小清河防洪综合治理的必要性探析
2021-01-16韩静
韩 静
(滨州市水利资源开发建设中心,山东 滨州 256600)
小清河发源于济南市南部山区,干流起自玉符河睦里闸,东流经济南、滨州、淄博、东营、潍坊5 市12 个县市区,汇集20 个县市区的洪水,于寿光市羊口镇汇入渤海莱州湾,流域面积达10 433 km2,具有防洪除涝、农田灌溉、海河联运、水产养殖等功能。但因汇水面积大、干流防洪标准低、堤防残破、闸涵失修,工程隐患多,经常酿成洪涝灾害,亟待进行防洪综合治理。
1 防洪工程现状
小清河是南宋建炎四年至绍兴七年(1130—1137 年)齐王刘豫沿济水故道开挖的一条人工河道,为别于其北的大清河,定名为小清河,经数百年的演变和治理,形成了现在的小清河。
1.1 小清河干流现状
1)干流河道。现状小清河河道长229 km,其中济青高速公路桥至柴庄闸段21.6 km 为梯形复式断面,底槽宽30 m,堤坝中心距210 m;柴庄闸至水牛韩闸段长41.2 km,河道顺直,弯道较少,底槽宽30 cm,堤坝中心距330 m;水牛韩闸至金桥闸段长66.6 km,河道顺直,弯道较少,底槽宽30~40 m,堤坝中心距120~330 m;金桥闸至芦清沟段长38.8 km,河道顺直,底槽宽40 m,堤距200~650 m;芦清沟羊口镇段长17.2 km,此段河面宽阔,堤距800~1 500 m;海口段有防潮堤18 km。
2)干流堤防。小清河干流有左堤44.4 km、右堤46.6 km,达到20 年一遇洪水标准,但不满足50 年一遇洪水标准。现状干流堤防共有缺口23处,最大者长80 m,宽20 m,高2 m;有分洪堤低矮段1 处,长11.3 km,宽6 m,高1.5 m。小清河上中游险工共有19 处,其中长度在500 m 以上者7处,主流冲刷河岸,岸坡后退,逼近堤防。
3)干流建筑物。小清河干流现有节制闸5 座,主要支流入口闸11 座,其他支流入口闸11 座。
1.2 分洪道现状
小清河分洪道位于干流左岸,上起胜利河口,下至芦清沟,长83 km。分洪道下游弯道多,堤身抗冲刷能力差,有险工险段9 处,最长者660 m。分洪道有节制闸7 座,分水闸6 座,桥梁90 座,倒虹吸20 座,涵管65 座。
1.3 支流概况
小清河水系复杂,支流众多,一级支流48条,全部从南部汇入小清河干流,呈单侧梳齿状分布,较大者有胜利河、孝妇河、老预备河和淄河等。
1.4 蓄滞洪区概况
小清河干流为平原型河道,右岸支流为山洪河道,由于特殊的地理条件,小清河沿岸共有白云湖、麻大湖、巨淀湖等8 个蓄滞洪区和6 个蓄滞洪洼地。
2 防洪工程存在的主要问题
2.1 干流防洪除涝标准低,工程隐患多
小清河济青高速公路桥以下河段仍为20 年一遇防洪标准,成为济南市区洪水下泄的卡口。原规划中下游寿光市羊口镇区段防潮堤亦未实施,现大多利用院落围墙和房屋挡潮,防潮工程体系薄弱,群众生命财产安全无保障。小清河干流堤防有缺口23 处,小清河一旦发生洪水,即会发生外溢。淄博市桓台县和滨州市博兴县干流以南段地势低洼,积水面积大。小清河干流与分洪道并行,支流的泄洪流量远远大于干流,支流洪水仍不能排入干流。小清河南岸地势低洼,通过对高桥沟口以下段干流南岸地面高程与河道5年一遇除涝水位对比,胜利河入口以下干流河段南岸地面高程均低于小清河5 年一遇除涝水位,涝水不易排出。
2.2 分洪道基础设施密集,启用难度大
分洪道工程下游未挖通,迄今未启用。分洪道堤防部分堤段已残缺不全。分洪闸存在不同程度沉降,只能部分发挥防洪除涝的运用要求。分洪道现状最大过流能力为500 m3/s,且分洪道内阻水建筑物较多,若强行实施分洪难度大,效果差。丁庄蓄水工程东、西围坝和引黄济青抗旱应急调水临时泵站、分洪道内的房屋、引路及渠堤等处阻水障碍物31 处,严重影响干流分洪道的泄洪能力。
2.3 支流治理滞后,影响干流防洪除涝治理效果
