做到召之即来，来之能战。

（4）排洪泵站调试试运。

蒋家嘴排洪泵站排洪机率不大，几年可能都不会运行一次或一年中运行几天半月，但必须做到每年汛前检修、调试和试运行一次，确保汛期排洪泵站万无一失。

2.2 汛中科学调度

防洪科学决策在防汛抢险工作中占有极为重要的地位。如果决策正确，就能减轻洪涝灾害带来的损失。南湖撇洪河流域防洪是一项系统工程，必需做到科学调度。实行“四大调度原则”：

（1）以撇为先的调度原则。

撇洪河流域近些年虽“撇”洪机率减少，新增加强了“排、蓄”功能，但我们不能在汛期中放弃“撇”的每一次机会，而依赖“排、蓄”。相反我们要不失时机发挥“撇”的功能。根据预报预警系统调整，能“撇”则最大限度的“撇”，赢得“排、蓄”空间。

（2）河库塘坝的调度原则。

河库塘坝的调度原则就是撇洪河与山丘区水库塘坝联合抗洪的原则。撇洪河拦截的7条主要溪河与山丘区201座中小型水库〔其中：中型水库3座，小（Ⅰ）型水库17座，小（Ⅱ）型水库181座〕、山塘6 596口、河溪坝320处相连。蓄水总库容1.6亿m3。撇洪河高洪时，水库群泄洪量大，而撇洪河排洪量小，调度不当，仍会酿成洪涝灾害。为确保工程安全，实施河库塘坝防洪联合调度，具有一定的实际意义。

县防汛指挥部加强统一调度，在确保水库安全的前提下，采用预泄和限泄等错峰手段。若各水库已达允许最高水位，为保水库安全，必须加大泄量，做到错峰下泄，减轻撇洪河的防洪压力，最大限度的确保安全度汛。

（3）蒋岩排洪的调度原则。

在2005年4月汉寿县防汛抗旱指挥部编撰的《汉寿县防汛抗旱调度运用方案》（以下简称《方案》）南湖撇洪河调度第二款中规定：“蒋家嘴闸内警戒水位34.5 m，保证水位35.65 m，在蒋家嘴闸关闭，且闸内水位34.5 m，内外水位继续上涨时，蒋家嘴排洪泵站开机排洪；当蒋家嘴闸尚未关闭，但闸内水位达35.00 m，且内外水位继续上涨时，蒋家觜大电排仍要开机抢排洪水”。这一规定是完全正确的。不关闸的情况下开机排洪主要是为撇洪河加大“撇”量，腾空河容以赢得时间。蒋家嘴排洪泵站设计流量180 m3/s，仅占撇洪河最大设计流量的11%。虽说相差很大，但日排总量为1 555万m3（相当于一座中型水库调蓄；等于沧浪河的调蓄量；48小时的排洪量相当于一个南湖调蓄区（调蓄区第一期可调水量3 140万m3）；7天的排洪量相当于撇洪河南岸35个预备蓄洪垸的调蓄水量）。按撇洪河洪水水位35.00 m起计算，静态情况下40小时降低水位近1.0 m。

2008年岩汪湖大泵站进行了整体改造，虽排渍流量未增加而扬程提高，在主汛期8台机组可全部开机。另外，县成立了排灌总站，排渍费全县统一支付。这样，为岩汪湖大泵站给撇洪河排洪奠定了基础。按岩汪湖大泵站4台机组（占泵站机组一半）参与排洪，日排水量为250万m3，相当于两座小（Ⅰ）型水库调蓄。若考虑降雨时空分布不均，有可能岩汪湖大泵站8台机组全部参与排洪。排洪通道可选择：打开翻水口排水闸、沦浪河排水闸、凤凰排水闸、南阳嘴排水闸。

这里有人会说岩汪湖大泵站为撇洪河抢排洪水是高水低排不经济，但这与溃垸相比是费省效宏的举措。

（4）调蓄平垸的调度原则。

《方案》中规定：“当蒋家嘴闸内水位为36.20 m，根据预报，内河水位将继续上涨时，开启偏山泄洪闸向南湖调蓄区泄洪”。“撇洪河水位仍超过36.40 m，则拟在南岸35个平退垸中择垸破口蓄洪，以严格控制水位继续上涨”。这里值得注意的是，南湖调蓄区因修多年从未启用，加之只完成第一期工程，调蓄区围堤调蓄时能否能使用？南岸平退垸中是否有返迁户？汛前要认真检查一次，确保安全调蓄。

3 规划治理

撇洪河流域汛期过后水利部门除了迅速组织恢复水毁工程外，应根据2011年“中央1号”文件精神，进一步完善实施撇洪河流域的水利综合治理规划，实施“江河湖库连通”治水新思路，争取纳入国家重点治理工程项目，重点突出 “四加”，力争达到撇洪河流域设计防洪标准（10%）。

