邱玉懷

（安徽省農(nóng)村飲水安全技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

1 引言

《巢湖流域防洪規(guī)劃》（1994 年）批復(fù)后，經(jīng)過30 年來大規(guī)模的水利建設(shè)，巢湖流域形成了較為完善的防洪體系，總體防洪能力達(dá)到20 年一遇。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，巢湖流域總體防洪標(biāo)準(zhǔn)需要進一步提高，其中合肥市城區(qū)、巢湖城區(qū)等重要區(qū)域設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)需要達(dá)到100 年一遇或以上。針對2020 年大水巢湖防洪方面暴露出的新情況和新問題，分析巢湖防洪面臨的形勢與挑戰(zhàn)，研究巢湖100 年一遇洪水出路安排方案，提出巢湖防洪治理規(guī)劃布局，對推進巢湖流域高質(zhì)量發(fā)展和長三角一體化具有重要意義。

2 基本情況

巢湖流域位于安徽中部，屬長江下游左岸水系，流域總面積13486km2，涉及合肥市、蕪湖市、馬鞍山市、六安市、安慶市等5 市17 個縣（市、區(qū)）。巢湖入湖河流39 條，上游來水經(jīng)巢湖調(diào)蓄后出巢湖閘經(jīng)裕溪河、牛屯河入長江。

巢湖是全國五大淡水湖之一，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 時湖面面積785km2，相應(yīng)總?cè)莘e54 億m3。巢湖環(huán)湖堤岸總長176km，其中堤防段總長85km，高坡崗地段總長91km。環(huán)湖堤岸保護著合肥市城區(qū)和30 余處大中型圩口，直接保護人口近300 萬。

3 巢湖防洪工程建設(shè)

3.1 1992—2016 年

根據(jù)《巢湖流域防洪規(guī)劃報告》（1994 年），1992—2004 年對裕溪河進行了續(xù)建治理，其中巢湖閘至蟹子口段設(shè)計泄量1370m3/s，蟹子口至裕溪閘段設(shè)計泄量1170m3/s。2002 年對巢湖閘進行了加固擴建，設(shè)計過閘流量提高到1370m3/s。2005 年建成大房郢水庫，總庫容1.84 億m3。2012—2015 年按設(shè)計分洪流量460m3/s 的要求對牛屯河進行了疏浚。2016 年在兆河?xùn)|大圩蓄洪區(qū)新建了進洪閘，設(shè)計進洪流量230m3/s。先后對環(huán)巢湖岸線重要堤段、崩岸段以及南淝河、派河、豐樂河、杭埠河、白石天河等河道的重要河段進行了防洪治理。除規(guī)劃的神塘河排灌站未實施外，其余工程基本建成并發(fā)揮效益。

3.2 2017—2022 年

根據(jù)《巢湖流域治理規(guī)劃》（2017 年），2017 年，按河道設(shè)計排水流量提高到1000m3/s、河道堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到50 年一遇的標(biāo)準(zhǔn)，實施牛屯河凌家灘～江口段河道綜合治理，擴建牛屯河銅城閘和新橋閘，設(shè)計泄洪流量1000m3/s，對巢湖環(huán)湖堤防進行加固，并對崩岸帶進行治理。2019 年，建設(shè)神塘河泵站，設(shè)計排澇流量85m3/s，可代排西河洪水流量96m3/s。2020 年，建設(shè)為西河抽排洪水并具有自排、自引功能的鳳凰頸新站，設(shè)計排洪流量150m3/s，最大自排流量112m3/s，最大自引流量150m3/s。2020 年大水后，實施環(huán)湖支流、圩口堤防加固以及部分崩岸治理、防汛道路貫通工程等。2022 年，建設(shè)巢湖十八聯(lián)圩生態(tài)濕地蓄洪區(qū)項目，該蓄洪區(qū)是巢湖流域乃至我國建設(shè)的第一個生態(tài)濕地蓄洪區(qū)。除規(guī)劃的裕溪河、牛屯河對江排洪泵站工程未實施外，大部分防洪工程均已實施。

