泗河河道防洪專項規(guī)劃編制工作中的問題及對策

張海濤

(濟寧市黃淮水利勘測設計院，山東 濟寧 272100)

泗河發(fā)源于泰安新泰市太平頂，全長159km，流域面積2357km2，流經濟寧市泗水、曲阜、鄒城、兗州、濟寧高新區(qū)、太白湖新區(qū)、微山縣等7個縣市區(qū)。

流域內經濟發(fā)達，交通設施、煤礦電力企業(yè)眾多，文化資源豐富，是全國重要商品糧基地和八大能源基地之一，是濟寧市經濟發(fā)展最快的地區(qū)和連接濟寧東部地區(qū)經濟社會發(fā)展的紐帶。泗河具有蜿蜒曲折的平面形態(tài)，寬窄多變的斷面形式，邊灘、沙洲、淺灘交錯的地貌特征，洪水暴漲暴落，水量時空分布不均，沿線煤炭開采沉陷形成的塌陷地眾多，泗河綜合開發(fā)意義重大。泗河流域綜合開發(fā)具有防洪安全、水資源開發(fā)利用、水生態(tài)保護、水文化打造、交通建設、城鎮(zhèn)化建設、現代農業(yè)產業(yè)化建設等多項目標，如何在堤防、閘壩、滯洪區(qū)建設與采煤塌陷地利用、工程管理及信息化系統(tǒng)建設中協(xié)調好各目標間的關系，是泗河綜合開發(fā)防洪專項規(guī)劃編制中需解決的問題。本文對上述問題及對策進行探討，為河道綜合開發(fā)防洪專項規(guī)劃的編制提供參考。

1 泗河綜合開發(fā)各目標的關系認識

泗河綜合開發(fā)具有防洪安全、水資源開發(fā)利用、水生態(tài)保護、水文化打造、交通建設、城鎮(zhèn)化建設、現代農業(yè)產業(yè)化建設等多項目標。各目標間既相互聯(lián)系又相互制約。在諸多目標中，防洪是第一位的，根據GB50210《防洪標準》，泗河洪水標準應達到50年一遇，只有實現防洪安全這個目標，其他目標的安全才能保障。其次是水資源開發(fā)利用，無論是城市建設、農業(yè)產業(yè)化開發(fā)，還是水生態(tài)保護、水文化打造，沒有水，城市就沒有靈氣，農業(yè)生產得不到保障，水景觀、水生態(tài)、水文化更成為無本之末，失去了依靠，泗河也失去了開發(fā)價值，因此，應解決好水的開發(fā)利用問題，在時間空間上分配好，利用好水資源，發(fā)揮水的經濟價值。第三是水生態(tài)保護，很難想象如何在污水橫流、臭味熏天的河道周圍居住、生產、旅游、休閑，只有有了良好的水生態(tài)，生物多樣性和完整的河流生態(tài)系統(tǒng)才能得到保障，健康的水體才能得到維系，水景觀、水文化才能得到展現；水生態(tài)應以尊重自然為主，在岸線布置、景觀建設中，應盡量減少硬質護岸和景觀小品的建設，在入河排污口設置上要按照水功能區(qū)區(qū)劃和河流納污容量進行管理，確保河道防洪安全和水質達標。第四是水文化打造，泗河是古水系，沿岸歷史文化資源豐富，古卞橋、泉林泉群、洙泗書院、金口壩、青蓮閣等，此外，泗河沿河古老的村落，蘊涵著豐富的歷史文化氣息和獨特的風土人情，也是泗河文化的重要組成部分，是泗河的特色，應在保護的基礎上開發(fā)，避免在防洪工程、閘壩、城鎮(zhèn)化建設中拆遷。在滿足上述功能基礎上，開展交通路網、城鎮(zhèn)開發(fā)、現代農業(yè)產業(yè)化的建設，實現整體開發(fā)目標。

2 河道防洪存在的問題及對策

2.1 堤防布置

2.1.1存在問題

堤防是重要的防洪工程。泗河現狀堤防多年來一直按照20年一遇防洪標準進行治理，泗河0+000—40+595段已達到20年一遇防洪標準，其中0+000—8+000段堤防頂寬8m，邊坡1∶2.5，內堤距800m；8+000—40+595段堤防頂寬左岸4.5m，右岸6m，邊坡1∶2.5，內堤距300～1400m，40+250—40+595內堤距300m，為泗河下游的卡口段；泗河段為煤礦采煤塌陷區(qū)，涉及的河道采煤塌陷按照50年一遇進行了治理，隨著煤炭資源的進一步開采，該段左岸堤防背水側至白馬河之間將沉陷連為一體。40+595—78+000段堤防不連續(xù)，其中40+595—47+200段左岸無堤，為自然滯洪區(qū)，涉及古城礦、單家村礦煤炭開采，未進行系統(tǒng)治理；40+595—50+600段右岸堤防達到20年一遇，堤防寬度6.0m；泗河大閘以上段為地下河，兩側地形坡降較陡，無堤。河道砂資源較為豐富，河道采砂及水流沖刷造成河岸坍塌損毀，形成多處險工。泗河40+595—47+200段左岸無堤，泗河干流堤防整體未達到20年一遇防洪標準。在支流方面，流域面積超過100km2的5條支流中，濟河、黃溝河、險河按照20年一遇進行了治理，小沂河上游鄒城段、曲阜段按照20年一遇防洪標準進行了局部治理，下游段未治理；石漏河未進行治理。

