从“7·11”暴雨谈小清河治理后防洪能力的提升

杨同春，蒋淑玲，郭文明

（济南市水利工程服务中心，山东 济南250014）

小清河是济南市主城区唯一的排洪河道，做好小清河防汛工作意义重大。2019年“利奇马”台风暴雨后，山东省组织了小清河全线防洪综合治理，河道断面发生了巨大变化，小清河的产汇流过程也随之发生了变化。正确分析和认识当前小清河行洪能力，将为防汛调度提供技术依据。

1 小清河防洪综合治理概况

2007年之前，小清河自源头睦里闸至西外环路桥长10.5 km，为土渠段梯形断面，设计河底宽20 m，边坡1∶2.5。西外环桥至兴济河口段长2.3 km，为浆砌石矩形复式断面，设计底槽宽20 m，深3.0 m，河口宽40 m。兴济河口至前进桥长10.73 km，浆砌石矩形复式断面，底槽宽30 m，河口宽50 m。综合治理前，黄台站实测河底高程为19.02 m。市区段设计防洪标准为20年一遇。

2007年“7.18”特大暴雨后，济南启动了小清河综合治理。河道上游自睦里闸至林家桥，主河道拓宽至50～60 m，河口拓宽至90～100 m。林家桥至洪园节制闸，河道由原来的50 m扩挖至底宽70～90 m，洪园节制闸至济青高速桥，河道切滩扩挖至100 m。综合治理段河道断面过流能力有了显著提高，滞蓄能力有所增加。但由于下游未治理段的限制，降低了其功能效应。2013年，济南市水文局测算，小清河市区段防洪能力接近50年一遇，市区以下河段防洪能力接近20年一遇。

2019年“利奇马”台风暴雨给小清河防洪带来了严峻考验，为此，山东省启动了小清河全线防洪综合治理工程。其中济南段建设对济青高速公路桥进行了改造，解除了泄洪“卡口”，同时，将济青高速下游河槽由30 m拓宽成100 m，河底平均挖深1 m，并开始兴建小李家滞洪区。小李家滞洪区位于济南高新区遥墙街道，东至小清河，西邻黄河大堤，南至南水北调干渠，北至青银高速，面积5.3 km2。在小清河干流遭遇100年一遇洪水时，小李家蓄滞洪区可蓄滞区域洪水154万m3，从小清河干流分洪202万m3/s，最大削减洪峰144 m3/s，分洪时间为5.5 h。目前建设任务全面完成，济南段小清河非复航段防洪标准提高到100年一遇，复航段提高到50年一遇。上拦、中滞、下排的小清河防洪格局基本形成。

2 “7·11”暴雨情况

2.1 雨情

2021年7月11日18时，济南市开始出现降雨，雨带移动自西南向东北，强度逐渐增大，。22时30分以后，强降雨带移动到市区。12日1~2时，平均降雨量达到19.4 mm；5~9时，市区平均降雨达50 mm；9时，暴雨基本结束，市区平均降雨79 mm，降雨分布比较平均。12日上午到中午，市区基本无雨。14～17时，市区降雨强度较大，其中16~17时平均降雨19.3 mm，17时之后降雨减小，至20时基本停止。本次降雨，市区平均降雨123 mm，属于大暴雨级别。

2.2 工程运行与调度情况

1）小清河。7月11日降雨前，小清河洪园闸为落闸状态，小清河黄台20.60 m。根据天气预报，为切实做好小清河防汛工作，按上级指示，12日2时30分，洪园闸小闸门全开度开启，水位由20.80 m升至21.30m，此时黄台水位21.33 m，流量127 m3/s。

7月12日9时，水位21.30 m，实测最大流量172 m3/s。12日下午暴雨开始后，17时20分，洪园闸大小闸门完全开启，敞泄洪水,受洪园闸开启大闸门影响，河道流速迅速增加，19时，黄台站流量达288 m3/s。大闸门开启期间，洪水下泄顺畅，下午虽有44 mm的短时强降雨，但水位未见上涨，仍在回落，21时零7分，回落至20.28 m。20时50分，大闸门全部关闭。

2）腊山分洪工程。12日6时，市防办指令，相机开启宋庄闸泄洪。8时19分，因腊山河流量较大，下游宣泄不及，防洪压力较大，玉符河服务处指令闸门服务单位关闭腊山闸，8时50分操作完成。12日下午，持续强降雨使兴济河上游形成较大来水，16时40分，腊山分洪闸闸前水位达到分洪水位，市防办调度实施分洪，将兴济河上游来水拦截疏导入腊山分洪道下泄，随即调度宋庄闸提闸、入黄口橡胶坝塌坝，使洪水经玉符河进入黄河。至21时左右，市区降雨停止，兴济河来水平稳，分洪顺利结束，下泄洪水约160万m3。

