山東小清河工程治理方案探討

（山東省小清河管理局，250014，濟(jì)南）

一、流域概況

山東小清河流域水系復(fù)雜，支流眾多，一級(jí)支流46條，多是山洪河道，干流位于流域北部低洼地帶，比降平緩，是典型的平原河道，自上而下流經(jīng)濟(jì)南、淄博、濱州、東營、濰坊等5市，全長229 km，連接著“山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)”“黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)”“省會(huì)城市群經(jīng)濟(jì)圈”。小清河分洪道位于干流中下游左岸，與干流并行，全長83.3 km。流域內(nèi)現(xiàn)有1座大型水庫、8座中型水庫、7處蓄滯洪區(qū)。流域內(nèi)多年平均降雨量641.5 mm，其中73%集中在汛期，時(shí)空分布不均，洪澇災(zāi)害頻發(fā)?！笆濉逼陂g，國家高度重視水利工作，把加快推進(jìn)172項(xiàng)重大水利工程建設(shè)作為今后一個(gè)時(shí)期拉動(dòng)有效投資需求、穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、促改革、惠民生的重大舉措。山東省有8項(xiàng)工程納入了全國172項(xiàng)重大水利工程范圍，小清河治理工程是其中之一。

二、規(guī)劃方案分析

1.工程方案簡述

根據(jù)小清河流域生態(tài)環(huán)境綜合治理規(guī)劃和全國中小河流治理規(guī)劃，小清河按照全線50年一遇防洪、5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)治理，具體工程方案為：干流河槽、分洪道子槽擴(kuò)挖；全部堤防加高培厚；金家堰閘拆除重建，改建金家橋閘；在金家堰閘與金家橋閘中間位置新建分洪樞紐工程，即王家橋節(jié)制閘和王家橋分洪閘，充分利用分洪道泄洪能力，實(shí)施二次分洪；下游新筑防潮堤，與已建防潮堤相連接，組成完整的防洪、防海潮工程體系；河口段加大保護(hù)力度，建設(shè)生態(tài)濕地；白云湖、青紗湖、芽莊湖、馬踏湖、巨淀湖等蓄滯洪區(qū)退耕還林還湖，擴(kuò)挖清淤，圍堤加高培厚，擴(kuò)大滯蓄能力，充分發(fā)揮調(diào)蓄支流洪水、削減干流洪峰的作用。

2.調(diào)度方案簡述

（1）除澇方案

①當(dāng)發(fā)生一般洪水時(shí)，利用干流河槽排澇。②當(dāng)發(fā)生5年一遇洪水時(shí)，啟用分洪道，控制金家堰閘，調(diào)節(jié)干流水位，使上游洪水由分洪道下泄，保證金家堰閘以下干流河段排澇暢通，利用干流河槽和分洪道子槽、灘地共同排澇。

（2）防洪方案

①當(dāng)干流河槽滿槽行洪，且分洪道分洪450 m3/s，水位繼續(xù)上漲，干流河道超過20年一遇防洪水位時(shí)，控制金家堰閘，調(diào)節(jié)水位，利用干流和分洪道全斷面行洪，分洪流量900 m3/s。②當(dāng)水位繼續(xù)上漲，干流河道超過50年一遇防洪水位時(shí)，啟用王家橋分洪閘進(jìn)行二次分洪，分洪道內(nèi)最大分洪流量1 620 m3/s。③當(dāng)水位繼續(xù)上漲，上游啟用臘山分洪工程“截流”，攔截上游濟(jì)南市西南部山區(qū)洪水入玉符河，再入黃河；啟用沿河各蓄滯洪區(qū)“滯蓄”洪水；流域內(nèi)水庫在確保水庫安全的前提下，充分發(fā)揮攔蓄、削峰能力，減輕干流河道洪水壓力。