（1）加强撇洪河主支流治理。

主河道治理：一是要疏浚河道，加固堤防。撇洪河近些年来，“撇”洪功能减退，洪水滞留时间长，因山洪水土流失，泥沙沉积，造成河道严重淤塞，减少调蓄洪量，抬高蓄洪水位。为此，要充分利用挖泥船进行河道清淤，将河道内的淤泥吹填到北大堤。这样既解决了北大堤加高培厚、填氹固基的土源问题，又疏通了河道。二是要对渗漏、风浪堤段实施防渗护坡固脚。

支流治理：7条支流主要是拦河坝整治，如崔家桥河坝、太子庙河坝、搥鼓仑河坝等除险加固。整治以清淤为主，岸坡护坡以植物护坡为主。尤其是对河道进行截弯取直和扩宽河道堵口，要特别慎重。河道截弯取直后，既改变了洪水流向，增大了河槽比降、流速和水动能，又加剧了水流对河岸的冲刷和河槽的下切，使原有堤防和河岸垮塌更为严重，往往前功尽弃；扩宽河道堵口，虽然能够增大下泄流量，减轻上游的淹没损失，但对下游的淹没损失可能更大，往往顾此失彼。对河道弯曲形成的浅滩、沙洲可以适当缩窄河道断面，遵照古人治水方略“深淘滩、低作堰；遇湾裁角、逢正抽心”。用抽心束水归槽的办法来增大流速，减少推移质淤垫河槽。其次，封山育林，减少水土流失；清除人为设障，确保支流畅通。

（2）加快库塘坝的除险加固。

加快上游库塘坝治理，连通“河库（撇洪河与库塘坝连通）”。流域内的库塘坝大部分始建于20世纪50～70年代。当时的设计、技术、器材、施工工艺都很落后，加之年久失修，目前都是“带病”运用，抗洪能力很弱。近些年，库、塘、坝多采取被动防汛。河坝全部打开。为了确保水库安全，汛期不得不采取限蓄空库的防汛办法，在原设计库容的基础上降低20%～30%。若按降低库容量的20%计算，全流域内减少调蓄量为0.32亿m3。目前国家已完成了大中型水库的除险加固，启动了小（Ⅰ）型水库的除险加固，正抓紧小（Ⅱ）型水库、河坝的除险加固规划。如果库、塘、坝经除险加固达到设计标准，相当于给撇洪河增加了第二个南湖调蓄区。同时,解决了近些年来汛后山丘区农田抗旱缺水问题。

（3）加大岩汪湖大泵站排区。

洋陶湖排区（控制流域面积32.87 km2）按原规划属岩汪湖排区（Ⅰ排区），岩汪湖大泵站在未整体改造前因诸多原因达不到设计排涝标准，洋陶湖农场成了独立排区，渍水排入撇洪河，一旦撇洪河因高洪水位撇洪河沿岸泵站被迫限排，农田受渍。目前可将洋陶湖农场的外排泵站纳为岩汪湖排区的协排泵站，搞好排渍渠配套。平时，洋陶湖农场的农田渍水排入撇洪河。汛期高洪限排时，渍水由岩汪湖泵站排出。

（4）加紧沧浪河水系的规划。

沧浪河、滑泥湖、青牛湖、车脑河统称为沧浪水系（控制流域面积231.62 km2）。原沧浪水系属南湖撇洪河流域，汛期洪水一是通过翻水口排水闸排入撇洪河，近10年来，撇洪河进入汛期后水位高于沧浪河水系，使沧浪河水系只能蓄水，不能泄水。二是通过沧浪闸泄入岩汪湖排区低水渠，由岩汪湖大泵站排入目平湖（原属岩汪湖大泵站规划Ⅱ排区）。由于岩汪湖大泵站装机不足而未能实现。因此，一到主汛期，沧浪河水系防汛告急，不得不加修子堤、沿岸泵站限排。尽管如此，1995年赵家湖垸仍然漫溃，水位高达34.93 m。

为了解决沧浪水系汛期洪水无出路问题，应尽快着手新建车脑调速排洪斜轴伸泵站和马家铺船闸与排涝抗灾辅助泄洪潜水泵站；新修沅水杨李进水闸与进水渠；疏通沅水故道（连通沅水、城北河、青泥湖、滑泥湖、沧浪河、撇洪河）；沿S205省道、县城新开马家铺排涝泄洪低水渠；新建改造沧浪河控制闸；新建翻水口撇洪河橡胶充水式拦水坝等。

建议沧浪河水系规划应与正在修建的县城S205省道（利用挖排渍渠修路）、规划中的太子庙工业园大型供水厂、汉寿县城市空间发展建设规划（2010～2030年）、县城排污工程、水利灭螺工程、沧浪流域文化景观（屈原文化）、沿河风光带、水利景观；围堤湖蓄洪垸蓄洪后自救抗灾结合起来。这样，既解决了流域防洪、县城排涝、城镇供水、自救抗灾、水质污染、水体自净、还原湖泊、增大调蓄、道路缺土等问题，又凸显了“流域文化、垸中湿地、景观水利”，使“死水变活水、污水变清水”，呈现“渠流城中蜿蜒，碧波身边荡漾”，达到一水多治，变水害为水利的目的，实现了“两型（资源节约型、环境友好型）”的美好汉寿。