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淮河蚌埠~浮山段行洪区调整工程规划思路

2012-05-04余彦群邵善忠

水利规划与设计 2012年4期
关键词:浮山蓄洪区口门

余彦群 邵善忠 刘 玲 赵 凯

(中水淮河规划设计研究有限公司 233001)

1 概述

淮河干流蚌埠 (吴家渡)~浮山段河道长约95k m,浮山以上流域面积约12.39万k m2,该段河道南岸为丘陵岗地,筑有蚌埠城市防洪圈堤;河道北岸为淮北平原,由淮北大堤保护。在淮北大堤和南岸岗地之间,分布着方邱湖、临北段、花园湖和香浮段4处行洪区,行洪区总面积约367k m2,涉及人口约20万、耕地约33万亩。淮河蚌埠~浮山段河势及行洪区位置如图1所示。

图1 淮河蚌埠~浮山段河势及行洪区位置示意

行洪区是淮河干流防洪体系的重要组成部分,按其规划的设计流量行洪是达到淮河防洪目标的基本前提。在2003年和2007年大水中,淮河干流分别启用了11处和9处行蓄洪区,但局部河段仍出现历史最高水位。尽管自1956年以来,蚌埠以下的行洪区均未行过洪,却有多年河道水位超过其规定的启用水位,1991、2003和2007等大水年方邱湖、临北段、花园湖和香浮段行洪区启用控制站最高水位均超过或接近启用水位,但根据当时的水情及汛情,4处行洪区均未行洪。从1991年以来发生的三次大水可以看出,每次都需要启用多处行蓄洪区蓄泄洪水,大面积的耕地受到淹没,几十万行蓄洪区的群众被迫转移,直接经济损失达数百亿,给当地经济社会的发展以及人民群众的生产生活带来了极大的损害。随着经济社会的发展,人与水争地的矛盾日益突出,行蓄洪区问题已成为淮河中下游最为严重和亟待解决的问题。因此,为从根本上解决淮河蚌埠~浮山段行洪不畅,行洪区启用难度大、行洪方式落后和行洪效果差等问题,保障淮河干流防洪安全及行洪区内经济社会可持续发展,当前迫切需要结合河道整治对蚌埠~浮山段行洪区进行调整。

2 蚌埠~浮山段行洪区调整工程规划思路

蚌埠~浮山段行洪区在淮河防洪体系中发挥着不可替代的重要作用,但由于淮河流域人多地少的社会条件,行洪区除承担辅助行洪的重要作用外,还需承担满足区内居民生产和生活的任务,这种双重功能造成撤退转移人口多、损失大、调度决策困难、行洪效果差、灾后恢复任务重等问题,迫切需要加以解决。

按照以人为本、人与自然和谐相处的原则,针对淮河蚌埠~浮山段河道特性、行洪区特点和现有滩槽泄流能力,通过退堤、疏浚等工程措施,扩大行洪通道,采取有退有保、有平有留的方式,对淮河蚌埠~浮山段行洪区进行调整。

按照 《淮河干流行蓄洪区调整规划 (修订)》[1],方邱湖行洪区处在蚌埠市周边,区内人口较多,工农业发展较快,而且京沪铁路紧靠行洪区南缘,规划将其改为防洪保护区,对当地经济社会发展将产生极大的促进作用;临北段行洪区面积较小,可以退出一部分面积还给河道,其余部分改成防洪保护区;花园湖行洪区是淮河行洪区中行洪流量、滞洪库容最大的行洪区,也是唯一一处具有常年蓄水区的行洪区,保留为行洪区,建闸控制,既提高了启用标准,又运用灵活;香浮段行洪区地形呈两头大、中间小的哑铃状,行洪效果不好,行洪区退堤后改为防洪保护区。

方邱湖、临北段、花园湖和香浮段4处行洪区关系较为密切,结合现状河道地形特点以及上下游河段整治情况,从有利于增加河道过流能力、维护河流健康和保证河床稳定的角度出发,采用切实可行的调整方案和相应的工程措施,实现该河段行洪区调整的规划目标,在方案比较中主要考虑以下几种工程措施的组合。