3.存在問題分析

提高干流治理標(biāo)準(zhǔn)是增強(qiáng)流域整體防洪能力的必然選擇，符合遠(yuǎn)期防洪規(guī)劃要求。但是，工程現(xiàn)狀存在問題較多，實(shí)施起來困難重重，若處理不好，將會(huì)是一個(gè)半拉子工程。即使能夠按照規(guī)劃完成治理，工程在調(diào)度運(yùn)用方面也會(huì)存在很多難以協(xié)調(diào)的現(xiàn)實(shí)問題。

（1）工程實(shí)施存在的問題

①河槽擴(kuò)挖、堤防加高培厚、建筑物及取土等工程永久占地?cái)?shù)量大。南、北堤防自臨水坡向外側(cè)加高培厚，中堤加高培厚；干流河槽濟(jì)青高速路橋至分洪道入口段（37+735～114+500）擴(kuò)挖15 m，分洪道入口至廣饒博興界段（114+500～162+780）擴(kuò)挖5m；分洪道子槽分洪閘至子槽閘段（114+500～152+290）擴(kuò)挖24 m。共需在河道管理范圍外永久占地19 927畝（1畝=1/15 hm2，下同），其中大部分是基本農(nóng)田。沿河各市每年用地指標(biāo)有限，征遷難度大，土地預(yù)審工作難以進(jìn)行。

②與已建工程結(jié)合，實(shí)施難度大。沿河重點(diǎn)工程較多，特別是分洪道內(nèi)現(xiàn)有南水北調(diào)輸水工程、引黃濟(jì)青輸水工程、錦秋水庫、丁莊水庫。如果按照規(guī)劃方案實(shí)施，南水北調(diào)輸水渠道需擴(kuò)挖32.7 km，擴(kuò)建3座節(jié)制閘，移址重建2座分水閘，改建9座穿堤涵閘，接長13座倒虹，新建改建38座跨河生產(chǎn)橋、7座公路橋，改建1座鐵路橋；引黃濟(jì)青輸水渠道需要清淤治理；錦秋水庫和丁莊水庫需要改造進(jìn)出口橡膠壩和節(jié)制閘。特別是新建的南水北調(diào)工程，尚未發(fā)揮效益就被重新改建，將造成國家財(cái)產(chǎn)的巨大損失。

③總投資大，共計(jì)約56.6億元。地方投資比例較大，其中國家投資20%，其余由省市縣配套，導(dǎo)致資金難以足額落實(shí)，影響工程質(zhì)量。

（2）調(diào)度運(yùn)用存在問題分析

①分洪道啟用頻繁。小清河的支流大多數(shù)是山洪河道，坡陡流急，暴雨期洪水流量大，而干流比降緩，河槽泄洪能力低，制約著洪水下泄，僅一條支流的洪水流量就能給干流造成較大的防洪壓力，5年一遇的洪水經(jīng)常發(fā)生。按照小清河工程調(diào)度運(yùn)用設(shè)計(jì)方案，發(fā)生5年一遇的洪水就得啟用分洪道除澇。

②調(diào)度方案復(fù)雜。根據(jù)洪水規(guī)模及河道過流能力，按照干流河槽、灘地和分洪道子槽、灘地等行洪通道逐級(jí)啟用原則，除澇方案分2級(jí)運(yùn)用，分洪方案分3級(jí)運(yùn)用，而實(shí)際洪水并不完全符合設(shè)計(jì)洪水計(jì)算過程，實(shí)際操作難度大。另外，分洪道內(nèi)重要工程多，分洪時(shí)需提前通知沿河各市縣政府、各工程管理運(yùn)行單位做好相關(guān)工作，程序紛雜，協(xié)調(diào)難度大，若某一個(gè)工作環(huán)節(jié)與調(diào)度要求不一致，就會(huì)影響分洪道的啟用，甚至導(dǎo)致無法啟用。