2.1.2對策

本次防洪專項規(guī)劃按照50年一遇標準建設堤防。堤線布置在滿足交通要求的條件下，盡量沿原堤線布置，以減少房屋拆遷和占地；對重要文物、村落、生態(tài)林采取避讓保護措施，對沂泗自然滯洪區(qū)無堤段按照50年一遇防洪標準筑堤；泗河泗水大閘以上段為山丘地區(qū)，地形較陡，不布設堤防。堤頂設計高程在綜合考慮采煤塌陷區(qū)分洪、泗河入湖口清障、河槽清淤和河岸護砌等措施的前提下，合理確定防洪流量和河槽糙率，分段進行堤防超高計算，確定堤頂高程。堤頂寬度結合泗河綜合開發(fā)交通建設規(guī)劃，一般按照14m設計，在兗州城區(qū)G327至金口壩段，堤背水側有與堤線平行的搶險大道，為減少占地及投資，按照頂寬7m建設堤防。堤防填筑標準采用《堤防工程設計規(guī)范》和《公路路基設計規(guī)范》中填筑壓實度高的標準。在支流堤防建設方面，結合滯洪區(qū)建設對小沂河下游6km按照泗河50年一遇回水段進行治理，其他小的支流泗水大閘以下可考慮對溝口修建涵閘封閉，泗水大閘以上支流不需考慮堤防。在滿足堤防防洪高程的前提下，結合交通規(guī)劃，做好與交叉道路、跨河橋梁的連接設計。

2.2 閘壩設置

2.2.1存在問題

泗河為山洪河道，多年平均徑流量4.4億m3，閘壩設置是為充分利用河道徑流采取的攔蓄措施，對調節(jié)徑流時空分配，提高水資源開發(fā)利用水平具有積極作用，另一方面，閘壩工程的建設，加大了水面面積，增加了水面蒸發(fā)，相應減少河川徑流量，同時增加上下游的用水矛盾；閘壩在汛期成為阻水建筑物，調度不利還會形成人造洪峰，加劇下游防洪壓力；從水生態(tài)保護方面，過高的閘壩可能影響水生物的洄游，嚴重的可能對生態(tài)造成破壞。

目前，泗河干流上修建了11處攔河閘壩，對農業(yè)灌溉、地下水回灌、生態(tài)改善起到非常重要的作用。經調節(jié)計算上游攔蓄量與河川徑流可利用量之和為27488萬m3，占總流域天然徑流量的62.45%。其中，有9處閘壩位于金口壩以上，泗河書院橡膠壩引水入曲阜城區(qū)對泗河龍灣店閘的回灌補源水源造成了影響，引發(fā)上、下游的用水矛盾；而金口壩以下有泗河最大支流小沂河，小沂河上游有大型水庫尼山水庫，具有較為有利的水資源開發(fā)條件，小沂河以下泗河干流上僅建有兗州城東、城南橡膠壩，且僅具有攔蓄水量增加景觀效果的作用，開發(fā)利用程度不足，上下游水資源開發(fā)利用不平衡；從管理方面，水庫、閘壩由沿線各縣市區(qū)甚至由鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理，不利于水資源的統(tǒng)一調配，造成用水無序、河道斷流的問題，同時，分散的閘壩管理模式，也增加了汛期防汛調度的難度。

2.2.2對策

為充分開發(fā)利用雨洪水資源，本次防洪專項規(guī)劃新建10處攔蓄工程，在金口壩以上規(guī)劃新建6處閘壩，金口壩以下新建4處閘壩。在分析現狀工程存在問題的前提下，制定合理的水資源配置方案，結合水面連續(xù)性的要求，從閘壩高度、閘壩位置方面合理規(guī)劃，科學進行閘壩布置，在結構設計中盡量采用低壩，減少對河道行洪和生態(tài)的不利影響。

2.3 滯洪區(qū)建設和塌陷地蓄水工程

2.3.1存在問題

滯洪區(qū)是在遭遇超標準洪水時，為保障重點保護對象的防洪安全，減少防洪損失采取的積極應對措施，符合上蓄、中滯、下排的治理原則。在泗河沿線，金口壩以上，兗州城區(qū)為重點保護對象，泗沂三角地帶低洼地，是比較理想的滯洪區(qū)。金口壩以下，右岸濟寧高新區(qū)、太白湖新區(qū)為重點保護對象，泗河左岸23+590—33+300段為煤礦采煤塌陷區(qū)，涉及鄒城市太平鎮(zhèn)、兗州市興隆莊鎮(zhèn)，河道內水面較為寬闊，水深3～8m，隨著煤炭資源的進一步開采，左岸泗河與白馬河之間的地域將沉陷連為一體，成為約15.4km2的水面，可使泗河與白馬河實現連通。針對大面積的采煤塌陷區(qū)，在進行生態(tài)濕地建設的同時，不僅可作為遭遇超標準洪水的滯洪區(qū)，而且還可以分蓄標準內洪水，提高下游河道的防洪標準。