2.1 行洪区堤防退建

按照淮河流域防洪规划的总体布局,通过河道整治,淮河中游洪河口至正阳关段现已整理出一条1.5~2.0k m宽的行洪通道;而蚌埠~浮山段的束水河段较多,规划通过局部河段的退堤等工程措施,整理出宽约1.0k m的排洪通道。

淮河蚌埠~浮山段堤距一般为700~900 m,左岸为淮北大堤,临北段行洪区;右岸为方邱湖、花园湖、香浮段行洪区。该河段堤距相对较窄的有7段,分别为临北段进口至出口段,最窄处500 m(HD243,124+808);花园湖的黄湾段,最窄处620 m (HD309,138+049);花园湖的巨湾段,最窄处560 m (HD355,138+049);花园湖的枣巷段,最窄处650 m (HD433,154+973);花园湖的黄咀段,最窄处540 m (HD453,158+902);香浮段上段,最窄处590 m (HD19,6+393.4),香浮段下段,最窄处520 m (HD71,22+613.7)。该河段堤距最宽处2400 m (HD335,143+440)。

从整体上看,淮河蚌埠~浮山段堤距较为狭窄,且变化急剧,局部弯道段水流贴岸,崩岸现象严重。据分析,堤距的变化除地貌条件的影响外,还由于历史上修筑大堤时顺应了当时河势或是以民埝为基础所致。“滩与堤互为唇齿,滩亡而堤危”,进行堤防退建不仅可以消除险工,也可缓解洪水对淮北大堤的冲击,为河道疏浚扩大滩槽泄量创造条件。由于淮北大堤为1级堤防且加固工程已完成,本次仅考虑行洪区堤防的退建措施。

2.2 河道疏浚

淮河蚌埠~浮山段河型较为复杂,基本包括了淮河干流的主要河型,河段内各弯曲河段阻水严重。与河道平面形态变化相对应,河段纵剖面变化较大,高程最大值为7.64 m (HD293,134+858),最小值为信家湾-15.96 m (HD72,107+062);最浅处与最深点相差23.6 m,是淮河中游纵剖面变化最为剧烈的河段,纵剖面的急剧变化导致水流更加紊乱,深潭处形成泡漩,河道局部阻力加大。该河段处于淮河中游的谷底部分,滩地狭窄,属窄深河型。考虑到现状该河段河道狭窄、亟待扩大通道泄量,在堤防退建的基础上,拓宽河槽,进行河道疏浚理应成为本次治理工程必不可少的工程措施之一。

2.3 新建保庄圩

花园湖行洪区由于多年没有进洪,区内工商企业迅速增加,经济发展速度较快,但安全设施较少,一旦进洪损失将非常惨重。根据 《淮河流域蓄滞洪区建设与管理规划》及 《淮河干流行蓄洪区调整规划 (修订)》,花园湖为重要蓄滞洪区,原则上不采用庄台、避水楼的安置方式,按照 “围起来,迁出去,让道于水”的方针,规划新建保庄圩,增加安全区的范围,不仅可有效保障区内居民的生命财产安全,也为行洪通道内居民迁建工程创造条件。花园湖行洪区内现有人口约8.9万人,通过在人口居住集中区新建黄枣保庄圩,可就地保护人口2.6万人,行洪区调整工程拆迁的人口和行洪通道内的人口均可在保庄圩内安置,工程完成后,保庄圩保护人口达4.7万人。新建保庄圩不仅可以节省以后行洪区居民迁建工程的投资,而且可极大地提高当地群众的生产积极性,为区内经济社会的可持续发展创造条件,因此,新建保庄圩是十分必要的。

2.4 新建行洪区进、退洪闸

目前,淮河干流已有8处行蓄洪区修建了进、退洪闸工程,其它行蓄洪区仍以自然溃堤或人工爆破方式进洪。自然溃堤或人工爆破存在口门开启不及时、口门尺寸难以达到设计要求、启用时间和行洪流量难以控制等客观原因,加之区内阻水障碍多,行洪效果不理想,行洪区难以发挥应有的作用,直接影响到淮河防洪规划目标的实现。在2003年、2007年大水中,南润段、邱家湖、上六坊堤、下六坊堤、石姚段和洛河洼等行洪区采用爆破或人工决口等方式开启口门,开口宽度一般为200~400 m,最大开口宽度不足规划口门宽度的1/3,最小开口宽度甚至只达到了规划口门的1/9。

