巢湖100 年一遇洪水防洪治理规划布局

邱玉怀

（安徽省农村饮水安全技术中心，安徽 合肥 230022）

1 引言

《巢湖流域防洪规划》（1994 年）批复后，经过30 年来大规模的水利建设，巢湖流域形成了较为完善的防洪体系，总体防洪能力达到20 年一遇。随着经济社会的快速发展，巢湖流域总体防洪标准需要进一步提高，其中合肥市城区、巢湖城区等重要区域设计防洪标准需要达到100 年一遇或以上。针对2020 年大水巢湖防洪方面暴露出的新情况和新问题，分析巢湖防洪面临的形势与挑战，研究巢湖100 年一遇洪水出路安排方案，提出巢湖防洪治理规划布局，对推进巢湖流域高质量发展和长三角一体化具有重要意义。

2 基本情况

巢湖流域位于安徽中部，属长江下游左岸水系，流域总面积13486km2，涉及合肥市、芜湖市、马鞍山市、六安市、安庆市等5 市17 个县（市、区）。巢湖入湖河流39 条，上游来水经巢湖调蓄后出巢湖闸经裕溪河、牛屯河入长江。

巢湖是全国五大淡水湖之一，湖底高程5.0～6.0m，正常蓄水位一般控制在8.5～9.0m，湖水位12.5m 时湖面面积785km2，相应总容积54 亿m3。巢湖环湖堤岸总长176km，其中堤防段总长85km，高坡岗地段总长91km。环湖堤岸保护着合肥市城区和30 余处大中型圩口，直接保护人口近300 万。

3 巢湖防洪工程建设

3.1 1992—2016 年

根据《巢湖流域防洪规划报告》（1994 年），1992—2004 年对裕溪河进行了续建治理，其中巢湖闸至蟹子口段设计泄量1370m3/s，蟹子口至裕溪闸段设计泄量1170m3/s。2002 年对巢湖闸进行了加固扩建，设计过闸流量提高到1370m3/s。2005 年建成大房郢水库，总库容1.84 亿m3。2012—2015 年按设计分洪流量460m3/s 的要求对牛屯河进行了疏浚。2016 年在兆河东大圩蓄洪区新建了进洪闸，设计进洪流量230m3/s。先后对环巢湖岸线重要堤段、崩岸段以及南淝河、派河、丰乐河、杭埠河、白石天河等河道的重要河段进行了防洪治理。除规划的神塘河排灌站未实施外，其余工程基本建成并发挥效益。

3.2 2017—2022 年

根据《巢湖流域治理规划》（2017 年），2017 年，按河道设计排水流量提高到1000m3/s、河道堤防防洪标准提高到50 年一遇的标准，实施牛屯河凌家滩～江口段河道综合治理，扩建牛屯河铜城闸和新桥闸，设计泄洪流量1000m3/s，对巢湖环湖堤防进行加固，并对崩岸带进行治理。2019 年，建设神塘河泵站，设计排涝流量85m3/s，可代排西河洪水流量96m3/s。2020 年，建设为西河抽排洪水并具有自排、自引功能的凤凰颈新站，设计排洪流量150m3/s，最大自排流量112m3/s，最大自引流量150m3/s。2020 年大水后，实施环湖支流、圩口堤防加固以及部分崩岸治理、防汛道路贯通工程等。2022 年，建设巢湖十八联圩生态湿地蓄洪区项目，该蓄洪区是巢湖流域乃至我国建设的第一个生态湿地蓄洪区。除规划的裕溪河、牛屯河对江排洪泵站工程未实施外，大部分防洪工程均已实施。

4 巢湖防洪面临的形势

4.1 主要防洪问题

2020 年巢湖防洪工程经受了新中国成立以来的极值高水位和长历时高水位的考验，防汛抢险取得重大胜利，但也暴露出巢湖防洪方面的一些突出问题。

一是排洪通道不通畅，自排作用发挥不充分。汛期巢湖流域自排洪水量主要受巢湖出口巢湖闸排水能力、巢湖泄洪入江通道泄水能力和长江洪水位影响，由于巢湖闸设计排水流量偏小，巢湖大洪水难以及时下泄；裕溪河上段河道断面不足，裕溪河、牛屯河堤防标准不高，高水位泄洪期间裕溪河、牛屯河堤防险情不断，自排窗口期的泄洪作用难以充分发挥。

