德州市防洪体系对策研究
2017-08-16任绪伟
任绪伟,李 彬
(德州市水利局河道工程管理处,山东 德州 253012)
德州市防洪体系对策研究
任绪伟,李 彬
(德州市水利局河道工程管理处,山东 德州 253012)
德州市隶属海河流域,南邻黄河,北依漳卫河,属暖温带半湿润、半干旱季风气候,大气降水呈明显季节性,年内分布极不均匀,年际变化较大,丰枯交替,连旱连涝,旱涝相随。文章通过分析德州市防洪体系现状,提出了研究方案,实现防洪工程最优线路和方案。
降水;防洪体系;德州
1 流域基本情况
1.1 流域概况
德州市总面积10346km2,人口500余万人,隶属海河流域,南邻黄河,北依漳卫河。马颊河、徒骇河、德惠新河(以下简称三干流)是我市的骨干防洪排涝河道,流经9个县(市、区),河道长393km,堤防长645km,流域面积7798km2,沿河共有大中型拦河闸19座,调水闸1座,排涝涵闸200余座,辖区内共有30km2以上支流152条,长2600km。三干流基本情况见表1。
表1 三干流基本情况
1.2 降水和洪水特征
德州市属暖温带半湿润、半干旱季风气候,大气降水呈明显季节性,年内分布极不均匀,年际变化较大,丰枯交替,连旱连涝,旱涝相随。
降水量年际变化较大,并且丰枯周期性变化比较明显;降水量季节性变化较大,一年中的降水量主要集中在汛期。全市多年平均降雨量为561.9mm,其中汛期(6-9月)占全年降水量的76.0%,7、8月份降水量占全年降水量的55.0%。由于年降水量相对集中,夏季的暴雨往往造成不同成度的洪涝灾害。而1-5月降水量稀少,仅占全年降水量的15%,春旱十分严重。
德州市多年平均水面蒸发量911.9mm,年际变化不大。在海河流域各种历时的多年平均暴雨等值线图中,可以明显地看出该地区暴雨的空间分布有三个高值中心区,其中以我市的临邑为最大。
德州市河道洪水主要由上游河道来水及当地暴雨所形成,平原河道流域坡度小,汇流速度慢,洪水涨落比较缓慢(一般5-10d),洪峰持续时间长,如遇到连续暴雨,前峰尚未落平,后峰接踵而至,形成复式洪峰或连续洪峰,从而造成洪涝灾害。
2 河道工程及存在问题
2.1 堤防情况
三干流在德州市境内有险工险段24处,长度16.34km,堤防薄弱段36处,堤防缺口32处,其中流域面积300km2以上的支流入口10处,辖区内共有30km2以上的支流152条,长2600km。经过多年运用,工程存在多种隐患,而这些堤防险工的存在,对河道的防洪安全构成严重威胁,其中德惠新河堤防毁坏程度最为严重,绝大多数堤段已不能通行,对防汛和工程管理都有很大影响。
2.2 现状防洪能力
20世纪90年代虽对徒骇河按原设计过水能力的70%的标准进行治理,但属于开卡清淤恢复性治理。据2004年测量资料分析,由于河道淤积,致使大部分河段防洪水位抬高:淤积严重河段抬高1.4m,大部分抬高近0.6m,全河道排水能力降低10%-50%,其中以南营闸上淤积最严重,平均淤深2m以上,最深达3m;马颊河自20世纪60年代扩大治理以来已运行30余年,再没有进行过治理,目前河道淤积严重,过水能力差,淤深一般为2.0m以上,个别河段达3.0m以上,如津期店、李家桥、郭桥、孟家闸上河道淤积特别严重,过水断面减少均在60%以上,个别河段达到90%;德惠河堤防薄弱、缺口及断堤现象严重,部分河段无堤防。有险工2处,都没有采取整治措施,影响防洪安全。根据2005年测量结果分析,由于河道淤积严重,排水能力降低10%-80%,其中赵棒槌闸上、跃丰河入口处淤积尤为严重,已形成卡口,造成该流域洪涝灾害连年不断,损失逐年加重。经测算,现状防洪水位比设计防洪水位抬高0.6-2.42m。总之德州市三干流洪涝灾害发生的机率逐年增大,防洪形势严峻。
2.3 拦河闸情况
拦河闸是三干流调洪蓄水的关键工程,19座拦河闸设计最大蓄水量为1.17亿m3。干流节制闸已运行30余年,工程普遍存在主体混凝土碳化严重,上下游护坡损坏,闸门锈蚀,启闭不灵,电器及避雷设备老化,部分闸发电机组不能正常供电等。
2.4 阻水障碍
多数桥梁引道高于滩地,河道内的芦苇、滩地内种植大量的农作物,成为河道主要行洪障碍。
2.5 穿堤涵(管)
德州市三干流共有沿河涵闸(洞)200多座,多建于20世纪60—70年代,由于老化失修,60%遭到不同程度的损坏,这些建筑物启闭机大部分损坏失灵,只能临时用倒链起落,每处涵闸就是一处隐患。
3 防洪存在问题
三干流虽然进行了多次治理,但均属开卡清淤恢复性治理,没有恢复原设计标准,因此,防洪工程不同程度地存在各种问题。
3.1 堤防存在问题多,影响行洪安全
