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关于沿淮湖洼地区排涝标准的探讨

2014-02-23夏广义

水利规划与设计 2014年9期
关键词:洼地淮河暴雨

夏广义

(安徽省水利水电勘测设计院 安徽合肥 230088)

关于沿淮湖洼地区排涝标准的探讨

夏广义

(安徽省水利水电勘测设计院 安徽合肥 230088)

排涝标准的确定涉及面广,影响因素多,政策性强,不仅与暴雨重现期、暴雨历时、排出时间、排除程度等因素有关,而且与地区经济社会发展水平、防护对象的治涝要求及投资、效益等因素有关。本文通过对沿淮焦岗湖洼地进行研究,分析不同排涝标准涝区经济效益指标,提出沿淮湖洼地区近期治理适宜的排涝标准。

淮河 湖洼地区 排涝标准 探讨

1 引言

排涝标准一般以排水区发生一定重现期的暴雨,农作物不受涝或地面不积水作为设计标准,即当实际发生的暴雨不超过设计暴雨时,对于农田的淹水深度和淹水历时不应超过农作物正常生长所允许的耐淹水深和耐淹历时,对于城镇区为重要设施地面不积水。排涝标准与暴雨重现期、暴雨历时、排出时间、排除程度、以及农作物组成、河网和湖泊的调蓄能力等因素有关;也与地区经济社会发展水平、防护对象的安全要求及治涝工程的规模和投资、效益等因素有关。

新中国成立以来,淮河流域在进行防洪工程建设的同时,也开展了大量的治涝工程建设,采取了圈圩建站、骨干河道整治、疏沟排水、出口建闸、面上配套、农业结构调整等多种措施,治涝标准一般采取3~5年一遇。随着经济社会的快速发展,迫切要求提高排涝标准,减轻涝灾损失。为探讨提高排涝标准与涝区的投入和效益的关系,本文选取排涝工程的类别全面,排水系统分区明确,各涝区具有不同的代表性的焦岗湖洼地进行研究,论证提高排涝标准的经济合理性。

2 涝区概况

焦岗湖洼地处于淮河中游左岸,属湖泊型洼地,流域面积480km2,人口39.3万人,耕地46.7万亩。流域内以农业种植为主,主要作物有小麦、大豆、水稻、蔬菜等经济作物,其中水稻种植的面积不足总面积的5%,其余均为旱作物。

焦岗湖主要支流有浊沟、花水涧和老墩沟,流域面积284km2。环湖区面积共196km2。焦岗湖入淮通道便民沟是人工河道,全长2.4km,沟口有焦岗闸与淮河相通。另外,刘集大沟处于流域西部,紧邻颍河,流域面积82.6km2,在目前工程情况下,当颍河水位较低时,可自排入颍河;当颍河水位较高不能自流排出时,该流域涝水将通过刘集大沟汇入焦岗湖。焦岗湖流域内地势西北高、东南低。北部地形平坦,地面高程在25~24m;中部在24~21.5m,岗洼相间;在东南低洼地处有常年蓄水区,湖底高程在16~16.5m,正常蓄水位17.75m,相应湖面面积约40km2,蓄水库容约4300万m3。

经过多年的建设,目前焦岗湖流域现有圩堤长66.7km防洪标准不足20年一遇;现有排涝泵站3座,装机8285kW,排水涵闸14座,现有排水河道9条长133km,圩区及面上排涝大沟5条长35.1km,圩区内还有排水中沟10条,总长约30km,排涝标准均不足5年一遇。

目前,焦岗湖流域来水基本上都通过焦岗闸排入淮河。由于出口受淮河高水位顶托,汛期

经常关闸,不能自流排水,洼地积涝成灾。自新中国成立后的60多年中,焦岗湖流域发生较大洪涝灾害的有17年,其中受灾最重的是1954年、1991年、2003年和2007年,相应最高内涝水位为25.93m、21.91m、22.0m、21.57m,淹没耕地46.7万亩、36.7万亩、15万亩、14.4万亩。造成焦岗湖流域严重涝灾的原因是多方面的:一是流域内降雨强度大,发生超设计标准暴雨的机会多。二是流域出口受淮河高水位顶托,形成“关门淹”。汛期淮河遇中、小洪水时,水位就高出地面,焦岗闸就关闸防淮水倒灌,致当地涝水潴积于焦岗湖内,形成“关门淹”。1991、2003、2005、2007年焦岗闸分别关闸104天、42天、45天、50天。三是是现有圩堤防洪标准低,部分洼地缺少骨干排涝设施,排涝标准偏低;焦岗湖现有4处圩堤防洪标准不足20年一遇,涝区排涝标准为足5年一遇。四是配套工程不完善,影响骨干工程效益的发挥,现有沟渠大多有堵坝,排水不畅,影响除涝骨干工程的作用发挥。