人工开挖破口窄、浅等问题制约了行洪区及时有效地发挥作用。人工爆破的口门往往形成巨大的冲坑,汛后封堵难度大、费用多。人工爆破行洪后还造成行洪区口门附近耕地冲刷严重,区内耕地沙化,造成土壤贫瘠,汛后复耕难度大。口门流速大,携带大量泥沙淤平了行洪区内的灌排沟渠,汛后涝水、积水排除困难,影响区内秋后耕种。2003年、2007年大水期间,花园湖行洪区为准备启用分别转移了6.88万人和6.92万人,同时区内的内涝也较为严重,但考虑到炸堤行洪的社会影响大,汛后恢复生产的难度大,根据当时的水情,在承受一定风险的情况下,行洪区还是没有启用。而已建闸控制的濛洼、荆山湖和姜唐湖等行蓄洪区则在短时间内做出开闸决策,洪峰来临前及时开闸分洪,缓解了该河段的防洪压力。淮河洪峰过后又及时关闭闸门,减少了行蓄洪区的蓄滞洪量,减轻了行蓄洪区汛后排水时间,为实现秋季耕作创造了条件。采用进、退洪闸控制行蓄洪区的启用,行蓄洪区规范启用,为实现淮河洪水科学调度创造了必要条件。因此,对保留的行蓄洪区,建设进、退洪闸是必要的工程措施之一。

2.5 方邱湖分洪道

方邱湖行洪区调整工程在规划初期曾考虑在行洪区内开挖分洪道,其余部分改为防洪保护区,由于该方案工程永久占地数量和投资较大,建成后的工程管理及防汛调度运用等问题目前尚难以把握,一直存在较多争议。根据2001年和2009年测量的河道断面分析,淮河方邱湖段的河道断面面积增加较大,通过堤防退建和河道疏浚等工程措施,淮河方邱湖进口~临北段出口段过流能力可达到规划目标 (13000 m3/s),因此,开辟方邱湖分洪道的方案意义已不大。

综上所述,退建行洪区堤防、疏浚淮河河道、新建保庄圩和进、退洪闸是蚌埠~浮山段行洪区调整必不可少的工程措施。

3 结论及建议

综上所述,为从根本上解决淮河蚌埠~浮山段行洪不畅,行洪区启用难度大、行洪方式落后和行洪效果差等问题,根据淮河干流行蓄洪区调整规划,临北段、方邱湖和香浮段3处行洪区改为防洪保护区,花园湖改为有闸控制的行洪区,3处行洪区辅助淮河行洪功能的丧失,将通过扩大主槽和滩地的行洪能力来弥补。淮河蚌埠~浮山段堤距较为狭窄,且变化急剧,局部弯道段水流贴岸,崩岸现象严重,进行堤防退建不仅可以扩大河道过流断面,也可消除险工,为河道疏浚扩大滩槽泄量创造条件。在堤防退建的基础上,拓宽河槽,扩大通道泄量,为本次治理工程必不可少的工程措施之一。

花园湖行洪区内人口较多,通过在人口居住集中区新建保庄圩,可就地保护人口2.6万人,不仅可以节省以后行洪区居民迁建的投资,而且可极大地提高当地群众的生产积极性,为区内经济社会的可持续发展创造条件。

花园湖行洪区现在采用爆破或人工决口等方式开启口门,存在口门开启不及时、口门尺寸难以达到设计要求、启用时间和行洪流量难以控制等客观原因,行洪区难以发挥应有的作用,直接影响到淮河防洪规划目标的实现。新建花园湖进、退洪闸是十分必要的工程措施之一。

淮河蚌埠~浮山段行洪区调整结合河道整治,一方面扩大了中等洪水出路,行洪区使用前河道滩槽流量可达到10500 m3/s;另一方面在充分运用行洪区条件下,河道设计泄洪流量达到设计要求。淮河蚌埠~浮山段行洪区调整工程具有较大的经济、社会和环境效益,该工程不仅效果显著、十分必要,而且非常迫切。

1 刘玲,余彦群 等.淮河干流行蓄洪区调整规划 (修订),2008.

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