③啟用分洪道損失大。雖然分洪道內(nèi)的輸水、蓄水工程已經(jīng)采取了防洪影響處理措施，制定了防洪調(diào)度預(yù)案，但是啟用分洪道仍會(huì)導(dǎo)致以下問題：

一是輸水渠道遭受損毀。輸水渠道利用分洪道子槽建設(shè)，分洪道子槽是5年一遇排澇的主要通道，排澇流量200 m3/s，將對(duì)輸水渠道造成沖刷破壞。

二是輸水渠道淤積。小清河干流屬平原河道，上游河底比降為1/5 500～1/8 500，中下游河底比降為1/11 000～1/15 000，支流洪水匯入干流和分洪道后，流速減慢，攜帶的泥沙容易沉積，造成輸水渠道和水庫的淤積。

三是引起調(diào)水水質(zhì)污染。20世紀(jì)70年代以來，隨著流域內(nèi)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，小清河遭受嚴(yán)重污染。雖然經(jīng)過近幾年的治理，水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，但長期的污染導(dǎo)致小清河水生態(tài)系統(tǒng)脆弱、自然修復(fù)功能差，底泥污染問題仍未根治。汛期泄洪時(shí)，水流加大，干流河道底泥中的污染物極易再次釋放到水體中，導(dǎo)致水體污染。洪水?dāng)y帶的干流污染底泥，會(huì)沉積在分洪道內(nèi)，如果汛后清理不徹底，將對(duì)南水北調(diào)、引黃濟(jì)青兩座水庫的水質(zhì)造成污染，損失不可估量。

四是工程頻繁修復(fù)造成資金浪費(fèi)。分洪道泄洪后，對(duì)于修復(fù)損毀的工程，清理淤泥，賠償淹沒的農(nóng)作物，都需要大量資金。頻繁啟用分洪道，不但給相關(guān)管理單位工作帶來諸多困難，而且也會(huì)給國家?guī)砭揞~損失。

三、方案探討

1.方案構(gòu)想

1996年，小清河干流治理工程按照20年一遇防洪、5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，但在實(shí)施工程中，完成了干流河槽開挖、堤防加固、節(jié)制閘和分洪道進(jìn)出口閘建設(shè)等工程。但因資金有限，分洪道子槽未挖通，河道險(xiǎn)工未整治，河口段固尾工程未實(shí)施，現(xiàn)狀河道防洪除澇能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不設(shè)計(jì)要求。小清河干流發(fā)生洪災(zāi)的幾率小，卻澇災(zāi)頻發(fā)，嚴(yán)重影響沿河群眾生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，內(nèi)澇成為小清河的主要問題，而分洪道無法正常啟用，導(dǎo)致沿河澇災(zāi)加劇。針對(duì)規(guī)劃方案實(shí)施和工程調(diào)度運(yùn)用存在的問題，避免頻繁啟用分洪道，滿足除澇要求，適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)發(fā)展，建議在小清河現(xiàn)狀工程的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大干流中游過水?dāng)嗝妫垢闪鬟_(dá)到5年一遇除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。具體方案為：

①對(duì)中堤進(jìn)行搬堤，加大干流河道寬度。小清河干流河道自上而下呈“啞鈴”形狀，即上游和下游河道寬，中游河道窄。上游河道寬度330 m，中游河道寬度116～220 m，下游河道寬度560 m以上。中游段河道較窄，可將此河段左堤向分洪道內(nèi)搬移，使中游段干流河道寬度達(dá)到330 m，上、中、下游河道寬度順直銜接，消除干流中游泄洪排澇瓶頸（工程布置見圖1）。

表1 規(guī)劃方案與建議方案對(duì)比情況表

②對(duì)干流河槽進(jìn)行治理，改建金家堰閘、金家橋閘。擴(kuò)挖、深挖干流河槽，使河槽過流、槽蓄能力加大。河槽擴(kuò)挖寬度約38 m，與原規(guī)劃方案分洪道子槽設(shè)計(jì)寬度基本一致，具體實(shí)施數(shù)據(jù)還需進(jìn)行準(zhǔn)確的水文計(jì)算。