二是蓄洪空间建设不足，被动蓄洪困难重重。巢湖流域仅规划建设了东大圩蓄洪区，但主要承担西河流域蓄洪任务且进洪闸规模与蓄洪容积不很匹配，承担巢湖蓄洪任务的十八联圩生态湿地蓄洪区尚在建设。2020 年大水，为控制巢湖水位快速上涨，减轻防洪压力，相继启用东大圩蓄洪区和十八联圩、蒋口河联圩、滨湖联圩、裴岗联圩等10 个万亩以上圩口蓄洪，由于圩口没有建设进退洪设施和蓄洪安全设施，临时扒口进洪极为困难，蓄洪后，大量转移安置的群众生活极为不便，工农业生产恢复时间很长，蓄洪损失与社会影响极大。

三是堤防建设标准不高，难以抗御长历时高水位。巢湖周边圩口堤防以土堤为主，且不同程度存在堤顶高程不足或堤身断面不达标等问题，1991 年、2016 年、2020 年汛期巢湖大堤及主要支流堤防在水中浸泡达1 个月以上，加之风高浪大，堤防防守与抢险极为困难。

四是对江排洪泵站缺乏，长江高水位时形成“关门淹”。巢湖流域现有与即将建成的凤凰颈排灌站、神塘河站、凤凰颈新站等3 座对江排洪泵站设计排洪能力486m3/s，仅能满足西河流域20 年一遇设计洪水的外排任务，无力代排巢湖100 年一遇超额洪水，当巢湖泄洪通道遭遇江水顶托不能自排时，巢湖巨量超额洪水失去排泄出路，极易形成“关门淹”。

五是防洪调度信息化系统建设滞后，防洪调度智慧化水平亟待提升。目前，巢湖流域雨水情监测设施建设尚不完善，难以全面及时掌握巢湖入湖洪水与长江水位信息，重要防洪工程工情采集、监控设施建设不完善且没有系统整合，洪水预警预报与防洪综合调度系统尚未建设，防洪调度手段较为落后。

4.2 面临的形势

一是随着合肥市城区等重要区域的快速发展，人口增长迅速，重要设施分布广泛，社会财富大量集聚，对区域防洪标准和防洪体系提出了新的更高要求，防洪任务更加繁重。

二是巢湖承担着防洪、供水、航运、生态等综合利用任务，而防洪任务与其他任务对巢湖控制运行水位的要求存在明显差异。随着经济社会的发展，各种任务引发的蓄、泄矛盾日益突出，防洪调度更趋复杂。

5 洪水出路安排方案

5.1 巢湖入湖洪水

从历年入湖洪量与巢湖最高水位关系分析，巢湖最高水位主要受流域最大30d 及以上长历时洪水总量控制。

基于实测降雨资料及流域地形特征参数，以MIKE11NAM 为基础搭建巢湖水文模型[1]，计算巢湖各支流及与湖区直接连接分区的洪水过程，将各支流及与湖区连接的分区洪水逐日叠加得到巢湖历年入湖洪水过程线与洪量，经频率分析，得出各频率巢湖入湖洪峰与洪量。见表1

表1 巢湖入湖洪水成果表

巢湖来水面积大，入湖洪峰大，100 年一遇最大1d 洪峰流量达10420m3/s，远远超过巢湖出口巢湖闸的设计排水流量1370m3/s。100 年一遇最大30d、90d 入湖洪量分别为59.9 亿m3、86 亿m3。2020 年入湖洪峰8567m3/s，约为50 年一遇，最大30d、90d入湖洪量分别为46.4 亿m3、75.1 亿m3，为50 年一遇左右。

5.2 巢湖超额洪量

巢湖100 年一遇超额洪量是在现状防洪体系下，按照制订的巢湖防汛抗旱调度规定进行调度，在运用现有低标准圩口进洪、排洪河道排洪入江等措施的情况下，仍超出巢湖100 年一遇设计防洪水位的水量。2020 年巢湖流域洪水较大，长江水位较高，江湖遭遇关系[2]较为恶劣，因此，采用2020 年型100 年一遇洪水调算超额洪量，洪水时段采用30d。

巢湖闸上十八联圩生态湿地蓄洪区正在建设，东大圩蓄洪区主要承担西河流域蓄洪任务，调算时不考虑对巢湖的蓄洪作用；神塘河站、凤凰颈新站、凤凰颈老站主要承担西河流域排洪任务，调算时也不考虑为巢湖蓄洪。以此作为现状工况进行调算，巢湖2020 年型100 年一遇洪水最大30d 洪量59.9 亿m3，巢湖调蓄洪量22.4 亿m3，巢湖周边现有低标准圩口总面积82km2、可进洪量3.5 亿m3，巢湖闸下泄洪量15.0 亿m3，超额洪量19.0 亿m3。

