涡河蒙城枢纽建设与蒙城县城市防洪
2022-01-06程志宏王露露
程志宏 张 震 王露露
(安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司 合肥 230088)
1 基本情况
蒙城枢纽是涡河上一座集防洪、排涝、蓄水灌溉、交通航运于一体的大型枢纽工程,由节制闸、分洪闸、船闸三座建筑物组成。蒙城枢纽是涡河上最后一道节制闸,控制流域面积15475km2,设计蓄水灌溉面积30 万亩。老蒙城枢纽节制闸建成于1960年5月,分洪闸建成于1972年6月,船闸建成于1971年8月,涡河蒙城枢纽总体已运行60年。
结合老蒙城枢纽加固扩建、涡河航道等级提升建设Ⅳ级船闸,2013年初,蒙城县委、县政府从生态文明建设出发,谋划蒙城枢纽移址建设。经历艰难的前期方案论证和规划设计阶段,2017年6月,水利部淮委以淮委许可〔2017〕45 号文对涡河蒙城枢纽建设工程规划同意书和建设方案准予行政许可,2018年1月,安徽省水利厅印发涡河蒙城枢纽建设工程可行性研究报告审查意见。涡河蒙城枢纽下移10.3km,选址徐庄建设,徐庄闸址工程布置、通航和水流条件好。2018年12月8日,新涡河蒙城枢纽开工建设,2021年5月25日,工程正式进入通(蓄)水阶段。
蒙城县城市规划跨涡河向北适度发展,2030年人口规模60 万人。蒙城县城区主要防洪河流为涡河,受淮北大堤涡左堤、涡右堤保护。2014年,《蒙城县城市防洪规划》经蒙城县政府批复实施,规划采取分区设防措施。
2 涡河蒙城枢纽建设
2.1 建设缘由
安徽省水运“十三五”发展规划涡河安徽段228km 航道按Ⅳ级标准整治,蒙城船闸按设计船型500t 级,兼顾1000t 级标准建设,移址建设涡河蒙城枢纽,建设Ⅳ级船闸,预留复线船闸位置,提升涡河航道等级。
老蒙城枢纽建于蒙城城区中段的涡河上,闸上设计蓄水位25.32m、闸下蓄水位17.82m,水面落差7.5m。蒙城枢纽下移,涡河城区段河道蓄水水面面积从0.8km2增加到2.1km2;河道蓄水容积增加1600 万m3,可拦蓄汛后尾水,有利于地下水超采区的水生态环境保护。蒙城枢纽建设抬高了涡河蒙城城区段涡河水位,增大了河道水面,改善了涡河亲水性,利于水生态修复和水环境保护。
老节制闸过洪能力不足,蒙城枢纽建设降低节制闸过闸落差,扩大泄洪能力、改善防洪条件。
2.2 建设规模
2.2.1 工程等级
节制闸设计过闸流量20年一遇2400m3/s,校核流量50年一遇2900m3/s。根据《水利水电等级划分及洪水标准》(SL 252-2017),工程等别为Ⅲ等,节制闸为大2 级建筑物。涡河航道为Ⅳ级标准,根据《安徽省水路建设规划(2017―2021年)》,新建船闸为1000 吨级。
2.2.2 总体布置
徐庄闸址堤距0.80~1.0km,左岸的滩地顺水流向较长,布置船闸,与左堤间预留复线船闸位置,节制闸布置于左岸滩地中部,枢纽建设水文站,老河道位置预留建设引江济淮江水北送段涡河线蒙城翻水站。
节制闸为开敞式结构,共16 孔,单孔净宽10m,总过流宽度160m,设计流量过闸落差10cm,校核流量过闸落差15cm,闸室长23.0m,底槛高程16.50m。船闸闸室有效尺度为240m×23m×4.20m(长×宽×门槛水深)。