1)堤防原建设标准偏低,存在无堤段及堤防薄弱段,是河道安全行洪的隐患。个别堤段堤防薄弱,通行困难,影响防汛抢险及管理,而且由于地面径流直接入河,冲刷河岸,造成拉沟、狼窝等,水土流失严重,加重了河道淤积,降低了防洪标准。
2)堤防缺口多,给防洪工作带来困难。缺口主要有3种:①桥头引道缺口,大部分桥梁引道都低于设计堤顶高程,一般下降高度在1-2m左右,长度约30-70m左右;②许多支流河道入口缺少控制性建筑物,造成断堤现象,影响防洪安全。有些支流虽有控制建筑物,但远离堤防,仍然造成断堤;③堤顶路面基本没有硬化,不利于防汛抢险。
3.2 河道淤积严重,防洪排涝能力降低
据2004年测量资料分析,由于河道淤积,排水能力降低严重,尽管个别河段淤积较轻,但受下游河段淤积的影响,其水位抬高值仍然较大,严重影响流域内的田间排水,特别当遭遇大洪水时,将对两岸人民生命财产的安全造成严重威胁,增加洪涝灾害发生的机率,防洪形势严峻。
3.3 拦河闸老化退化严重
现有拦河闸存在配套差、老化损毁严重等问题。三干流现有拦河闸19座,调水闸1座。多数年久失修,建设标准偏低,老化、损毁现象严重,主要是拦河闸机电设备老化、闸门锈蚀、橡胶止水老化破坏造成漏水,闸室损毁风化,上下游护坡损坏等。
3.4 病险穿堤建筑物成为河道安全行洪的隐患
三干流共有排涝涵闸200多座,部分涵闸闸门及启闭设备老化失修,护坡、消力池坍塌,有的穿堤涵洞管身断裂等,影响正常使用。
3.5 险工险段多,抢险难度大
据统计,三干流现有险工24处,总长度达16.34km。险工的存在,对河道的防洪安全构成严重威胁。目前,大多数险工已采取了一定的整治措施,但由于缺乏统一规划,致使河岸坍塌严重,有些险工上提下延,形成新的险工,不利于河道行洪安全。
3.6 阻水障碍物难以彻底清除
河槽内芦苇、滩地高渠、树木、高杆作物及蔬菜大棚影响行洪,而且难以彻底清除,对河道行洪造成了很大影响。
3.7 支流及调水河道存在问题较多。
支流及调水河道自70年代扩大治理后至今已运行30多年,目前河道存在的主要问题是:①淤积相当严重;②堤防残缺不全,沿河引水口多数无建筑物。③拦河闸、沿河涵闸损坏严重。
4 对策研究
4.1 完善防洪工程体系
1)干流河道清淤治理:对徒骇河、德惠河重点进行清淤开卡,如德惠河赵棒槌闸上段、郑店闸上跃丰河口段以及徒骇河南营闸上段;马颊河争取尽快立项治理,恢复河道的设计行洪能力,目前重点是对淤积严重的津期店闸上段、津期店——李家桥——马才段、郭桥闸上段以及孟家闸上段进行清淤,提高河道过水能力。
2)干流拦河闸的除险加固,通过对三干流19座拦河闸的除险加固做到遇洪水能及时安全下泄,汛末尾水蓄得住,充分利用雨洪资源。
3)加快三干流河道险工险段的治理力度,确保河道行洪安全。
4)加强堤防管理,加大三干流沿河200余座涵闸的投资力度,削除工程隐患,尽快完善马颊河左岸津期店——马才段堤防,完善支流入河口处配套工程,确保堤防完整畅通。
5) 支流工程重点是支流清淤与拦河闸的维修加固,确保河道畅通,并通过拦蓄,减轻干流河道的行洪压力,并充分利用雨洪资源。
6)调水工程重点是扩大治理调水河道,提高河道的行洪能力,最大限度的减轻干流河道的行洪压力;完善河道堤防工程,确保调水安全,防止洪涝灾害搬家;完善调水控制性建筑物的建设。
7)其它配套工程:马颊河与漳卫河之间地段,地势高亢,该区内河道洪水排入马颊河,对马颊河行洪影响较大,应采取工程措施将该区域的洪水排入漳卫河,减少内河的行洪压力。
4.2 完善雨情、水情的观测、传输及分析系统
加大雨情、水情观测的投入,提高观测、传输手段的科技含量和可靠性,确保雨水情信息及时准确,为防汛提供科学依据。
4.3 完善防汛通讯系统
加大防汛通讯系统的投入力度,提高通讯设备可靠性,确保汛情、防汛指令及时上传下达,争取防汛工作的主动权。
4.4 完善各项非工程措施
1)修订完善河道洪水预报方案,增加预报的可靠性,为防汛提供可靠的依据,争取防汛的主动权。
2)修订完善三干流河道的防洪预案,提高预案的可操作性,确保防汛有序进行,做到科学调度、兴利除害、为工农业生产保驾护航。
3)进一步完善防汛责任制,特别是行政首长负责制。建立健全各项防汛责任制,是争取抗洪抢险胜利的重要保证。
4)建立健全各种防汛队伍,做到全民防汛。
5)备足备齐各种防汛设备、工具、物资,落实运输工具、方案,确保物资及时调到险工险段。
[1]苗增伟,王辉,姜莉.平度市防洪体系建设现状与对策[J].山东水利,2012(04):18-19.
1007-7596(2017)07-0171-03
2017-06-16
任绪伟(1967-),男,山东德州人,工程师;李彬(1976-),男,山东德州人,高级工程师。
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