2.3.2對策

滯洪區(qū)的啟用，有兩種方式。一是自然滯洪，洪水來時，水位上升自然漫潭，區(qū)內農田村莊被淹，人口、財產轉移；二是可控制滯洪。把金口壩以上左岸和小沂河右岸無堤段按設計標準筑堤封閉，在設計標準洪水以下不滯洪，超過設計標準洪水時再滯洪。第一種啟用方式優(yōu)點是投資小，基本不改變現狀，缺點是一般洪水就要自然啟用，運用效率低，受災概率大，而且不利于左岸交通系統(tǒng)的建設，也對左岸堤防管理不便；第二種啟用方式優(yōu)點一是滯洪區(qū)自身防洪標準提高了，啟用概率小，滯洪區(qū)損失小，二是利于左岸交通系統(tǒng)的規(guī)劃，方便堤防管理，缺點是投資較大，占地較多。結合本次綜合開發(fā)的目的，推薦采用第二種啟用方式，即可控制滯洪。泗河在匯流口以上5km無左堤，小沂河在匯流口以上6.0km無右堤，為了保證泗河右岸兗州城的安全，一直作為自然滯洪區(qū)，水位超過52m高程時就自然滯洪，區(qū)內防洪標準低，滯洪區(qū)運用效率低。如采用自然滯洪，本次治理后，遭遇20年一遇、50年一遇設計洪水，泗河無決口，泗沂三角滯洪區(qū)自然滯洪，滯洪區(qū)內群眾將遭受洪水威脅，財產遭受損失。如采用可控制滯洪方式，工程治理后，遭遇20年一遇、50年一遇設計洪水，泗河無決口，滯洪區(qū)內群眾不會遭受洪水威脅，財產不會遭受損失。

泗河經調算，如遇100年一遇洪水，通過可控的泗沂三角滯洪區(qū)滯洪，金口壩以上需滯蓄洪水1266.48萬m3，實際在56m高程下，沂泗滯洪區(qū)可滯蓄洪水2809.3萬m3；下游采煤塌陷區(qū)需滯蓄洪水778.32萬m3，實際45m高程下可滯蓄洪水4620萬m3。通過科學運用滯洪區(qū)，可保障兗州城和濟寧高新區(qū)、太白湖新區(qū)在100年一遇洪水下的防洪安全，降低洪水造成的損失見表1—2。

表1 沂泗滯洪區(qū)水位-面積-庫容曲線表

2.4 管理與信息化建設

2.4.1問題

無論是防汛指揮，堤防巡查，水庫聯(lián)合調度，還是滯洪區(qū)運用，都需要準確及時的信息，工程管理與信息化水平決定著信息的準確性和傳遞的速度，加強泗河管理與信息化建設是非常重要的。

2.4.2措施

為保障工程建成后充分發(fā)揮效益，本次泗河防洪專項規(guī)劃一要對工程實行統(tǒng)一管理，將水庫、堤防、水面、閘壩、水資源、水生態(tài)實行統(tǒng)一管理，制定完善的管理制度和科學的調度方案，確保工程正常運行，發(fā)揮工程效益；工程的調度方案，既包括水資源配置調度方案，又包括不同量級洪水及超標準洪水的防汛調度方案，方案制定中，應轉變觀念，以現代化信息技術為支撐，適當提高興利水位和防洪限制水位，充分發(fā)揮水庫的攔洪、蓄洪和徑流調節(jié)作用；在實際調度中，應利用現代化的信息系統(tǒng)，及時收集各水庫、閘壩及重點河段的水情、工情，及時分析處理，采用適宜的調度方案。二要加強信息系統(tǒng)建設。在大中型水庫、沿河重要河段、閘壩、橋梁節(jié)點、取水口建設數據采集、傳輸系統(tǒng)，整合水文、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境等資料，利用數字濟寧地理空間框架公共服務平臺，建設數字泗河，并與省級平臺對接，形成省、市、縣三級信息網絡，實現水庫、閘壩、重要控制斷面水位、流量、工程運行情況的在線監(jiān)測、信息采集、傳輸、處理。為工程運行與管理、防汛減災、水資源統(tǒng)一管理與水量調度以及指揮決策提供有力的支撐。

表2 泗河1/50治理后100年一遇超標準洪量計算表 單位：m3/s

3 結語

河道綜合開發(fā)是一項系統(tǒng)工程，功在當代，利在子孫，涉及目標多，部門多，關鍵問題多。河道防洪專項規(guī)劃是確保流域防洪安全，河道綜合開發(fā)的前提。因此，規(guī)劃編制應加強調研，統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調好河道防洪功能與水資源綜合利用、生態(tài)環(huán)境保護、交通路網建設、文化旅游開發(fā)等功能，提高規(guī)劃的科學性和可操作性，切實發(fā)揮引導作用，最大程度保障河道綜合開發(fā)效益，對實現河道綜合開發(fā)的整體目標具有重要意義。