湖北十堰市百二河下游城区段防洪比选

刘照群，张溯明

（湖北省水利水电规划勘测设计院，武汉430061）

十堰市百二河下游两岸为十堰市张湾区的核心城区，该区域是十堰市政治、经济、文化中心，是十堰规划中部组团的核心部分。随着城市经济社会的蓬勃发展，人们对居住环境及安全保障的要求也越来越高，按照GB50201—2014《防洪标准》和《十堰市城市总体规划（2011～2030）》，规划将十堰市城区防洪标准提高至100年一遇。目前该区域现有的工程防御体系已不能满足城市总体规划要求。因此通过完善百二河流域工程体系，以实例工程为例，研究区域防洪方案布局。

1 工程现状

百二河为神定河的支流，中游二堰街办处建有百二河水库，下游在六堰出口汇入神定河。百二河水库是一座以防洪供水为主的小（1）型水库，100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，总库容200万m3。百二河城区段河道两岸已建立了完整的堤防体系，经过第二汽车制造厂一期、二期防洪整治后，城区二汽厂址段堤防基本可满足50年一遇防洪标准，生活区基本可满足20年一遇防洪标准。

2 存在问题

百二河中下游河道内无淤积现象，但有大量楼房建设在河道内，侵占了部分河道的过洪断面。经调查河道沿线有61栋房子，建筑面积几万平方米，是在20世纪80年代城市建设用地有限情况下所建的。

百二河水库下游沿河道左岸为朝阳南路，在距百二河水库1.3km处有襄阳铁路过桥穿越河道，襄渝铁路桥上下游段朝阳南路于该段侵占到百二河河道内，导致该段河道行洪断面缩减，河道过洪能力较低。

3 防洪布局

本次防洪保护目标是将十堰市百二河城区范围的防洪标准提高到100年一遇。通过对现状问题的分析，百二河襄渝铁路桥断面为最大制约因素，最大过流能力仅17m3/s，其次为葛洲坝水泥厂处，最大过流能力也仅100m3/s。因此解决百二河下游河道的防洪问题，关键是提高襄渝铁路桥卡口断面的过流能力。

目前防洪问题主要采用“拦、泄”结合的治理手段，重点考虑泄洪。只考虑“泄”的方式和“拦、泄”结合的方式着手分析。

3.1 百二河水库防洪能力分析

按照《十堰市百二河水库除险加固报告》，水库设计洪水位289m，本次考虑降百二河水库完全用来防洪，起调水位定为溢洪道堰顶高程即283m，采用闸门控制洪水下泄，控泄洪水最大达463m3/s时，相应洪水位达289m临界值。而襄渝铁路桥断面处的最大过流能力为17m3/s，即使将水库完全用于防洪，也远远无法满足100年一遇的防洪要求。

3.2 以泄为主，不新建水库，仅扩大卡口过流能力分析

考虑在充分利用现有百二河水库防洪能力的基础上，加大襄渝铁桥卡口断面的最大过流能力有3种方案。

3.2.1 加高现状堤防高度（方案1）

根据TB10002.1—2005 《铁路桥涵设计基本规范》，不通航亦无流筏的桥孔，桥下净空高度，设计工况下桥梁底板预留净空高度不少于0.5m，校核工况下，桥梁底预留净空高度应不少于0.25m，同时桥梁的支承垫石顶设计工况下预留的净空高度不少于0.25m。按此规定，现有襄渝铁路桥底板259.08m高程设计工况下，桥下水位最高不超过258.58m，校核工况下，桥下水位最高不超过258.83cm。

由此可见，将襄渝铁路桥卡口断面的防洪堤增高至允许最大，其最大过流能力设计工况下（100年一遇防洪标准）可达67m3/s，校核工况下（300年一遇防洪标准），可达75m3/s。

3.2.2 朝阳南路退路还河（方案2）

百二河襄阳铁路桥断面左岸为朝阳南路，朝阳南路襄渝铁路桥段侵占了河道，采取退路还河方案后，经计算复核该断面最大过流能力可达150m3/s。

3.2.3 襄阳铁路断面右岸扩宽增大过流能力（方案3）

此方案考虑维持朝阳南路不变，将襄渝铁路桥断面河道右岸扩宽，增大该断面的过流能力，经计算，当襄渝铁路桥右岸扩宽8.5m时，此时该断面最大过流能力和退路还河一致，为150m3/s。

3种方案中襄渝铁路桥断面最大过流能力如表1。

表1 襄渝铁路桥断面规划后最大过流能力

由表1可知，即使在充分利用百二河水库最大防洪能力的条件下，将襄渝铁路桥卡口断面过流能力按现有条件加到最大，也远远不足以抵御100年一遇的下泄洪水。因此百二河上游必须新建水库拦截部分洪水。

3.3 拦蓄结合，上游新建水库，扩大下游河道过流能力

3.3.1 拦蓄结合

在增大下游铁路桥卡口断面过流能力的基础上新建朱家咀水库完全用于防洪，与百二河水库联合调度拦蓄洪水，削减洪峰流量。

3.3.2 扩大河道过流能力

本次通过洪水调节计算朱家咀水库工程总库容517 万m3，根 据GD50201—1994 《防 洪 标 准 》和SL252—2000 《水利水电工程等级划分及洪水标准》的相关规定，考虑到朱家咀水库位于百二河水库坝址上游1.3km，一旦水库溃坝，溃坝洪水将对百二河水库造成不可估量的破坏，而百二河水库设计、校核防洪标准的重现期为100年和1000年，为与百二河水库一致，故将朱家咀水库防洪标准定为：设计洪水标准100年一遇，校核洪水标准1000年一遇。

3.3.3 上游新建水库

（1）方案1。将襄渝铁路桥卡口断面两岸的堤防加高至最大高度258.58m，同时上游新建朱家咀水库。

（2）方案2。朝阳南路襄渝铁路桥段退路还河，将占有河道部分还原成河道，退路还河后需新建高架桥1座，同时上游新建朱家咀水库。

（3） 方案3。百二河襄渝铁路桥断面右岸扩宽8.5m，百二河襄渝铁路右岸可按涵洞形式扩宽8.5m，同时上游新建朱家咀水库。

4 方案比选

对于方案1，上下游两个水库的联合调蓄，通过计算可求得朱家咀水库需要防洪库容939万m3，而根据当地地质条件朱家咀水库控制最大坝高345m，其对应最大库容仅563万m3，即便襄渝铁路桥卡口两岸堤防加高至允许最大，朱家咀水库也无法提供足够大的防洪库容，使100年一遇洪水控制下泄到67m3/s至下游河道。因此方案1不可行。

方案3涉及到铁路桥的支墩和大量的房屋拆迁，且在铁路桥下施工，并涉及到铁路桥支墩，必须与铁路部门沟通协商，实施程度较难。

本次从投资上来讲，通过大量计算分析，方案2工程总投资2.58亿，方案3总投资2.8亿。综合对比，推荐方案2，即铁路桥断面上下游退路还河，同时上游新建朱家咀水库。

5 结语

（1）通过各方案比较分析，按照“上游拦洪、下游行洪”的防洪原则，在百二河上游新建水库，同时下游襄阳铁路桥断面处右岸退路还河的措施，可使百二河下游城区段的河段达100年一遇的防洪标准。

（2）城市防洪方案的布局需根据不同城市的工程体系现状及存在问题，按照区域特点，在利用现有工程的基础上，通过“蓄、泄、挡、排”等工程措施合理布局。