白馬湖退圩還湖方案及效果淺析

常 虹，楊萬紅，王 玉，高明鳴

（1.江蘇省水利工程規(guī)劃辦公室，210029，南京；2.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，225009，揚(yáng)州）

白馬湖退圩還湖方案及效果淺析

常 虹1，楊萬紅2，王 玉2，高明鳴2

（1.江蘇省水利工程規(guī)劃辦公室，210029，南京；2.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，225009，揚(yáng)州）

根據(jù)白馬湖圈圩現(xiàn)狀和退圩還湖規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、目標(biāo)、建設(shè)規(guī)模，提出白馬湖退圩還湖4個(gè)方案，通過各方案水位—庫容曲線、入湖流量過程設(shè)計(jì)、出湖流量過程計(jì)算，并進(jìn)行調(diào)洪演算，分析不同方案的防洪滯澇效果，提出了淮安市白馬湖近期退圩還湖建議實(shí)施方案。

退圩還湖；建設(shè)方案；防洪效益；白馬湖；淮安市

白馬湖是江蘇省十大湖泊之一，因20世紀(jì)圍墾造田、圈圩養(yǎng)殖造成湖泊水面明顯萎縮，調(diào)蓄洪澇能力明顯下降。80年代中后期大規(guī)模的圈圩活動(dòng)結(jié)束后，白馬湖已多次發(fā)生洪澇災(zāi)害，其中1991年、2003年、2006年、2007年損失較為嚴(yán)重。根據(jù)有關(guān)法律法規(guī)，禁止在湖泊保護(hù)范圍內(nèi)圈圩養(yǎng)殖、圍湖造地，已經(jīng)圍墾或者圈圩養(yǎng)殖的，應(yīng)按照防洪規(guī)劃的要求實(shí)施退圩還湖。白馬湖湖區(qū)及周邊圈圩是在特定歷史條件下形成的，存在土地歸屬、移民安置等多方面問題，是完全清退還是本階段部分保留，需通過研究確定合理的退圩還湖方案，既要滿足防洪除澇規(guī)劃要求，也要確保退圩還湖方案順利實(shí)施。

一、白馬湖基本情況及圈圩現(xiàn)狀

白馬湖地處淮河流域下游，為河跡洼地型湖泊，分屬淮安市金湖縣、洪澤縣、楚州區(qū)和揚(yáng)州市寶應(yīng)縣。白馬湖地區(qū)降水量年內(nèi)分配不均勻，暴雨主要集中在6—9月。白馬湖是區(qū)域洪澇的調(diào)蓄湖泊，該區(qū)域位于洪澤湖大堤以東、蘇北灌溉總渠以南、里運(yùn)河以西，匯水面積為994 km2，主要入出湖河道有草澤河、潯河、花河、新河、運(yùn)西河等。白馬湖地區(qū)的地勢總體是西高東低，高程為10.5～6.5 m，湖底高程為5.0～5.5 m。白馬湖設(shè)計(jì)死水位5.7 m，正常蓄水位6.5 m，汛限水位6.8 m，排澇設(shè)計(jì)水位7.5 m，防洪設(shè)計(jì)水位8.0 m。白馬湖具有調(diào)蓄區(qū)域洪澇、供水、養(yǎng)殖、航運(yùn)、生態(tài)旅游等多種功能，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境方面有著重要作用。

受圍湖造田、圈圩養(yǎng)殖等人類活動(dòng)影響，白馬湖水面面積由新中國成立初期的150 km2減少到現(xiàn)在的113.39 km2，湖區(qū)內(nèi)圈圩面積達(dá)65.93 km2。根據(jù)調(diào)查，圩堤頂高程超過排澇設(shè)計(jì)水位7.5 m的圈圩面積達(dá)63.03 km2，其中超過防洪設(shè)計(jì)水位8.0 m的圈圩面積達(dá)28.46 km2，調(diào)蓄庫容減小，防洪滯澇功能衰減，加之白馬湖地區(qū)地勢低洼，汛期受四周高水圍困，外洪內(nèi)澇，洪澇災(zāi)害頻繁。

白馬湖湖區(qū)總面積為113.39 km2，其中淮安市92.11 km2，寶應(yīng)縣21.28 km2。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，圈圩總面積65.93 km2， 其中淮安市 52.48 km2，揚(yáng)州市寶應(yīng)縣13.45 km2，最高圩堤頂高程超過9.0 m。

