西峡县城区超标准洪水防御对策
2021-08-06任晓蕾张国辉
任晓蕾,张国辉
(河南灵捷水利勘测设计研究有限公司,河南 南阳 473003)
1 西峡县城区概况
西峡县位于河南省西南部,是一个典型的山区县。西峡县城位于该县南部,是该县的政治、经济、文化中心,辖白羽街道、紫金街道、莲花街道3个街道办事处10个居委会,五里桥镇15个行政村、回车镇8个行政村。西峡县城市建成区面积18.20 km2,人口19.35万。
城区主要交通干线有宁西铁路、蒙华铁路,沪陕高速公路、三淅高速公路、国道G311、国道G312、省道S335等,交通便利。
工业以“宛药、西保、龙成三大集团”为龙头,已形成全国重要的中药制药、炼钢及炼钢辅助材料、汽车配件铸造三大工业基地。
县城现有水厂三座,总设计供水规模为5.50万m3/d,供水管径DN200-DN500,供水管道总长近86.70 km。现有污水处理厂1座,处理量约为2.60万m3/d,铺设污水管道40.16 km,管径d500~d1 000 mm,污水管道密度0.30 km/km2。
2 城市水系及防洪工程现状
流经西峡城区的河流主要为老鹳河、丁河、古庄河、八迭河、北小河、泥河,内河有一道河、二道河、安子沟等,另外城区有莲花电站引水渠、莲花电站尾水渠、莲花电站退水渠,城区范围内的水库有棉花渠水库和石人沟水库。
通过多年建设,西峡县城区已初步形成以上游石门水库、支流丁河上游重阳水库及城区老鹳河及其支流河道堤防和护岸为主的防洪体系。
老鹳河防洪堤城区段北至北小河口,南至古庄河口,长10.90 km;北小河防洪堤城区段长1.30 km;古庄河防洪堤城区段长8.80 km,以上堤防防洪标准基本能达到20年一遇。老鹳河部分段可达到50年一遇;其他内河未经系统治理,部分河段有护砌和堤防,防洪标准大部分在10年一遇左右。另外在城区人民路与鹳河大道交叉口处建有排涝泵站1处。
3 超标准洪水风险分析
西峡县城为典型的山区县城,紧邻老鹳河及其支流。大洪水主要为流域性洪水,洪水峰高量大,持续时间较长,支流洪水主要为区域性洪水,部分具有山洪性质。城区内河两岸地势低洼,本身遇暴雨易形成内涝,遇大洪水时,受老鹳河洪水顶托,各支流出口来不及排水,容易形成严重内涝。
3.1 超标准洪水等级
目前老鹳河西峡城区段现状防洪标准为20年一遇(局部河段50年一遇),超标准洪水可采用50年一遇、100年一遇洪水,鉴于2010年“7·24”洪水为近年来实际发生的最大洪水,群众印象深刻,其重现期接近百年一遇,故本次西峡城区段老鹳河超标准洪水按50年一遇和“7·24”实际洪水两种情况考虑。
主要支流及城区内河超标准洪水统一按50年一遇考虑。
3.2 超标准洪水计算
3.2.1 老鹳河干流
老鹳河干流城区段设有西峡水文站,位于城区西南部老鹳河右岸,距离城区2.50 km,控制流域面积3 418 km2,故老鹳河干流城区段洪峰流量采用西峡水文站设计洪峰流量。本次根据水文站实测资料,通过频率分析,老鹳河西峡水文站设计洪峰流量成果见表1。
表1 老鹳河西峡水文站洪峰流量频率计算成果表 (单位:m3/s)
根据水文比拟法并考虑石门水库影响,对老鹳河洪水进行计算,结果见表2。
表2 老鹳河主要控制节点洪峰流量计算成果表 (单位:m3/s)
3.2.2 主要支流
主要支流有丁河、北小河、古庄河及八迭河,设计洪水采用查算暴雨图集间接法计算,其中丁河洪水采用淮上法并考虑上游重阳水库影响,其余支流设计洪水采用推理公式法计算。主要支流设计洪水成果见表3。
表3 城区主要支流设计洪水成果表
3.3 超标准洪水风险分析
根据超标准洪水流量推算洪水位,结合城区1∶1 000地形图分析城区主要风险点为老鹳河两岸、主要支流入河口(易产生倒灌)和城区西南低洼处。
3.3.1 老鹳河