3 防洪综合治理前后比较

3.1 水位上涨幅度

7月12日上午的分洪操作，只限于宋庄闸宣泄腊山分洪道内大涧沟、陡沟汇入的洪水，与小清河关系不大，在黄台站最高水位及洪峰流量出现之前，没有启用腊山分洪工程分流兴济河洪水。只有腊山闸关闭与小清河有关，腊山闸为单孔闸门，最大过流流量10 m3/s，当时开度只有0.1 m，在分洪道水位31.3 m时落闸，减少入小清河流量约0.5 m3/s，可以近似认为没有影响。本次暴雨的强度、平均降雨量与2015年8月3日、2005年7月23日两次暴雨类似。2007年综合治理后、2020年防洪治理后，在未启用腊山分洪的情况下，小清河干流行洪能力的变化对比见表1。

表1 小清河综合治理前后行洪能力

由表1可知，三场暴雨，黄台站上游平均降雨量相近，同时，黄台上游汇水面积、下垫面、支流情况变化不大，所以产汇流情况相近。但2020年防洪治理后，相同降雨量的情况下，小清河黄台站涨幅大幅减小，且相近水位下，流量大幅增加。

3.2 洪水宣泄速度

防洪治理之前，2007年综合治理段终点位于洪园闸下游2 km处的济青高速公路桥，济青高速公路桥下游尚未治理，河道骤然变窄，仍为不足20年一遇防洪标准，在高速公路桥处形成瓶颈。提闸放水开始后的前2~3 h，综合治理段河道内水位能够降下0.5 m左右，但3 h后，水位降落趋缓。这是因为开闸后，闸上闸下水位差大，流速快，流量大，所以前面2~3 h水位降落快。3 h后，从洪园闸到济青高速桥段河道已经蓄到与洪园闸水位基本持平，受卡口影响，又不能快速下泄，流速缓慢，所以水位降落趋缓，为每小时4 cm左右，降落1 m需12 h以上。

2020年防洪治理完成之后，7月11~12日的降雨，洪园闸闸门全部开启后，根据洪园闸管理所的现场观察，4.5 h内，洪园闸闸前水位由20.70 m迅速下降至18.45 m，下降2 m以上。需要指出的是，2015年8月3日暴雨开始前7 h，洪园闸大小闸门就已经全开度开启，而2021年7月11日降雨，水位21.30 m，流量172 m3/s时，洪园闸大闸门并未开启，洪水从大闸门顶部向下宣泄，而大闸门闸孔底部高程20.00 m。在小闸门落闸、过水断面减小的情况下，过流能力仍大于2015年敞泄时。2021年7月29日为防御台风“烟花”带来的暴雨，洪园闸提前全开度开启，当水位19.18 m时，流量已达136 m3/s。

4 结语

实践证明，2020年防洪治理后，市区段小清河流速较2015年有较大提高。可见，综合治理之后，洪水水位涨速慢、涨幅小、回落快、流量大。分析原因：一是防洪综合治理后，下游河底大幅拓宽且降低，原济青高速公路桥处的瓶颈顶托阻水的情况不复存在，使洪水下泄顺畅，流速快；二是本次降雨，强度虽然已达到大暴雨级别，但比起作为参照的两场降雨，强度仍然略小，历时略长且过程中有间歇，产流汇流过程并不连续。需要注意的是，虽然2020年防洪治理后，小清河的行洪能力大幅提高，但从2021年的防汛实践来看，往往小清河水位尚未开始起涨，汇流过程中济南市主城区多处已发生险情，少年路等地仍存在短时积水情况，山大路、舜耕路等仍有马路行洪情况。一方面是因为济南市南高北低、落差较大造成的；另一方面，提升城市地下管网排水系统、建设海绵城市等仍然任重道远。

以上是根据2021年7月11日济南市区暴雨对防洪综合治理后济南市区段小清河的行洪能力作出的简要分析。由于一场暴雨的代表性不足，掌握的数据也不够全面，分析中难免有错漏之处。今后要继续搜集雨水情资料，探寻综合治理后的行洪规律，为科学调度提供依据，以期在保证小清河安全行洪的同时，最大限度地科学利用水资源。