4 巢湖防洪面臨的形勢

4.1 主要防洪問題

2020 年巢湖防洪工程經(jīng)受了新中國成立以來的極值高水位和長歷時高水位的考驗，防汛搶險取得重大勝利，但也暴露出巢湖防洪方面的一些突出問題。

一是排洪通道不通暢，自排作用發(fā)揮不充分。汛期巢湖流域自排洪水量主要受巢湖出口巢湖閘排水能力、巢湖泄洪入江通道泄水能力和長江洪水位影響，由于巢湖閘設(shè)計排水流量偏小，巢湖大洪水難以及時下泄；裕溪河上段河道斷面不足，裕溪河、牛屯河堤防標(biāo)準(zhǔn)不高，高水位泄洪期間裕溪河、牛屯河堤防險情不斷，自排窗口期的泄洪作用難以充分發(fā)揮。

二是蓄洪空間建設(shè)不足，被動蓄洪困難重重。巢湖流域僅規(guī)劃建設(shè)了東大圩蓄洪區(qū)，但主要承擔(dān)西河流域蓄洪任務(wù)且進洪閘規(guī)模與蓄洪容積不很匹配，承擔(dān)巢湖蓄洪任務(wù)的十八聯(lián)圩生態(tài)濕地蓄洪區(qū)尚在建設(shè)。2020 年大水，為控制巢湖水位快速上漲，減輕防洪壓力，相繼啟用東大圩蓄洪區(qū)和十八聯(lián)圩、蔣口河聯(lián)圩、濱湖聯(lián)圩、裴崗聯(lián)圩等10 個萬畝以上圩口蓄洪，由于圩口沒有建設(shè)進退洪設(shè)施和蓄洪安全設(shè)施，臨時扒口進洪極為困難，蓄洪后，大量轉(zhuǎn)移安置的群眾生活極為不便，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)恢復(fù)時間很長，蓄洪損失與社會影響極大。

三是堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高，難以抗御長歷時高水位。巢湖周邊圩口堤防以土堤為主，且不同程度存在堤頂高程不足或堤身斷面不達(dá)標(biāo)等問題，1991 年、2016 年、2020 年汛期巢湖大堤及主要支流堤防在水中浸泡達(dá)1 個月以上，加之風(fēng)高浪大，堤防防守與搶險極為困難。

四是對江排洪泵站缺乏，長江高水位時形成“關(guān)門淹”。巢湖流域現(xiàn)有與即將建成的鳳凰頸排灌站、神塘河站、鳳凰頸新站等3 座對江排洪泵站設(shè)計排洪能力486m3/s，僅能滿足西河流域20 年一遇設(shè)計洪水的外排任務(wù)，無力代排巢湖100 年一遇超額洪水，當(dāng)巢湖泄洪通道遭遇江水頂托不能自排時，巢湖巨量超額洪水失去排泄出路，極易形成“關(guān)門淹”。

五是防洪調(diào)度信息化系統(tǒng)建設(shè)滯后，防洪調(diào)度智慧化水平亟待提升。目前，巢湖流域雨水情監(jiān)測設(shè)施建設(shè)尚不完善，難以全面及時掌握巢湖入湖洪水與長江水位信息，重要防洪工程工情采集、監(jiān)控設(shè)施建設(shè)不完善且沒有系統(tǒng)整合，洪水預(yù)警預(yù)報與防洪綜合調(diào)度系統(tǒng)尚未建設(shè)，防洪調(diào)度手段較為落后。

4.2 面臨的形勢

一是隨著合肥市城區(qū)等重要區(qū)域的快速發(fā)展，人口增長迅速，重要設(shè)施分布廣泛，社會財富大量集聚，對區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)和防洪體系提出了新的更高要求，防洪任務(wù)更加繁重。

二是巢湖承擔(dān)著防洪、供水、航運、生態(tài)等綜合利用任務(wù)，而防洪任務(wù)與其他任務(wù)對巢湖控制運行水位的要求存在明顯差異。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，各種任務(wù)引發(fā)的蓄、泄矛盾日益突出，防洪調(diào)度更趨復(fù)雜。