老鹳河50年一遇洪水淹没区面积3.57 km2,左岸主要在紫金大道以西区域,涉及重要保护对象主要包括行政中心、文体中心、药监局、县一高等;右岸规划新312国道至丁河入河口段以西100~400 m、丁河入河口至第二橡胶坝段以西220~400 m区域,涉及重要保护对象主要为恒大、鹳河宝邸等小区。
“7·24”洪水淹没面积9.06 km2,左岸主要在北部五里桥街以西,南部白羽大道以西区域,涉及重要保护对象主要包括行政中心、五里桥镇政府、白羽街道办、文体中心、药监局、农业局、粮食局、司法局、卫生局、交通局、公路局、县一高、职业中专、城区医院、中医院、西保工业园等;右岸主要在丁河入河口北部武西高速公路以东、丁河入河口南部燃灯路以东区域,涉及重要保护对象有车管所、宛西育才学校及恒大、鹳河宝邸等小区。
3.3.2 主要支流
丁河城区段50年一遇洪水淹没区域南至世纪大道,北侧距河堤200 m左右,淹没区面积0.80 km2。涉及重要保护对象主要包括312国道、龙城社区。
古庄河及八迭河50年一遇洪水淹没区域大致在河道两侧100~300 m范围,淹没区面积3.58 km2。涉及重要保护对象主要包括火车站、宛药工业园、汉冶钢铁工业园、通宇工业园、钢构工业园等。
4 应对措施
4.1 监测预报预警
当发生以下情形时,预测可能发生超标准洪水,应立即启动监测预报预警。①当石门水库下泄流量达到并超过3 139 m3/s时;②西峡站水位接近保证水位79.80 m(相对高程,洪水流量3 200 m3/s),并有继续上涨趋势时;③当城区低洼处积水达1 m,且随降雨有上涨趋势时。
4.2 洪水调度措施
由于西峡县城区老鹳河两岸主要为山区,基本无分洪条件,故老鹳河洪水调度措施主要通过石门水库、重阳水库调度控制、河道堤防临时加高加固。
4.2.1 水库调度
石门水库距离西峡县城约10 km,其洪水调度对县城意义重大。当预判流域内有发生超标准洪水可能时,石门和重阳两个水库可通过泄洪洞提前下泄,腾出库容,待洪水来临时多拦蓄洪水。根据水文测站水文预报情况,适时关闭和开启泄洪洞,避免水库下泄洪峰与区间洪水洪峰叠加。
4.2.2 闸坝调度
汛期发生洪水时,城区内3座橡胶坝应及时塌坝,以免影响行洪。关闭石龙堰渠首及二道河进水闸门、北堂节制闸等所有内河引水闸,切断通过老鹳河洪水通过引水渠进入城区的通道。
4.2.3 河道防洪调度
河道防洪调度主要是利用堤防加高加固,当西峡站洪水达到警戒水位78.2 m(相对高程,洪水流量1 800 m3/s)时,密切关注雨情、水情、工情,做好抢险准备,当水位接近保证水位79.8 m(相对高程,洪水流量3 200 m3/s)时,应立即组织抢险,采取紧急加高加固措施,严防死守,如水位继续上涨,迅速组织群众安全转移。
支流入河口容易发生倒灌,需采用已有排涝泵站或流动泵站抽排,及时消除内涝,防止长时间积水。建议在主要支流入河口及城区低洼易积水位置增设固定排涝泵站,以备紧急排水。
4.3 转移与安置
当遭受超标准洪水,老鹳河及内河虽经全力抢险,但仍出现漫堤、溃坝时,应适时下达人员转移命令。
综合考虑城区河流水系分布影响,转移路线及安置点分为古庄河两岸和中心城区两个区域。
古庄河两岸范围分为3个安置区:古庄河老庙岗以西河道南被困人员通过张江路转移至火车站;河道北被困人员通过仲景大道、G311国道转移至西峡县三小、二中等单位及企业场院;古庄河老庙岗以东被困人员通过张江路转移至回车镇区中、小学等单位及企业场院。
中心城区分为4个安置区:老鹳河东沪陕高速以北区域被困人员通过公路转移至南阳职业学院;以南区域通过迎宾大道等主干道路转移至高速公路以南、建设路以北区域的白羽公园小学等单位及企业场院;老鹳河西丁河北区域通过迎宾大道及村村通道路转移至封店村部及学校;丁河南区域人员通过燃灯路转移至寺山公园等高地。
5 结语
在对城区进行超标准洪水风险分析的基础上,提出了监测预警、洪水调度、转移路线及安置等应对措施,最大限度地保证了城区抗洪抢险救灾工作科学、高效、有序进行,保障了人们的生命财产安全及城区经济社会安全稳定和可持续发展。