二、退圩還湖研究方案

白馬湖地區(qū)規(guī)劃排澇標(biāo)準(zhǔn)近期為5年一遇，遠(yuǎn)期為10年一遇，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。白馬湖設(shè)計(jì)排澇水位為7.5 m，防洪水位為8.0 m。根據(jù)規(guī)劃防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)，提出4個(gè)退圩還湖實(shí)施方案。

方案一：清退淮安境內(nèi)大部分圈圩，拆遷零散居民區(qū)，保留圈圩的5165畝 （344 hm2） 農(nóng)田和集中居民區(qū)，淮安市退圩考慮棄土區(qū)7.7 km2。寶應(yīng)縣境內(nèi)維持現(xiàn)狀。該方案湖區(qū)內(nèi)剩余圩堤頂高程控制為8.0 m，當(dāng)湖水位超過8.0 m后進(jìn)水滯洪，盡可能發(fā)揮防洪滯澇功能，近期遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水撤退并臨時(shí)安置湖區(qū)居民。

方案二：清退淮安境內(nèi)全部圈圩，包括 5165 畝（344 hm2）農(nóng)田和集中居民區(qū)，淮安市退圩考慮棄土區(qū)8.0 km2。寶應(yīng)縣境內(nèi)維持現(xiàn)狀。

方案三：淮安境內(nèi)同方案一，清退寶應(yīng)縣境內(nèi)圩堤，寶應(yīng)縣退圩考慮棄土區(qū)1.0 km2。

方案四：淮安境內(nèi)同方案二，清退寶應(yīng)縣境內(nèi)圩堤、圍網(wǎng)，寶應(yīng)縣退圩考慮棄土區(qū)1.0 km2。

三、不同方案防洪滯澇效果分析

1.不同方案水位—庫容曲線

現(xiàn)狀庫容按正常水域、圈圩分別計(jì)算，正常水域各不同高程下的庫容按水面面積與平均水深進(jìn)行計(jì)算；圩內(nèi)進(jìn)水前的庫容不起調(diào)蓄作用，當(dāng)其在相應(yīng)水位下進(jìn)水后，計(jì)其增加的調(diào)蓄庫容，增加的調(diào)蓄庫容按圩區(qū)面積、進(jìn)水前后水位的差值進(jìn)行計(jì)算。規(guī)劃工況中的庫容考慮湖底清淤所增加的死庫容，不起洪澇調(diào)蓄作用。白馬湖水位—庫容曲線見表1。

2.設(shè)計(jì)入湖流量過程

白馬湖匯水區(qū)域較小，采用高良澗站、阮橋站1965—2009年降雨資料，由于雨量站少，采用算術(shù)平均法計(jì)算平均雨量。由于沒有可用于推求設(shè)計(jì)洪水的實(shí)測流量資料，因此采用設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水過程。設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)取30天，計(jì)算時(shí)段長取1天。典型雨型采用1991年的實(shí)際暴雨分配過程，計(jì)算不同設(shè)計(jì)頻率下最大 30天、15天、7天、3天、1天暴雨量，采用同頻率放大法分別得到重現(xiàn)期為5年、10年、20年一遇的設(shè)計(jì)暴雨過程。1991年、2003年采用實(shí)際暴雨分配過程。

根據(jù)不同下墊面采用不同的產(chǎn)流計(jì)算方法，對于旱地，采用《江蘇省暴雨洪水圖集》進(jìn)行計(jì)算；水田產(chǎn)流為降雨量減去植物蒸散發(fā)量；湖區(qū)水面及集水區(qū)水面的產(chǎn)流取降雨量減去蒸發(fā)量，總徑流量深按面積加權(quán)平均。入湖流量過程包括兩部分：一是集水面積上的入湖流量過程；二是湖區(qū)降雨產(chǎn)生的入湖流量過程。湖區(qū)降雨產(chǎn)生的入湖流量過程直接根據(jù)降雨進(jìn)行計(jì)算。集水面積上的入湖流量過程通過匯流計(jì)算求得，平原區(qū)匯流采用瞬時(shí)單位線法進(jìn)行計(jì)算。集水面積上的匯流按坡地、圩區(qū)分別計(jì)算，然后疊加。圩區(qū)匯流按圩區(qū)面積和排澇模數(shù)計(jì)算，白馬湖地區(qū)20年一遇、10年一遇、5年一遇降雨的排澇模數(shù)分別取0.71m3/（s/km2）、0.71m3/（s/km2）、0.46 m3/（s/km2），1991 年 、2003 年型的排澇模數(shù)按現(xiàn)狀取 0.46 m3/（s/km2）。