5.3 超额洪量出路安排

现状工况下，巢湖2020 年型100 年一遇洪水超额洪量大，可以采取的措施有“蓄”“泄”“排”等。

以“蓄”而言，巢湖流域内已没有适合新建大型蓄洪水库的条件，中型及以下规模的水库对巢湖长历时洪量削减作用不大，因此，不考虑新建水库工程承担超额洪量。根据2020 年巢湖流域圩口进洪情况和不同区域的防洪形势，考虑利用面积较大、圩内地形较平坦的8 处圩口作为巢湖的蓄洪区，可调蓄超额洪量3.5 亿m3，则剩余超额洪量15.5 亿m³，如还利用圩口调蓄，尚需蓄洪空间约400km2。而巢湖闸上可进洪的一般圩口面积仅剩140km2，还需要安排260km2万亩以上圩口蓄洪，淹没范围与社会影响巨大，故继续考虑140km2一般圩口调蓄超额洪量，蓄洪容积约4.0 亿m3，不再考虑万亩以上圩口蓄洪。

以“泄”而言，可以采用扩大裕溪河、牛屯河泄洪通道规模或新开得胜河分洪道的措施，增加排泄洪水能力。根据分析，如采用扩大裕溪河、牛屯河泄洪通道规模解决剩余超额洪量问题，需要将裕溪河上段河道底宽由现状的120m 拓宽至400m、牛屯河河道底宽由现状的80m 拓宽至250m，同时还需要大幅扩大巢湖闸、铜城闸、新桥闸规模，改建高铁桥、高速桥、省道桥等跨河建筑物，工程占地面积达1.5 万亩，拆迁房屋面积约100 万m2，投资约200 亿元，实施难度巨大。新开得胜河分洪道的方案，上述问题更为突出，故不考虑全面扩大泄洪通道或新开分洪道。基于巢湖闸规模偏小、裕溪河上段泄洪能力不足等现状，考虑采用扩建巢湖闸规模、适当扩大裕溪河上段泄洪能力的措施，增加对江泄洪水量约1.5 亿m3。

在采取以上措施后，2020 年型100 年一遇洪水巢湖仍有约10 亿m3剩余超额洪量无法解决，必须采用强“排”措施。根据裕溪河、牛屯河自排条件，拟新建裕溪河对江排洪泵站，设计对江抽排流量800m3/s 左右，当巢湖流域洪水失去自排条件时，抽排巢湖洪水入江，从根本上解决巢湖洪水“关门淹”难题。

综上分析，巢湖2020 年型100 年一遇洪水最大30d 洪量59.9 亿m3，洪水出路安排方案为：巢湖湖区蓄洪22.4 亿m3，低标准与一般圩口蓄洪7 亿m3，新建8 处蓄洪区蓄洪3.5 亿m3，自流泄洪入江16.5 亿m3，抽排入江10 亿m3。

6 防洪治理规划布局

为保障合肥等重点区域100 年一遇洪水的防洪安全，按照“蓄泄兼筹、以泄为主”的防洪治理方针，以解决对江通道泄洪不畅、蓄洪区域运用困难、洪水调度缺乏手段等突出问题为重点，进一步完善巢湖防洪治理规划布局。

一是按照巢湖闸与裕溪河、牛屯河泄洪能力相匹配，以及裕溪河上段与裕溪河下段、牛屯河两个泄洪通道泄洪能力相匹配的原则，扩大巢湖闸规模，高标准加固并局部扩建裕溪河、牛屯河泄洪通道，保障巢湖遇100 年一遇洪水在具有自排条件时能安全通畅下泄洪水入江。

二是新建8 处生态湿地蓄洪区，开展蓄洪区设施安全建设，实施人口迁移等，开辟超额洪水蓄洪空间，并对有条件的圩口实施生态修复，发挥调蓄巢湖洪水与生态湿地作用。增加兆河闸反向消能设施，扩建东大圩蓄洪区进洪闸，充分发挥东大圩的蓄洪作用和西河3 座对江排洪泵站相机代排巢湖洪水的作用。

三是新建裕溪河大型对江排洪泵站，以有效应对复杂多变的江湖关系，增强防御高标准洪水的主动性，在长江高水位时强排巢湖洪水入江，减少巢湖高水位持续历时，降低重要区域防洪风险，大大缩短受灾圩口群众生活生产恢复时间。

四是按照设计防洪标准实施城市防洪工程建设，结合主要支流及中小河流治理等工程建设，加固河道与圩口堤防，完善防洪堤圈，进一步提高总体防洪能力。

五是建设完善巢湖流域雨水情监测设施、重要防洪工程监控设施、洪水预报预警设施和防洪调度信息化系统，及时掌握并预测巢湖入湖洪水，为安全、高效、科学调度巢湖流域洪水提供技术支持