沂河徐州下游段东调南下工程治理效果分析

郑长陵 周沛勇

(新沂水文水资源监测中心 221400)(邳州水文水资源监测中心 221300)

1 概况

沂河是沂沭泗水系中最大的山洪河道，发源于山东省沂源县沂山，自江苏邳州的齐村流入江苏省徐州市境内，在新沂的苗圩附近汇入骆马湖。河道总长353km(其中徐州境内45.5km)，流域总集水面积11820km2，在彭家道口由分沂入沭水道分水入沭河，在江风口由邳苍分洪道分水入中运河。

20世纪90年代中后期，由于河床淤积、新建徐海公路坝、河滩栽种高秆植物等综合因素影响，沂河徐州下游段(华沂—骆马湖口段)的行洪能力下降到历史最低水平。各级防汛部门高度重视，在东调南下沂河20年一遇治理工程(Ⅰ期工程，设计流量7000m3/s)、50年一遇治理工程(Ⅱ期工程，设计流量8000m3/s)中，先后采取拆坝建桥、中泓开挖等整治措施，使该河段行洪能力明显增强。

为合理进行洪水调度，科学进行防洪决策，本文对东调南下沂河Ⅰ期工程、Ⅱ期工程的治理效果及沂河徐州下游段现状行洪能力进行分析。

2 分析思路

华沂(坝上)水位站位于沂河徐州境内段中部，是沂河徐州下游段的重要水情控制站，该站水位—流量关系的演变直接反映沂河徐州下游段行洪能力的变化。因此，对该站不同时期水位—流量关系进行分析可以达到对该河段不同时期行洪能力进行分析的目的。

2000年初，曾就沂河徐州境内段行洪能力进行过分析，得到1972～1998年间华沂(坝上)站的4种水位—流量关系。这4种水位—流量关系表明:在不到30年的时间里，该河段的行洪能力呈现明显的三个阶梯性降低［1］。

1999年汛后至2000年汛前，沂河徐州境内段Ⅰ期治理工程实施了徐海公路坝拆除、堰头以下段6.6km中泓开挖等项目。项目实施后，华沂(坝上)站呈现出2000～2008年水位—流量关系。2008年汛后至2009年汛前，沂河徐州境内段Ⅱ期治理工程实施了华沂漫水坝闸改桥、华沂坝至铁路桥段4.8km中泓开挖、沂河入湖口段4.2km中泓开挖等项目。项目实施后，华沂(坝上)站呈现出2009～2011年水位—流量关系。分析上述两种水位—流量关系，即可得到这两个时期该河段的河道行洪能力。将这两种关系和20世纪中后期的水位—流量关系进行对比分析，即看出沂河阶段性工程治理的防洪效果。

华沂(坝上)站1951～1971年为国家水文站，1972年流量测验设施上迁20km至港上后降为水位站，从此该站仅有水位资料，要建立该站洪峰水位—洪峰流量关系，首先要解决其洪峰流量资料的来源问题。根据沂沭泗地区暴雨洪水往往具有较高同步性的水文特性，经过历史水文资料对比分析，结合防汛部门工作经验，综合考虑洪水传播特性和区间集水面积比重较小的实际，用上游港上水文站洪峰流量的90%推求华沂(坝上)站洪峰流量。

3 分析过程

3.1 水位—流量关系的建立

搜集2000～2011年沂河36场洪水资料，将2000～2008年的26场洪水组成第一组资料，将2009～2011年的10场洪水组成第二组资料，分别摘录各场洪水华沂(坝上)站洪峰水位和港上站相应洪峰流量，用Qm华=0.90Qm港计算华沂站洪峰流量，分别绘制两组资料 Gm～Qm相关图［2］(2000～2008年相关图略，2009～2011年相关图见图1)，选配的两个相关线数学模型公式分别为:Qm=82.8187G2m-3549.3082Gm+36263.3399(2000～2008年)和 Qm=162.3336G2m-7843.0153Gm+94925.6439(2009～2011年)，两关系线均通过符号检验、适线检验、偏离数值检验，系统误差和随机不确定度均满足一类精度巡测站单一曲线法水位—流量关系定线精度指标要求［3］。

图1 华沂(坝上)站2009年至2011年水位—流量相关曲线

3.2 不同阶段行洪能力归纳与工程效果分析

根据上述两种关系，用得到的两个数学模型公式，分别计算2000～2008年、2009～2011年各水位级对应的流量值。为便于比较分析，同时引用2000年分析成果中1994～1998年的水位流量关系［1］，计算与引用成果汇总见下表。根据表中数据绘制华沂(坝上)站不同时期水位—流量关系对比分析图，见图2。

沂河华沂(坝上)站不同时期水位—流量关系表 单位:m3/s

图2 华沂(坝上)站不同时期水位—流量关系对比分析

上表所列华沂(坝上)站三个时期的水位—流量关系，即代表着三个时期沂河徐州下游段的行洪能力，从上表和图2可看出三种关系存在明显的两次突变，这两次变化就是沂河20年一遇工程治理、50年一遇工程治理的明显效果。

4 结语

根据上述分析，沂河东调南下Ⅰ期、Ⅱ期工程治理阶段性增加了沂河徐州下游段的河道行洪能力，大大减轻了沂河防汛压力。

a.沂河20年一遇治理工程使徐州下游段河道行洪能力提高了15%左右，当发生4000m3/s左右的中等洪水时可使同级洪峰流量下的洪峰水位降低0.3m左右。

b.沂河50年一遇治理工程使徐州下游段河道行洪能力又提高了30%左右，当发生4000m3/s左右的中等洪水时可使同级洪峰流量下的洪峰水位再降低0.8m左右。

c.当沂河徐州下游段今后发生3500m3/s以下洪水时，2009年以后的水位—流量关系线可直接用作该河段洪水预报方案;当发生3500m3/s以上洪水时，可将新出现的水位—流量关系加入重新综合定线，进行洪水预报方案修订。也可根据沂沭泗洪水调度方案直接建立利用临沂站洪峰流量预报华沂(坝上)站洪峰水位的预报方案。

d.建议流域机构和地方政府加大河道管理力度，巩固来之不易的丰硕成果。

1 徐州市青年科技工作者协会.徐州市第四届青年学术年会论文集［C］.徐州:［出版者不详］，2002.

2 蔡文祥，许大明.水文计算［M］.南京:河海大学出版社，1989.

3 水利部长江水利委员会水文局.SL 247—1999水文资料整编规范［S］.北京.中国水利水电出版社，2000.