③在保障防洪安全基礎(chǔ)上，根據(jù)沿河供水需求，分洪道逐步建成蓄泄兼?zhèn)涞男钏こ獭?/p>

圖1 規(guī)劃方案與建議方案對(duì)比情況表

2.方案優(yōu)勢(shì)

①能滿足5年一遇除澇需要。雖然建議治理方案防洪標(biāo)準(zhǔn)低，但與規(guī)劃方案確定的除澇標(biāo)準(zhǔn)一致，能夠解決小清河流域最主要的排澇問題。

②永久占地?cái)?shù)量較少，征遷難度小。南、北堤防整修，不新增占地；中堤向分洪道內(nèi)搬移，土地置換，能夠占補(bǔ)平衡；干流河槽分洪道入口至泄洪閘段（114+500～197+780）擴(kuò)挖38 m，需要新增占地；以上永久占地均在河道管理范圍內(nèi)，估算約4 752畝。

③沿河其他工程受影響小。分洪道子槽保持現(xiàn)狀，南水北調(diào)等工程不受影響，不需要改建。供水渠道與排澇河道分離，水質(zhì)能夠保證不受污染，工程免遭破壞。

④分洪道建成蓄水工程后，能夠發(fā)揮防洪、供水、生態(tài)、景觀等綜合效益。

3.調(diào)度優(yōu)化方案

發(fā)生5年一遇的洪水就啟用分洪道除澇的調(diào)度方案已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前要求，需要重新進(jìn)行修訂優(yōu)化。按照建議治理方案實(shí)施后，防洪除澇調(diào)度方案可調(diào)整為：

①發(fā)生5年一遇洪水時(shí)，充分利用干流河道排澇，不啟用分洪道，使原經(jīng)分洪道分洪的450 m3/s流量全部改由干流下泄。

②當(dāng)干流河道水位繼續(xù)上漲，超過20年一遇水位時(shí)，啟用分洪道泄洪，降低干流河道水位。

③當(dāng)干流河道和分洪道全斷面行洪，分洪道分洪流量900 m3/s，干流水位繼續(xù)上漲，再次超過20年一遇水位時(shí)，上游啟用臘山分洪工程“截流”，啟用流域內(nèi)各蓄滯洪區(qū)、水庫“滯蓄”、“攔蓄”洪水，減輕干流河道洪水壓力。

優(yōu)化后的調(diào)度方案簡單易行，分洪道的啟用頻率減少，南水北調(diào)、引黃濟(jì)青、錦秋水庫等工程免遭沖毀、淤積，保證輸水、蓄水的水質(zhì)，減小修復(fù)難度，節(jié)約國家資金。另外，廣大群眾對(duì)分洪道在干流承受不了大洪水、必須分洪時(shí)啟用的運(yùn)用方案，能夠普遍理解接受、配合協(xié)作，減少了防洪調(diào)度工作難度。規(guī)劃方案與建議方案的對(duì)比情況詳見表1。

四、建 議

山東省要求小清河治理工程在“十三五”期間盡早開工建設(shè)，目前正處于可行性研究報(bào)告編制階段。借此工程治理的機(jī)會(huì)，針對(duì)小清河工程現(xiàn)狀，治理方案要從建設(shè)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境等方面進(jìn)行綜合論證，滿足當(dāng)前形勢(shì)需求，放眼長遠(yuǎn)發(fā)展，以實(shí)事求是解決問題為原則，不盲目提高治理標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模，合理確定工程建設(shè)目標(biāo)任務(wù)。建議采用5年一遇除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理，加寬干流中游河道寬度，重點(diǎn)解決排澇問題，統(tǒng)籌考慮已建工程的綜合利用，盡量少啟用分洪道，實(shí)現(xiàn)效益共贏。