小清河一级支流多发源于南部山丘区,水土流失严重,致使支流中下游淤积严重,河床不断淤高,加上支流多年不曾治理,堤防维修养护差,现状堤防单薄且残缺不全,支流河道日益萎缩,防洪能力不断下降。支流河道治理标准偏低且滞后,配套建筑物老化失修,直接影响了干流防洪除涝效果。
2.4 蓄滞洪区工程配套不完善,调节滞洪能力低
小清河蓄滞洪工程现有9 座大中型水库和6处湖泊蓄滞洪区,大部分无法实现洪水统一调度;蓄滞洪区内工矿企业较多,难以实施分洪。部分蓄滞洪区难以启用,不能充分发挥削峰分流的作用,加大了沿线区域的洪涝灾害程度。
2.5 水系复杂,洪水调度系统不健全
小清河流域内支流众多,且有较多的湖泊、水库、洼地、水系复杂,洪水调度缺乏系统性,部分大中型水库及主要支流资料共享与洪水自动化调度程度不高,尚需加强水文水情监测及工程自动化调度系统的整合、提升。
3 防洪工程综合治理必要性
3.1 确保流域经济社会可持续发展
小清河流域面积占全省面积的1/15,GDP 占全省的1/7,在全省国民经济发展中具有举足轻重的地位。小清河上游为济南市,是全省的政治、经济、文化、交通中心,中下游4 市皆位于黄河三角洲高效生态经济区内。确保小清河防洪安全,事关全省大局,对于促进经济社会可持续发展,实现富民兴鲁,具有重要的政治、经济意义。
3.2 健全干支流、滞洪区防洪体系
由于种种原因,小清河流域防洪体系一直未能完善,蓄滞洪区大面积被侵占,滞洪能力萎缩,不能发挥滞洪作用。流域内支流大多未进行系统治理,有的支流流量甚至大于干流流量,导致支流洪水难以泄入干流,极易造成支流洪水外溢,淹没农田。
3.3 提升小清河干流泄洪能力
目前上游济南市区段小清河已进行综合治理,达到100 年一遇防洪标准,而济南市区以下河段实际防洪标准不足20 年一遇。小清河分洪道自开挖以后一直未进行综合治理,下游一直未打通,分洪道作用不能充分发挥,分洪道是干流防洪功能发挥最大的、致命的制约环节,因此,打通分洪道是提升干流泄洪能力的需要。
3.4 理顺管理体制,实施流域化管理
建立统一、权威、高效的管理体制是解决防洪问题的必然选择。目前,小清河由省海河淮河小清河流域水利管理中心统一管理,且管理范围仅为小清河干流,众多的支流仍分属各县市管理,无法实行流域性的综合管理和洪水调度。小清河综合治理后,还需进一步理顺管理体制,做到统筹规划,统一治理,统一管理,统一调度洪水。
4 防洪综合治理重点
根据既定的“上蓄、中滞、下泄”和“高水高排、低水低排”治理原则,小清河防洪综合治理的重点应是扩挖河槽、加固堤防,打通分洪道,改建建筑物,治理支流,完善滞洪体系,使小清河上游达到100 年一遇防洪标准、中下游达到50 年一遇防洪标准。
4.1 干流治理重点
1)扩挖河槽。根据济南市总体规划,对济南市区段16.3 km 河槽扩挖至宽100 m。
2)加固堤防。上游济南市区段堤防按100 年一遇洪水标准进行加固,新柴庄闸至入海口段(259 km)按50 年一遇防洪标准加固堤防,海口段修筑防潮堤坝。
3)防护岸坡。对弯道水流顶冲段、土质易冲蚀段、险工段、存在安全隐患段共45 处30.51 km的河槽岸坡、堤防边坡进行防护治理。
4)改建和新建建筑物。小清河河槽扩挖和扩大防洪标准后,现在的许多排涝泵站、支流入口闸、穿堤涵洞、堤灌站、倒虹吸、公路桥已不适应防洪需要,需进行改扩建和新建。
4.2 分洪道治理重点
1)子槽疏挖。由于分洪道子槽存在淤积,且已被借用为南水北调输水渠,故需对分洪道子槽进行疏挖。
2)加固培厚左堤。分洪道左堤按50 年一遇防洪标准加高培厚46.49 km。
3)防护岸坡。采取多种方式砌护防洪道子槽岸坡、左堤岸坡10 处3 240 m。
5 结 语
从经济评价指标得知,小清河防洪综合治理的经济内部收益率大于社会折现率8%,经济效益费用比大于1.0,经济净现值大于零。小清河防洪综合治理后,除得到符合社会折现率8%的社会盈余外,还可有455 336 万元现值的超额社会盈余,小清河防洪综合治理在经济上可行,效益显著。