3 排涝标准提高方案与治理措施

为分析不同治理标准对涝区治理工程费用和效益的影响,根据焦岗湖涝区的工程现状与特点,分为杨湖圩、乔口圩、枣林圩、老墩沟、刘集大沟、便民沟等6个涝区,对涝区治涝标准由现状提高至5年一遇、现状提高至10年一遇、现状提高至20年一遇三种方案进行经济技术比较。并对杨湖圩、乔口圩、枣林圩圩堤防洪标准采用20年一遇洪水标准。

针对焦岗湖流域的地形地势特点以及其致灾原因,治理的总体布局为:充分发挥现有涵闸和大沟的排水能力,扩大自排出口,建设控制工程,使刘集大沟流域等客水不下窜入湖,实施分片排水;完善圩口的防洪除涝体系。见表1。

表1 焦岗湖洼地不同排涝标准治理工程措施与投资表

4 效益与经济指标分析

4.1 治理效益

涝区防洪除涝效益,主要为减免农作物、居民财产、重要工矿设施等的损失,除涝效益计算不仅与暴雨量级有关,也与暴雨时程分布、积水历时和积水深度、农作物种植结构及生长季节、现状排涝条件等因素密切相关。本次采用内涝积水量法计算不同标准内涝积水量,从而推算淹没面积,并通过对典型区洪涝损失的调查,分析涝区不同频率涝水的涝灾损失,从而推求出工程的除涝效益。

根据分析计算,焦岗湖涝区多年平均洪涝减淹面积从现状提高到5年一遇为3.01万亩;提高到10年一遇为4.91万亩;提高到20年一遇为5.53万亩。通过对焦岗湖等洼地不同标准洪涝水农业损失和非农业损失的调查,并折算至2013年价格水平,则多年平均防洪除涝效益(即减少的洪涝损失)从现状提高到5年一遇为3250万元、提高到10年一遇为5300万元、提高到20年一遇为5970万元。

4.2 经济指标分析

按现行水利建设项目经济评价规范进行评价,在社会折现率取8%,建设期采用2年,运行期采用30年时,各方案经济指标,见表2。

按差额经济效益费用分析,各方案经济指标,见表3。

表2 焦岗湖不同治涝标准工程经济指标成果表

表3 焦岗湖治涝工程差额经济指标成果表

从以上经济分析成果表中可以看出,焦岗湖涝区中由现状提高到5年一遇、10年一遇排涝标准,其效益费用比均大于1,经济内部收益率均大于8%,说明治涝标准提高到5~10年标准在经济上是合理的;当治涝标准由现状提高到20一遇时,效益费用比小于1,经济内部收益率为负值,在经济上是不合理的。

从差额经济效益费用分析看,排涝标准由现状提高到5年一遇,经济效益指标最好;由5年一遇提高到10年一遇,经济效益指标可以满足《水利建设项目经济评价规范》的要求;由10年一遇提高到20年一遇标准,效益费用比小于1,经济内部收益率为负值,不能满足现行规范要求。因此,焦岗湖涝区治涝标准近期以不超过10年一遇为宜。

5 结论

通过对焦岗湖洼地治理工程的分析与计算,初步得出如下结论:

(1)焦岗湖涝区适合治涝措施。焦岗湖属于沿淮湖泊型洼地,涝水自排宜受淮河干流洪水顶托影响,甚至淮河水位高于湖内水位,涝水无法自排,造成“关门淹”,而“关门淹”时间长达1-2月。因此,焦岗湖甚至沿淮洼地治涝措施以抽排和自排并重。

(2)涝区治涝标准。在低标准治理阶段,治理工程效果十分明显,经济效益比较显著;当涝区达到一定标准以后,经济效益指标将明显衰减。通过对焦岗湖涝区的分析表明,焦岗湖涝区治涝标准由现状提高至5年一遇标准,经济效益指标较好;由5年一遇提高至10年一遇标准,经济效益指标次之,但仍满足《水利建设项目经济评价规范》的要求;由10年一遇提高至20年一遇标准,经济效益指标不合理。因此,对于类似焦岗湖以农业生产为主的沿淮涝区,治涝标准近期提高至10年一遇在经济上(费用效益)是合适的,随着经济社会的发展,治涝标准可逐步提高。

(3)应因地制宜、合理制定治涝标准。涝区内社会经济处于不同发展水平时,治涝标准应根据当地实际情况、结合流域特征综合考虑,在经济指标合理范围内,综合考虑干支流汇流关系等合理制定治涝标准。

1 夏广义,李燕. 安徽省淮河流域易涝洼地涝灾及其损失研究[J].水利规划与设计,2013.1.

2 李燕,徐迎春.淮河行蓄洪区和易涝洼地水灾防治实践与探索[M].中国水利水电出版社,2013.

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.09.014

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B

1672-2469(2014)09-0042-03

夏广义(1964年—),男,高级工程师。

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