5 洪水出路安排方案

5.1 巢湖入湖洪水

從歷年入湖洪量與巢湖最高水位關(guān)系分析，巢湖最高水位主要受流域最大30d 及以上長歷時洪水總量控制。

基于實測降雨資料及流域地形特征參數(shù)，以MIKE11NAM 為基礎(chǔ)搭建巢湖水文模型[1]，計算巢湖各支流及與湖區(qū)直接連接分區(qū)的洪水過程，將各支流及與湖區(qū)連接的分區(qū)洪水逐日疊加得到巢湖歷年入湖洪水過程線與洪量，經(jīng)頻率分析，得出各頻率巢湖入湖洪峰與洪量。見表1

表1 巢湖入湖洪水成果表

巢湖來水面積大，入湖洪峰大，100 年一遇最大1d 洪峰流量達(dá)10420m3/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過巢湖出口巢湖閘的設(shè)計排水流量1370m3/s。100 年一遇最大30d、90d 入湖洪量分別為59.9 億m3、86 億m3。2020 年入湖洪峰8567m3/s，約為50 年一遇，最大30d、90d入湖洪量分別為46.4 億m3、75.1 億m3，為50 年一遇左右。

5.2 巢湖超額洪量

巢湖100 年一遇超額洪量是在現(xiàn)狀防洪體系下，按照制訂的巢湖防汛抗旱調(diào)度規(guī)定進行調(diào)度，在運用現(xiàn)有低標(biāo)準(zhǔn)圩口進洪、排洪河道排洪入江等措施的情況下，仍超出巢湖100 年一遇設(shè)計防洪水位的水量。2020 年巢湖流域洪水較大，長江水位較高，江湖遭遇關(guān)系[2]較為惡劣，因此，采用2020 年型100 年一遇洪水調(diào)算超額洪量，洪水時段采用30d。

巢湖閘上十八聯(lián)圩生態(tài)濕地蓄洪區(qū)正在建設(shè)，東大圩蓄洪區(qū)主要承擔(dān)西河流域蓄洪任務(wù)，調(diào)算時不考慮對巢湖的蓄洪作用；神塘河站、鳳凰頸新站、鳳凰頸老站主要承擔(dān)西河流域排洪任務(wù)，調(diào)算時也不考慮為巢湖蓄洪。以此作為現(xiàn)狀工況進行調(diào)算，巢湖2020 年型100 年一遇洪水最大30d 洪量59.9 億m3，巢湖調(diào)蓄洪量22.4 億m3，巢湖周邊現(xiàn)有低標(biāo)準(zhǔn)圩口總面積82km2、可進洪量3.5 億m3，巢湖閘下泄洪量15.0 億m3，超額洪量19.0 億m3。

5.3 超額洪量出路安排

現(xiàn)狀工況下，巢湖2020 年型100 年一遇洪水超額洪量大，可以采取的措施有“蓄”“泄”“排”等。

以“蓄”而言，巢湖流域內(nèi)已沒有適合新建大型蓄洪水庫的條件，中型及以下規(guī)模的水庫對巢湖長歷時洪量削減作用不大，因此，不考慮新建水庫工程承擔(dān)超額洪量。根據(jù)2020 年巢湖流域圩口進洪情況和不同區(qū)域的防洪形勢，考慮利用面積較大、圩內(nèi)地形較平坦的8 處圩口作為巢湖的蓄洪區(qū)，可調(diào)蓄超額洪量3.5 億m3，則剩余超額洪量15.5 億m3，如還利用圩口調(diào)蓄，尚需蓄洪空間約400km2。而巢湖閘上可進洪的一般圩口面積僅剩140km2，還需要安排260km2萬畝以上圩口蓄洪，淹沒范圍與社會影響巨大，故繼續(xù)考慮140km2一般圩口調(diào)蓄超額洪量，蓄洪容積約4.0 億m3，不再考慮萬畝以上圩口蓄洪。