表1 白馬湖水位—庫容曲線表

3.出湖流量過程

（1）出湖調(diào)度原則和方案

白馬湖設(shè)計(jì)排水出路包括北運(yùn)西閘、阮橋閘、白馬湖穿運(yùn)涵洞、淮安站和花河站、沿運(yùn)排澇泵站。根據(jù)《白馬湖區(qū)域性水利工程調(diào)度方案》確定的調(diào)度原則和調(diào)度方案，汛期當(dāng)白馬湖水位達(dá)到6.8 m時(shí)，利用北運(yùn)西閘向里運(yùn)河自排，或利用阮橋閘向?qū)殤?yīng)湖退水；預(yù)測白馬湖水位有可能上漲至7.2～7.5 m時(shí)，開啟淮安一、二站抽排，控制鎮(zhèn)湖閘下水位不超過6.0 m；當(dāng)預(yù)測湖水位有可能超過7.5 m時(shí)，盡量自排，同時(shí)加大淮安一、二站抽排流量，必要時(shí)開啟淮安四站抽排，控制鎮(zhèn)湖閘下水位不超過6.5 m；當(dāng)預(yù)測湖水位可能達(dá)到或超過8.0 m時(shí)，啟用周邊花河站、沿運(yùn)排澇站全力抽排。白馬湖穿運(yùn)涵洞流量根據(jù)下游陸莊水位進(jìn)行控制。

（2）設(shè)計(jì)出湖流量

白馬湖穿運(yùn)涵洞需根據(jù)下游陸莊水位進(jìn)行控制，汛期陸莊水位一般都較高，多年來穿運(yùn)涵洞很少啟用，可用但不可靠。阮橋閘是白馬湖地區(qū)汛后種麥時(shí)退水入寶應(yīng)湖的水閘，由于兩區(qū)暴雨頻率相同，汛期退水入寶應(yīng)湖概率很小。因此，出湖流量只考慮北運(yùn)西閘、淮安站、花河站和沿運(yùn)排澇站。

①北運(yùn)西閘

北運(yùn)西閘是白馬湖地區(qū)澇水排入里運(yùn)河的排水閘，其排澇流量與里運(yùn)河水位密切相關(guān)。運(yùn)西出現(xiàn)暴雨時(shí)，里運(yùn)河水位往往不能及時(shí)預(yù)降，在實(shí)際運(yùn)行中，汛期北運(yùn)西閘大多無法按原設(shè)計(jì)流量運(yùn)行。根據(jù)1966—1997年的6—9月逐日水位、流量統(tǒng)計(jì)分析，閘上多年平均水位6.38 m，閘下6.51 m，閘下水位平均高出閘上0.13 m。根據(jù)對1967—1993年最大3日雨量大于150 mm的16場暴雨統(tǒng)計(jì)分析，降雨第二日起7日內(nèi)的歷次最大排澇流量平均為75 m3/s。1991年、2003年白馬湖山陽站最高水位分別為8.16 m、8.03 m，白馬湖地區(qū)災(zāi)情較嚴(yán)重，屬外洪內(nèi)澇所致。2003年暴雨對于白馬湖排澇更為不利，因此選擇2003年北運(yùn)西閘排澇流量作為白馬湖自排流量過程。

②淮安站（一、二、四站）

淮安站一、二、四站通過新河抽排白馬湖及新河、溫山河沿線澇水，設(shè)計(jì)流量分別為64 m3/s、120 m3/s、100 m3/s，由于出湖控制建筑物鎮(zhèn)湖閘設(shè)計(jì)流量為250 m3/s，因此當(dāng)抽排白馬湖澇水時(shí)，最大抽排流量按250 m3/s。根據(jù)白馬湖排澇調(diào)度方案，白馬湖水位超過6.8 m時(shí)，一、二站部分開機(jī)，抽排流量92 m3/s；超過7.2 m時(shí)，一、二站全部開機(jī)，抽排流量184 m3/s；超過7.5 m時(shí)，按最大流量250 m3/s運(yùn)行。

③花河站和沿運(yùn)排澇站

花河站設(shè)計(jì)流量20 m3/s，沿運(yùn)排澇站設(shè)計(jì)流量15 m3/s，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，按白馬湖水位7.8 m時(shí)開啟抽排。

4.調(diào)洪演算成果

根據(jù)入湖流量、出湖流量、水位—庫容曲線和水量平衡原理，考慮白馬湖實(shí)際調(diào)度運(yùn)用原則，進(jìn)行調(diào)洪演算，得到白馬湖水位變化過程，其中1991年、2003年型按實(shí)際出流過程進(jìn)行計(jì)算。調(diào)洪演算最高湖水位成果見表2。

