余彥群 邵善忠 劉 玲 趙 凱
(中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 233001)
淮河干流蚌埠 (吳家渡)~浮山段河道長約95k m,浮山以上流域面積約12.39萬k m2,該段河道南岸為丘陵崗地,筑有蚌埠城市防洪圈堤;河道北岸為淮北平原,由淮北大堤保護(hù)。在淮北大堤和南岸崗地之間,分布著方邱湖、臨北段、花園湖和香浮段4處行洪區(qū),行洪區(qū)總面積約367k m2,涉及人口約20萬、耕地約33萬畝?;春影霾骸∩蕉魏觿菁靶泻閰^(qū)位置如圖1所示。
圖1 淮河蚌埠~浮山段河勢及行洪區(qū)位置示意
行洪區(qū)是淮河干流防洪體系的重要組成部分,按其規(guī)劃的設(shè)計(jì)流量行洪是達(dá)到淮河防洪目標(biāo)的基本前提。在2003年和2007年大水中,淮河干流分別啟用了11處和9處行蓄洪區(qū),但局部河段仍出現(xiàn)歷史最高水位。盡管自1956年以來,蚌埠以下的行洪區(qū)均未行過洪,卻有多年河道水位超過其規(guī)定的啟用水位,1991、2003和2007等大水年方邱湖、臨北段、花園湖和香浮段行洪區(qū)啟用控制站最高水位均超過或接近啟用水位,但根據(jù)當(dāng)時(shí)的水情及汛情,4處行洪區(qū)均未行洪。從1991年以來發(fā)生的三次大水可以看出,每次都需要啟用多處行蓄洪區(qū)蓄泄洪水,大面積的耕地受到淹沒,幾十萬行蓄洪區(qū)的群眾被迫轉(zhuǎn)移,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及人民群眾的生產(chǎn)生活帶來了極大的損害。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,人與水爭地的矛盾日益突出,行蓄洪區(qū)問題已成為淮河中下游最為嚴(yán)重和亟待解決的問題。因此,為從根本上解決淮河蚌埠~浮山段行洪不暢,行洪區(qū)啟用難度大、行洪方式落后和行洪效果差等問題,保障淮河干流防洪安全及行洪區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,當(dāng)前迫切需要結(jié)合河道整治對蚌埠~浮山段行洪區(qū)進(jìn)行調(diào)整。
蚌埠~浮山段行洪區(qū)在淮河防洪體系中發(fā)揮著不可替代的重要作用,但由于淮河流域人多地少的社會(huì)條件,行洪區(qū)除承擔(dān)輔助行洪的重要作用外,還需承擔(dān)滿足區(qū)內(nèi)居民生產(chǎn)和生活的任務(wù),這種雙重功能造成撤退轉(zhuǎn)移人口多、損失大、調(diào)度決策困難、行洪效果差、災(zāi)后恢復(fù)任務(wù)重等問題,迫切需要加以解決。
按照以人為本、人與自然和諧相處的原則,針對淮河蚌埠~浮山段河道特性、行洪區(qū)特點(diǎn)和現(xiàn)有灘槽泄流能力,通過退堤、疏浚等工程措施,擴(kuò)大行洪通道,采取有退有保、有平有留的方式,對淮河蚌埠~浮山段行洪區(qū)進(jìn)行調(diào)整。
按照 《淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃 (修訂)》[1],方邱湖行洪區(qū)處在蚌埠市周邊,區(qū)內(nèi)人口較多,工農(nóng)業(yè)發(fā)展較快,而且京滬鐵路緊靠行洪區(qū)南緣,規(guī)劃將其改為防洪保護(hù)區(qū),對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用;臨北段行洪區(qū)面積較小,可以退出一部分面積還給河道,其余部分改成防洪保護(hù)區(qū);花園湖行洪區(qū)是淮河行洪區(qū)中行洪流量、滯洪庫容最大的行洪區(qū),也是唯一一處具有常年蓄水區(qū)的行洪區(qū),保留為行洪區(qū),建閘控制,既提高了啟用標(biāo)準(zhǔn),又運(yùn)用靈活;香浮段行洪區(qū)地形呈兩頭大、中間小的啞鈴狀,行洪效果不好,行洪區(qū)退堤后改為防洪保護(hù)區(qū)。
方邱湖、臨北段、花園湖和香浮段4處行洪區(qū)關(guān)系較為密切,結(jié)合現(xiàn)狀河道地形特點(diǎn)以及上下游河段整治情況,從有利于增加河道過流能力、維護(hù)河流健康和保證河床穩(wěn)定的角度出發(fā),采用切實(shí)可行的調(diào)整方案和相應(yīng)的工程措施,實(shí)現(xiàn)該河段行洪區(qū)調(diào)整的規(guī)劃目標(biāo),在方案比較中主要考慮以下幾種工程措施的組合。
按照淮河流域防洪規(guī)劃的總體布局,通過河道整治,淮河中游洪河口至正陽關(guān)段現(xiàn)已整理出一條1.5~2.0k m寬的行洪通道;而蚌埠~浮山段的束水河段較多,規(guī)劃通過局部河段的退堤等工程措施,整理出寬約1.0k m的排洪通道。
