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以佳县为例探析黄河沿岸治涝规划建设

2023-01-12张小卫

水利科学与寒区工程 2022年5期
关键词:佳县内涝防洪

张小卫

(佳县水利局河道治理服务中心,陕西 榆林 719299)

1 概 况

佳县总面积2029.82 km2。黄河从神木市与佳县交界的秃尾河口入境,经朱家洼、佳芦镇、木头峪、坑镇、螅镇,南至至螅镇乡刘家坪村出镜,境内长81.75 km,年平均流量887.9 m3/s,河道比降0.6‰。多年平均降水量3955.00 mm,年最大降水量642.3 mm(1978年)。佳县黄河涝区按地段共分为五个区,有泥河沟段、大小会坪段、南河底段、木头峪段、背甘段,其中,泥河沟段有119.33 km2,大小会坪段有238.02 km2,南河底段有202.01 km2,木头峪段有178.68 km2,背甘段有154.67 km2,共计892.71 km2。泥河沟、大小会坪段及南河底段栽植有枣树,木头峪段和背甘段受洪涝灾害的影响,栽植或种植影响较大[1-3]。

2 涝灾特征及成因分析

佳县黄河沿岸涝区受洪水威胁较大,历年来,只能靠天吃饭。

2.1 涝灾特征

佳县内涝具有周期性、多发性,以及分布面广、突发性强、治理难度大等特点。内涝的主要原因是降雨持续、集中、强度大。佳县的暴雨主要是局部暴雨,其范围小、历时短、强度大,易造成突发性的山洪泥石流暴发。大面积的暴雨发生较少,其发生时中心突出,在历经短时后易形成可达数天的雨期,造成河流洪水。由于排泄不及,加之持续强降雨,极易在佳县黄河沿岸造成内涝情形。

2.2 致灾原因分析

除了高强度降雨因素外,经调查,还有以下几方面原因造成佳县黄河沿岸涝区成灾。

2.2.1 径流系数增加,洪水量增多

随着沿黄公路开通和沿黄旅游开发,佳县黄河沿岸原有的植被生态被破坏,许多村道、农田以及沿河湿地都被水泥硬化,雨水下渗区减小,地表径流系数增加,逢雨易涝。

2.2.2 河道排洪能力不足

长久以来,佳县黄河沿岸几乎未减排洪渠。近年来,随着沿黄经济发展,原本住在高处的群众大多迁移到靠河低处。由于平地有限,天然排水河道难以拓宽。遇大雨时,易出现河道洪水泛滥情况,甚至出现黄河倒灌现象。并受黄河水位影响特别明显,积水难排,内涝情况严重。

2.2.3 排水设施管护不到位

佳县经济发展落后,受资金和人员制约,使得内涝整治投入不足,维护技术水平较低,部分排水管渠损坏与淤塞情况严重,难以及时养护,加剧了内涝程度。

3 治涝工程现状及存在问题

3.1 涝区治理和管理现状

佳县黄河沿岸现有涝区5处,易涝面积达892.71 km2,基本没有进行治理。

3.2 存在的主要问题

(1)佳县黄河沿岸涝区几乎没有任何治涝设施,缺乏完善的防洪治涝工程体系,无法排水或泄水速度慢,一遇暴雨,会形成积水点。遇到较大洪水年份,内涝成灾是在所难免的。

(2)涝区工程设计标准低, 防洪治涝非工程措施不健全。随着全球气候变化,2000年以来,黄河区域降雨加强,按照以往的设计标准,远不能满足防洪除涝需要,需提高整治标准和工程防御能力。

(3)没有专业的防洪排涝队伍。由于佳县地处黄土高原,干旱少雨,所以在机构编制中没有建立专业的防洪排涝队伍。遇到洪水时,因为缺乏专业技术人员和专业技术,加之物料缺乏,经验不足,难以满足当前的防洪排涝需要,不利于打硬仗、抢大险。

4 规划措施

为了提高佳县沿黄易涝区防洪标准,促进沿黄旅游开发,控制治涝工程设施用地,确保人民生命财产安全,减少因内涝造成的损失,佳县治涝规划的编制被提到议事日程中。开展佳县治涝规划是适应区域经济社会可持续发展的需要;是贯彻落实中央治水新精神,保障全省粮食安全的需要;是指导治涝工程建设的需要;也是规划人类活动,强化易涝地区建设管理的需要。

4.1 指导思想与规划原则

针对黄河沿岸雨洪涝区存在的突出问题,按照“加强重点涝区治理,完善灌排体系”等要求,以工程措施和非工程措施相结合,采取自排、提排和调蓄等工程措施,实现内涝区洪水排放,为沿黄经济社会可持续发展提供有力的支撑和保障。