以“泄”而言，可以采用擴大裕溪河、牛屯河泄洪通道規(guī)?；蛐麻_得勝河分洪道的措施，增加排泄洪水能力。根據(jù)分析，如采用擴大裕溪河、牛屯河泄洪通道規(guī)模解決剩余超額洪量問題，需要將裕溪河上段河道底寬由現(xiàn)狀的120m 拓寬至400m、牛屯河河道底寬由現(xiàn)狀的80m 拓寬至250m，同時還需要大幅擴大巢湖閘、銅城閘、新橋閘規(guī)模，改建高鐵橋、高速橋、省道橋等跨河建筑物，工程占地面積達(dá)1.5 萬畝，拆遷房屋面積約100 萬m2，投資約200 億元，實施難度巨大。新開得勝河分洪道的方案，上述問題更為突出，故不考慮全面擴大泄洪通道或新開分洪道?；诔埠l規(guī)模偏小、裕溪河上段泄洪能力不足等現(xiàn)狀，考慮采用擴建巢湖閘規(guī)模、適當(dāng)擴大裕溪河上段泄洪能力的措施，增加對江泄洪水量約1.5 億m3。

在采取以上措施后，2020 年型100 年一遇洪水巢湖仍有約10 億m3剩余超額洪量無法解決，必須采用強“排”措施。根據(jù)裕溪河、牛屯河自排條件，擬新建裕溪河對江排洪泵站，設(shè)計對江抽排流量800m3/s 左右，當(dāng)巢湖流域洪水失去自排條件時，抽排巢湖洪水入江，從根本上解決巢湖洪水“關(guān)門淹”難題。

綜上分析，巢湖2020 年型100 年一遇洪水最大30d 洪量59.9 億m3，洪水出路安排方案為：巢湖湖區(qū)蓄洪22.4 億m3，低標(biāo)準(zhǔn)與一般圩口蓄洪7 億m3，新建8 處蓄洪區(qū)蓄洪3.5 億m3，自流泄洪入江16.5 億m3，抽排入江10 億m3。

6 防洪治理規(guī)劃布局

為保障合肥等重點區(qū)域100 年一遇洪水的防洪安全，按照“蓄泄兼籌、以泄為主”的防洪治理方針，以解決對江通道泄洪不暢、蓄洪區(qū)域運用困難、洪水調(diào)度缺乏手段等突出問題為重點，進一步完善巢湖防洪治理規(guī)劃布局。

一是按照巢湖閘與裕溪河、牛屯河泄洪能力相匹配，以及裕溪河上段與裕溪河下段、牛屯河兩個泄洪通道泄洪能力相匹配的原則，擴大巢湖閘規(guī)模，高標(biāo)準(zhǔn)加固并局部擴建裕溪河、牛屯河泄洪通道，保障巢湖遇100 年一遇洪水在具有自排條件時能安全通暢下泄洪水入江。

二是新建8 處生態(tài)濕地蓄洪區(qū)，開展蓄洪區(qū)設(shè)施安全建設(shè)，實施人口遷移等，開辟超額洪水蓄洪空間，并對有條件的圩口實施生態(tài)修復(fù)，發(fā)揮調(diào)蓄巢湖洪水與生態(tài)濕地作用。增加兆河閘反向消能設(shè)施，擴建東大圩蓄洪區(qū)進洪閘，充分發(fā)揮東大圩的蓄洪作用和西河3 座對江排洪泵站相機代排巢湖洪水的作用。

三是新建裕溪河大型對江排洪泵站，以有效應(yīng)對復(fù)雜多變的江湖關(guān)系，增強防御高標(biāo)準(zhǔn)洪水的主動性，在長江高水位時強排巢湖洪水入江，減少巢湖高水位持續(xù)歷時，降低重要區(qū)域防洪風(fēng)險，大大縮短受災(zāi)圩口群眾生活生產(chǎn)恢復(fù)時間。

四是按照設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)實施城市防洪工程建設(shè)，結(jié)合主要支流及中小河流治理等工程建設(shè)，加固河道與圩口堤防，完善防洪堤圈，進一步提高總體防洪能力。

五是建設(shè)完善巢湖流域雨水情監(jiān)測設(shè)施、重要防洪工程監(jiān)控設(shè)施、洪水預(yù)報預(yù)警設(shè)施和防洪調(diào)度信息化系統(tǒng)，及時掌握并預(yù)測巢湖入湖洪水，為安全、高效、科學(xué)調(diào)度巢湖流域洪水提供技術(shù)支持