淮河蚌埠~浮山段堤距一般為700~900 m,左岸為淮北大堤,臨北段行洪區(qū);右岸為方邱湖、花園湖、香浮段行洪區(qū)。該河段堤距相對較窄的有7段,分別為臨北段進(jìn)口至出口段,最窄處500 m(HD243,124+808);花園湖的黃灣段,最窄處620 m (HD309,138+049);花園湖的巨灣段,最窄處560 m (HD355,138+049);花園湖的棗巷段,最窄處650 m (HD433,154+973);花園湖的黃咀段,最窄處540 m (HD453,158+902);香浮段上段,最窄處590 m (HD19,6+393.4),香浮段下段,最窄處520 m (HD71,22+613.7)。該河段堤距最寬處2400 m (HD335,143+440)。
從整體上看,淮河蚌埠~浮山段堤距較為狹窄,且變化急劇,局部彎道段水流貼岸,崩岸現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)分析,堤距的變化除地貌條件的影響外,還由于歷史上修筑大堤時(shí)順應(yīng)了當(dāng)時(shí)河勢或是以民埝為基礎(chǔ)所致。“灘與堤互為唇齒,灘亡而堤危”,進(jìn)行堤防退建不僅可以消除險(xiǎn)工,也可緩解洪水對淮北大堤的沖擊,為河道疏浚擴(kuò)大灘槽泄量創(chuàng)造條件。由于淮北大堤為1級堤防且加固工程已完成,本次僅考慮行洪區(qū)堤防的退建措施。
淮河蚌埠~浮山段河型較為復(fù)雜,基本包括了淮河干流的主要河型,河段內(nèi)各彎曲河段阻水嚴(yán)重。與河道平面形態(tài)變化相對應(yīng),河段縱剖面變化較大,高程最大值為7.64 m (HD293,134+858),最小值為信家灣-15.96 m (HD72,107+062);最淺處與最深點(diǎn)相差23.6 m,是淮河中游縱剖面變化最為劇烈的河段,縱剖面的急劇變化導(dǎo)致水流更加紊亂,深潭處形成泡漩,河道局部阻力加大。該河段處于淮河中游的谷底部分,灘地狹窄,屬窄深河型。考慮到現(xiàn)狀該河段河道狹窄、亟待擴(kuò)大通道泄量,在堤防退建的基礎(chǔ)上,拓寬河槽,進(jìn)行河道疏浚理應(yīng)成為本次治理工程必不可少的工程措施之一。
花園湖行洪區(qū)由于多年沒有進(jìn)洪,區(qū)內(nèi)工商企業(yè)迅速增加,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快,但安全設(shè)施較少,一旦進(jìn)洪損失將非常慘重。根據(jù) 《淮河流域蓄滯洪區(qū)建設(shè)與管理規(guī)劃》及 《淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃 (修訂)》,花園湖為重要蓄滯洪區(qū),原則上不采用莊臺、避水樓的安置方式,按照 “圍起來,遷出去,讓道于水”的方針,規(guī)劃新建保莊圩,增加安全區(qū)的范圍,不僅可有效保障區(qū)內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全,也為行洪通道內(nèi)居民遷建工程創(chuàng)造條件。花園湖行洪區(qū)內(nèi)現(xiàn)有人口約8.9萬人,通過在人口居住集中區(qū)新建黃棗保莊圩,可就地保護(hù)人口2.6萬人,行洪區(qū)調(diào)整工程拆遷的人口和行洪通道內(nèi)的人口均可在保莊圩內(nèi)安置,工程完成后,保莊圩保護(hù)人口達(dá)4.7萬人。新建保莊圩不僅可以節(jié)省以后行洪區(qū)居民遷建工程的投資,而且可極大地提高當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)積極性,為區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件,因此,新建保莊圩是十分必要的。
目前,淮河干流已有8處行蓄洪區(qū)修建了進(jìn)、退洪閘工程,其它行蓄洪區(qū)仍以自然潰堤或人工爆破方式進(jìn)洪。自然潰堤或人工爆破存在口門開啟不及時(shí)、口門尺寸難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求、啟用時(shí)間和行洪流量難以控制等客觀原因,加之區(qū)內(nèi)阻水障礙多,行洪效果不理想,行洪區(qū)難以發(fā)揮應(yīng)有的作用,直接影響到淮河防洪規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在2003年、2007年大水中,南潤段、邱家湖、上六坊堤、下六坊堤、石姚段和洛河洼等行洪區(qū)采用爆破或人工決口等方式開啟口門,開口寬度一般為200~400 m,最大開口寬度不足規(guī)劃口門寬度的1/3,最小開口寬度甚至只達(dá)到了規(guī)劃口門的1/9。
