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鲁西北平原区涝灾成因及对策

2020-01-07陈贝贝于东平

山东水利 2020年7期
关键词:泵站降雨河道

李 璨 ,陈贝贝 ,于东平

(1.山东省水利勘测设计院,山东 济南 250014;2.山东初蓝环保科技有限公司,山东 济南 250014)

鲁西北平原区是山东省内位于黄河以北的冲击平原,呈狭长形,南北宽约80km,东西长约360km,总面积3.1万km2,包括德州、聊城全部及济南、滨州、东营三市黄河以北的部分。研究区属暖温带半湿润、半干旱季风气候区,降水年际变化大,年内分布不均。多年平均降水量557.5mm,最大(1964年)993.2mm,最小(1968年)333.9mm,大部分降雨集中在7~9月。径流主要由当地降雨形成,呈明显季节性,研究区多年平均径流深45.6mm,主要集中在汛期,约占年径流深的85%。汛期每遇暴雨或连续降雨,易发洪涝灾害。区内主要水系有徒骇河、马颊河、德惠新河及鲁豫冀边界上的漳卫河和滨海地区独流入海的潮河、秦口河等。

1 涝灾成因

1.1 气候原因

长历时连续降雨和短时集中暴雨是引发研究区涝灾的主要原因,受灾程度与降雨分布、强度、持续时间等有直接关系。据统计,研究区多年平均降水量557.5mm,降水年内、年际之间变化较大,其中降水量的70%集中在6~9月,而7~8月就集中了50%左右,日最大降水量约150~200mm,最长连续降水日数约9~12d。遇强降雨往往当日或次日即形成涝灾,如在1990年,受降雨影响,整个鲁西北平原东北部、中部出现洪涝灾害,其中德州、滨州地区7月平均降雨444mm,月最大点雨量837mm,两市受灾面积达69万hm2,成灾面积50万hm2。当受长历时连续降雨影响时,更易形成大面积、长期性的连涝灾害。如1961—1964年发生年内、年际连续大涝,其中1964年灾情最为严重,成灾面积近116万hm2,为建国以来涝灾面积最大的一年。

1.2 地形及土壤影响

鲁西北平原整体地势平坦,地面坡降平缓,部分相对低平的河间浅平洼地多呈闭封的椭圆形或多边形,有明显的碟形洼底,与其边缘地面相对高差一般为1.5~2m,易涝难排。另外,该区域历史上受黄河决徙泛滥影响,河道变迁频繁,水系紊乱,加之河流河道长、支流少,河网较为稀疏,排水不畅,外河水位过高时,涝水很难及时排出,易发涝灾。

1.3 人类活动影响

随着城市化进程加快,硬质不透水地面的激增,导致降水入渗量减少,径流量及峰值流量增加,造成城市频繁发生短历时的内涝灾害。另外,无序圈圩开发,占用河道耕作,湖洼地围垦养殖等活动,导致河流湖泊的调蓄外排能力降低,增加洪涝灾害发生概率。

1.4 流域综合治理和开发不足

涝区治理面广量大、任务重、建设周期长、见效慢,许多中央、省级财政资金投入的河道整治只关注干流河道治理,而其他支流和面上沟渠未得到统筹治理,制约排涝体系整体功能的发挥。另外,由于流域综合治理和行政区开发建设不够协调,上游水土流失治理力度不够,使得滞蓄雨水能力低,高低水没有分开,加重了下游涝区的负担和灾情。

1.5 排涝设施配套不健全

由于涝区部分河道建设标准低,河道淤积严重,田间排水设施不完善、排灌设施老化失修等问题,致使一些河道除涝能力严重降低。部分排水泵站建设标准低,设备老化退化严重,带病运行效率低下,抽排能力明显不足,一遇暴雨或持续降雨,导致区内水位较高,消退缓慢而受涝。

1.6 涝区运行管理薄弱

虽然涝区管理取得了一定的成绩,但涝水调度与风险管理工作相对滞后,区域治涝规划体系不健全,规划管理工作急需加强。基层水管单位运行机制不完善,管理设施薄弱,专项管理经费不足,保障能力不强。另外,治涝非工程措施投入不足,涝区监测监控站网与预报预警手段相对落后,应急管理工作机制尚未健全,应对突发事件的能力不强。

2 治理措施

2.1 工程措施

按照全面规划、统筹兼顾、因地制宜、综合治理等原则,对各涝区进行分区,本区域可根据自然水系与行政区划卫运河、马颊河、德惠新河、徒骇河、潮河、秦口河、河口滨海区7个三级区。按照三级区为最小独立涝区,进行排水体系综合整治。针对平原坡水区,可按照高水高排、低水低排、分片排水,相机自排等原则,因地制宜地采取蓄、排、截等工程措施,增强河(沟)道排涝能力,形成“截排、调蓄、自排”相结合的综合治涝工程体系。工程措施主要包括疏浚河沟,加固堤防,开挖截洪沟,增设和改造抽排泵站,增加流动泵站,建设控制闸,配套桥涵等;对于滨海感潮区,根据自然特点,暴雨、台风和潮汐运动规律等情况,充分利用潮间自排的条件,采用“外挡、中截、下排”的综合处理措施,包括防洪挡潮、整治河道、蓄洪滞涝等,通过建设水闸和泵站提高防洪和排涝标准,满足纳潮灌溉和航运发展要求,保持景观水位和改善水环境。

针对本区域特点,分区提出规划治理方案,制定水系调整、河道整治、排涝设施改善等工程措施。干流及主要支流按5年一遇除涝,重要地区及城镇承泄区按10~20年一遇标准治理,据统计,本区域治涝规划主要建设内容为整治撇洪沟12条,长78km;扩挖疏浚河道1169条,长6523km;扩挖疏浚排水沟1213条,长4257km;新建改造排涝涵闸2202座、排涝泵站132座;配套桥涵5827座等,总投资约117亿元。

2.2 非工程措施

治涝非工程措施也是排涝体系的重要组成部分,具有很好的预防和保障作用,主要包括农作物种植结构调整、退耕还湖(河)、退耕还林,以及涝区监测预警系统建设等。

对于侵占原有河道、湖泊开垦的低洼地,可规划制定退耕还湖(河)方案和措施,逐步减轻涝灾损失,对将易造成水土流失的坡耕地有计划,有步骤地停止耕种,因地制宜地植树造林,恢复森林植被,可起到改善生态环境,减少降雨径流的作用。据统计,研究区计划退耕还湖12处,总面积0.48km2,退耕还林49处,总面积7.27km2。

另外,针对涝区分布和受灾类型,适当补充有关水文监测站点和监测项目,加强洪涝信息采集,主要包括水雨情自动测报系统、闸泵等工程监控系统及视频监控系统等。建立健全预警预报系统,根据气象、水利、国土等部门信息共享平台,密切监视汛期雨情、汛情等,做好涝区及影响区域的雨量、水位预报,提高预测预报准确性和时效性。在暴雨到来前,调度水闸、泵站等,腾出区域内的蓄涝容积,为涝水的消纳提供空间,减轻排涝压力。

3 结语

通过以上研究,分析鲁西北平原区涝区现状及涝灾成因,提出工程措施与非工程措施相结合的治理理念,为今后该区域涝区改造提供技术支撑,分片分区改善涝区基础性服务功能,提高排涝能力,提升粮食安全保障能力,有效提高涝区群众的生产生活条件,改善河流生态环境,保护湿地生态系统,促进人与自然和谐可持续发展。

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