4.2 规划水平年

规划现状年为2020年,设计水平年为2030年。

4.3 规划范围和任务目标

治涝工程主要分布在佳县境内黄河沿岸的5个治涝区,涝区治理区划根据就近原则分为三个区,有北区(泥河沟和大小会坪段)、中区(南河底段)及南区(木头峪段和背甘段),共计892.71 km2。北区和中区栽植有枣树,南区受洪涝灾害的影响,栽植或种植影响较大。

治涝规划的目标是按照规范要求,在上述5个治涝区设计排涝工程,包括排水闸、导托渠、排涝区、排涝站,根据“高水高排、低水低排”的原则,合理确定电排面积,排涝站装机容量。实施排涝闸、排水涵洞改造和配套建设,使之发挥效益。

4.4 治涝总体布局

黄河沿岸佳县段治涝规划应与防洪规划紧密结合,妥善处理好涝区人口与经济发展的问题,实现流动人口资源的最大化利用。总体规划意见:要掌握好“防”与“避”、“防”与“保”的关系,涝区河堤、排涝闸、涵洞需尽快完建;加强日常管理和日常维护,要按照设计进行施工,设备要更新、配套;争取在2022年前建成;治涝标准确定为近期10年一遇标准设计。

4.5 工程规划

佳县涝区面积分属于黄河沿岸,涝区积水面积892.71 km2。结合沿黄经济发展,主要规划防洪提、水塘、排涝站和排水站等。

(1)在南北中区分别建设排洪工程3处。根据实际,建立由排洪涵洞、回流池、竖井、陡坡、消力池及尾渠构成的泄洪工程,将洪水引至黄河。设计按主要建筑物级别为Ⅴ级,防洪标准为30年一遇。工程接泄洪涵洞,出水口新建回流池1座,直径15.0 m,深5.0 m,池底地面高程706.7 m;其中心位置布置竖井,直径3.5 m,深44.0 m,竖井下接泄流隧洞,洞长175.0 m,出隧洞为一明渠,总长260.0 m,水流经消力池消能缓冲后,入黄河。回流池接原泄洪涵洞,结构按全埋式圆形开敞设计,池底地面高程706.70 m,直径15.0 m,池深5.0 m,壁厚20.0 cm,底板厚50.0 cm, C20钢筋混凝土全现浇。

(2)充分利用低洼地建设水塘进行滞洪。如在大小会坪段的洼地,可以结合旅游发展将洼地改造成景观水塘,汛期用来纳洪。在设计排涝站时,可以考虑将积水、洪水排至此洼地,蓄洪量约占排洪量的10%左右,经济效益显著,一举两得。

(3)建排水涵闸、设排涝站,并配套以混凝土挡水墙,提高排涝能力。在内河水低于黄河区域,要建设排水涵闸,通过水泵抽取进行排洪。在内河水高于黄河区域,要建设泄洪渠,利用地势高差进行排洪。加强巡查,确保渠系畅通,按照“高水高排,低水低排”的原则,将涝区内洪水引排出去。在木头峪段和背甘段建设混凝土挡墙高0.5 m,用于抵挡特大降雨时的积水涌入,并设置环形水沟,水沟宽0.5 m×0.6 m。在每个积水坑内安装一个15 kWA水泵,用于特大降雨水时基坑内的自排水。

(4)建设集雨工程,收集雨水进行灌溉和人畜使用。在水泥硬化区的偏僻角落,可以建设一些水窖,用以存储雨水,用于干旱期的灌溉,以减少下雨时的雨水汇集和内涝产生。

4.6 非工程措施规划

在采用工程措施进行防洪排涝的同时,还要加强管理,补全短板,以非工程措施完善防洪排涝能力,主要为:

(1)建立专业技术队伍,提升防洪排涝科学性。在河道治理服务中心的基础上,建设防洪排涝专业技术队伍,加强职工培训,购置水泵排涝等物资,以提高防洪排的专业技术性和装备能力。

(2)加强防洪排涝设施维护,以实现正常长效运行。根据易涝区特点和具体情况,在专业管理的基础上,将抽排水泵等设施管护责任落实到村镇和相关单位,以加强管理。

(3)强化排水闸管理,科学优化排水方案。排水闸排洪是治涝工程的主要措施之一,只有当外河水位高于内河水位时,才会关闭排水闸。但是外河水位上涨有一个过程,并非洪水一来,就高于内河水位。因此,要研究排水闸与外河水位涨落的特性,充分利用外河水位上涨历时,开闸排水,使内涝区积水尽可能减少至最低程度,以节约排涝成本。

(4) 建立预警机制。在内涝区设立水尺和广播,遇到暴雨洪水和内涝产生时,应急时发出预警。并掌握滞洪范围和面积,最大化的减小内涝损失。

(5)加强宣传,增强涝区群众防涝减灾意识,科学应对,有效防御。

5 结 语

黄河沿岸是沿黄县域的易涝点,也是人口经济发展重点区,通过对黄河佳县易涝点治理规划的探讨,提出统筹兼顾规划排水涵闸,建立蓄滞洪水区的方式,提高防洪能力,为保障沿黄群众生命财产安全提供保障。

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