2.3 影响处理
防洪影响处理。蒙城枢纽下移,老闸以上河道设计洪水位有降低,最大降低23cm,影响范围至上游约17km;新老闸之间10.3km河段设计水位有抬高,平均抬高10~5cm,通过建设堤顶防汛道路补充堤防欠高。
排涝影响处理。蒙城枢纽下移,新老闸区间沟口涵闸排涝水位或低于河道蓄水位,或受蓄水位影响,排涝涵减少了排涝机会。按农排规模,将涡左受影响的白洋沟、孙沟和行水沟涝水截引入顺堤方向的引河~马沟,入丁大沟,新建丁大沟涵排入涡河;涡右将马厂沟、九里沟涝水引入顺堤方向的白洋河,入秦沟,重建秦沟涵排入涡河。
灌溉引水影响处理。蒙城枢纽下移后,新老闸址之间河段设计蓄水位25.32m、抬升7.5m,加固改造两岸的沟渠涵闸,可利用其引水。
蒙城枢纽建设影响处理示意图如图1。
图1 蒙城枢纽建设影响处理示意图
3 蒙城县城市防洪规划
3.1 城市总体规划
2013年5月,蒙城县完成《蒙城县城市总体规划(2012—2030)》修编。城市性质为历史文化名城,皖北地区重要的制造业基地和商贸城市,富有皖北水乡特色的生态宜居城市;中心城区规模为远期(2030年)规划人口60 万人,建设用地66km2。
3.2 城市防洪及规划措施
蒙城县城区规划防洪标准50年一遇,治涝标准20年一遇。
蒙城县城区防御涡河、阜蒙新河和大沟洪水。受淮北大堤涡左堤和涡右堤,阜蒙新河堤防保护。防洪措施规划加固阜蒙新河城区段堤防,外环以路代堤或建设绿堤,建设大沟截引沟和防洪节制闸,和涡河堤防构筑分区防洪堤圈。除涝措施规划分区排水,实施城区水系连通和整治,建设排涝泵站抽排,达标构建城区排水系统。
4 蒙城枢纽建设与城市防洪
4.1 与城市防洪关系
淮北大堤涡河左、右堤顶高程为涡河20年一遇洪水位+2.0m 超高,相当于涡河50年一遇洪水位+1.5m 超高,蒙城县城区防御涡河洪水的标准合50年一遇。蒙城枢纽建设,新老枢纽间河段涡河设计水位略有抬高,通过建设堤顶防汛道路补充堤防欠高,不降低城区防御涡河洪水标准。
城市防洪规划涡北片沿城市外环开挖截引沟,截引长流沟、白洋沟和孙沟城区外洪水经引河向城区下游,设计流量100m3/s。蒙城枢纽建设排涝影响处理,连通引河~马沟,新建丁大沟闸入涡河,相应截引沟节点设计流量95m3/s,引河影响处理等效断面大于防洪规划设计断面。涡左排涝影响处理和城市防洪规划相衔接,同时完善了大沟截引洪水排入涡河措施。
4.2 与城市排涝关系
城市排涝规划在涡北排区白洋沟口,涡南马沟排区马沟口和秦沟排区秦沟口建设排涝泵站,在涝水受涡河洪水顶托不能自排时抽排,实际上减轻了蒙城枢纽下移对城区排涝影响。蒙城枢纽建设涡右排涝影响处理,拓浚白洋河的规模满足涡南秦沟排区经白洋河排涝要求,和排涝规划相衔接。
5 结语
蒙城枢纽建设提升了蒙城船闸通航等级,改善了蒙城闸泄洪条件;增加闸上蓄水容积、增大城区涡河水面面积,改善了城区段涡河亲水性;新枢纽闸上蓄水位抬高,增加老蒙城闸下沟口涵闸引水功能,提供了向城区水系补水和城区周边农田灌溉引水条件。
蒙城枢纽建设防洪影响处理不降低蒙城县城区防御涡河洪水标准;按农排标准对新老枢纽区间沟口排涝进行影响处理,其措施、规模和城市防洪规划可衔接。分析得出结论蒙城枢纽建设和蒙城县城市防洪是协调统一的■