四、淮安市退圩還湖方案確定

根據(jù)調(diào)洪演算成果，方案一基本能實(shí)現(xiàn)近期目標(biāo)，區(qū)域5年一遇排澇最高湖水位為7.43 m(低于設(shè)計(jì)水位)，區(qū)域20年一遇防洪最高湖水位8.04 m（略高于設(shè)計(jì)水位)，方案二、方案三對區(qū)域防洪、排澇作用與方案一相近，略有改善。方案四（寶應(yīng)縣實(shí)施退圩后），區(qū)域排澇5年一遇最高湖水位為7.34 m；10年一遇最高湖水位為7.66 m（略高于遠(yuǎn)期規(guī)劃排澇水位）；防洪20年一遇最高湖水位7.98 m（低于設(shè)計(jì)水位），能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)。根據(jù)各方案與現(xiàn)狀成果對比，除最高水位明顯降低外，高水位持續(xù)時(shí)間也相應(yīng)縮短。從各方案對白馬湖防洪、滯澇效果分析，淮安市近期退圩還湖按方案一實(shí)施，除基本農(nóng)田和湖區(qū)內(nèi)集中居民區(qū)外，其余圈圩全部清退。遠(yuǎn)期淮安市剩余圈圩及寶應(yīng)縣圈圩清退后，通過適當(dāng)改善或擴(kuò)大澇水出路，優(yōu)化排澇調(diào)度方案，基本實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期防洪除澇目標(biāo)。

表2 白馬湖調(diào)洪演算最高湖水位成果表

淮安市退圩還湖規(guī)劃按方案一實(shí)施后，近期排澇調(diào)蓄庫容由現(xiàn)狀的2556萬m3提高至7613萬m3，遠(yuǎn)期提高至8881萬m3；防洪調(diào)蓄庫容由現(xiàn)狀的 8624萬m3提高至 13090萬m3，遠(yuǎn)期提高至14104萬m3。根據(jù)白馬湖調(diào)洪演算成果，由于有效調(diào)蓄庫容的增加，排澇5年一遇、10年一遇和防洪20年一遇最高水位分別降低0.23 m、0.16 m、0.09 m；1991 年 型 、2003年型最高水位分別降低0.10 m、0.22 m。白馬湖防洪滯澇能力的提高，對于保障湖區(qū)周邊群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、群眾安居樂業(yè)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有著重要的意義。

五、結(jié) 語

江蘇省地處江淮沂沭泗下游，上有洪水壓境，下排普遍不暢，湖泊調(diào)蓄洪澇是解除洪澇威脅的關(guān)鍵。由于20世紀(jì)的圍墾造田、圈圩養(yǎng)殖、泥沙淤積等人為和自然因素的影響，大部分湖泊面積明顯減小，湖泊功能明顯衰減。根據(jù)有關(guān)法規(guī)、規(guī)劃要求，結(jié)合白馬湖圈圩現(xiàn)狀、行政區(qū)劃等，通過退圩還湖方案分析，確定近期先清退淮安市境內(nèi)大部分圈圩，僅保留基本農(nóng)田和集中居民區(qū)，遠(yuǎn)期實(shí)施清退剩余圈圩和寶應(yīng)縣境內(nèi)圈圩，基本滿足防洪除澇規(guī)劃要求，退圩還湖方案是合理的、可行的?！?/p>

[1]成孝鋒.大縱湖退圩(圍)還湖工作淺析[J].城市建設(shè)理論研究,2012(20).

[2]王道虎,方高干,等.淮安市白馬湖水生態(tài)修復(fù)與保護(hù)開發(fā)方案研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2012(1).

[3]江蘇省水利廳.江蘇省湖泊保護(hù)規(guī)劃[R].2006.

[4]江蘇省水利廳.淮安市白馬湖退圩（圍）還湖專項(xiàng)規(guī)劃[R].2011.

責(zé)任編輯 張金慧

Options and result analysis of returning polder land to lake in Baima Lake

Chang Hong,Yang Wanhong,Wang Yu,Gao Mingming

Four options of returning polder land to lake in Baima Lake are proposed,taking the current situation of polder development and planning,objectives and construction scale of this approach into full consideration.The results of flood and waterlogging control of different options are examined through calculation of water level and storage curve,design of inflow process,calculation of outflow process as well as flood regulation.Finally,implementation plan for retuning polder land to lake is put forward.

retuning polder land to lake;recommended options;flood control benefit;Baima Lake;Huai’an City

常虹，高級工程師，主要從事水利規(guī)劃編制與管理工作。

TV879

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1000-1123（2014）08-0023-03

2014-03-12