人工開挖破口窄、淺等問題制約了行洪區(qū)及時(shí)有效地發(fā)揮作用。人工爆破的口門往往形成巨大的沖坑,汛后封堵難度大、費(fèi)用多。人工爆破行洪后還造成行洪區(qū)口門附近耕地沖刷嚴(yán)重,區(qū)內(nèi)耕地沙化,造成土壤貧瘠,汛后復(fù)耕難度大。口門流速大,攜帶大量泥沙淤平了行洪區(qū)內(nèi)的灌排溝渠,汛后澇水、積水排除困難,影響區(qū)內(nèi)秋后耕種。2003年、2007年大水期間,花園湖行洪區(qū)為準(zhǔn)備啟用分別轉(zhuǎn)移了6.88萬人和6.92萬人,同時(shí)區(qū)內(nèi)的內(nèi)澇也較為嚴(yán)重,但考慮到炸堤行洪的社會(huì)影響大,汛后恢復(fù)生產(chǎn)的難度大,根據(jù)當(dāng)時(shí)的水情,在承受一定風(fēng)險(xiǎn)的情況下,行洪區(qū)還是沒有啟用。而已建閘控制的濛洼、荊山湖和姜唐湖等行蓄洪區(qū)則在短時(shí)間內(nèi)做出開閘決策,洪峰來臨前及時(shí)開閘分洪,緩解了該河段的防洪壓力?;春雍榉暹^后又及時(shí)關(guān)閉閘門,減少了行蓄洪區(qū)的蓄滯洪量,減輕了行蓄洪區(qū)汛后排水時(shí)間,為實(shí)現(xiàn)秋季耕作創(chuàng)造了條件。采用進(jìn)、退洪閘控制行蓄洪區(qū)的啟用,行蓄洪區(qū)規(guī)范啟用,為實(shí)現(xiàn)淮河洪水科學(xué)調(diào)度創(chuàng)造了必要條件。因此,對保留的行蓄洪區(qū),建設(shè)進(jìn)、退洪閘是必要的工程措施之一。
方邱湖行洪區(qū)調(diào)整工程在規(guī)劃初期曾考慮在行洪區(qū)內(nèi)開挖分洪道,其余部分改為防洪保護(hù)區(qū),由于該方案工程永久占地?cái)?shù)量和投資較大,建成后的工程管理及防汛調(diào)度運(yùn)用等問題目前尚難以把握,一直存在較多爭議。根據(jù)2001年和2009年測量的河道斷面分析,淮河方邱湖段的河道斷面面積增加較大,通過堤防退建和河道疏浚等工程措施,淮河方邱湖進(jìn)口~臨北段出口段過流能力可達(dá)到規(guī)劃目標(biāo) (13000 m3/s),因此,開辟方邱湖分洪道的方案意義已不大。
綜上所述,退建行洪區(qū)堤防、疏?;春雍拥?、新建保莊圩和進(jìn)、退洪閘是蚌埠~浮山段行洪區(qū)調(diào)整必不可少的工程措施。
綜上所述,為從根本上解決淮河蚌埠~浮山段行洪不暢,行洪區(qū)啟用難度大、行洪方式落后和行洪效果差等問題,根據(jù)淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃,臨北段、方邱湖和香浮段3處行洪區(qū)改為防洪保護(hù)區(qū),花園湖改為有閘控制的行洪區(qū),3處行洪區(qū)輔助淮河行洪功能的喪失,將通過擴(kuò)大主槽和灘地的行洪能力來彌補(bǔ)。淮河蚌埠~浮山段堤距較為狹窄,且變化急劇,局部彎道段水流貼岸,崩岸現(xiàn)象嚴(yán)重,進(jìn)行堤防退建不僅可以擴(kuò)大河道過流斷面,也可消除險(xiǎn)工,為河道疏浚擴(kuò)大灘槽泄量創(chuàng)造條件。在堤防退建的基礎(chǔ)上,拓寬河槽,擴(kuò)大通道泄量,為本次治理工程必不可少的工程措施之一。
花園湖行洪區(qū)內(nèi)人口較多,通過在人口居住集中區(qū)新建保莊圩,可就地保護(hù)人口2.6萬人,不僅可以節(jié)省以后行洪區(qū)居民遷建的投資,而且可極大地提高當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)積極性,為區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。
花園湖行洪區(qū)現(xiàn)在采用爆破或人工決口等方式開啟口門,存在口門開啟不及時(shí)、口門尺寸難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求、啟用時(shí)間和行洪流量難以控制等客觀原因,行洪區(qū)難以發(fā)揮應(yīng)有的作用,直接影響到淮河防洪規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。新建花園湖進(jìn)、退洪閘是十分必要的工程措施之一。
淮河蚌埠~浮山段行洪區(qū)調(diào)整結(jié)合河道整治,一方面擴(kuò)大了中等洪水出路,行洪區(qū)使用前河道灘槽流量可達(dá)到10500 m3/s;另一方面在充分運(yùn)用行洪區(qū)條件下,河道設(shè)計(jì)泄洪流量達(dá)到設(shè)計(jì)要求?;春影霾骸∩蕉涡泻閰^(qū)調(diào)整工程具有較大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益,該工程不僅效果顯著、十分必要,而且非常迫切。
1 劉玲,余彥群 等.淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃 (修訂),2008.