將新沂河漫灘行洪改為歸泓行洪的探討

董一洪，劉長(zhǎng)玉，張鵬

（1.江蘇省連云港市水利局，222000，連云港；2.江蘇省連云港市灌南縣水利局，222006，灌南）

將新沂河漫灘行洪改為歸泓行洪的探討

董一洪1，劉長(zhǎng)玉2，張鵬1

（1.江蘇省連云港市水利局，222000，連云港；2.江蘇省連云港市灌南縣水利局，222006，灌南）

新沂河始建于20世紀(jì)40年代末，限于當(dāng)時(shí)施工條件與技術(shù)，采取筑堤束水，寬灘、漫灘行洪方式。在當(dāng)前土地資源尤其耕地資源非常稀缺且工程施工技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)的情況下，從歸泓行洪產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)等方面積極意義出發(fā)，對(duì)歸泓行洪的可行性進(jìn)行了分析，提出了兩個(gè)工程方案構(gòu)想，對(duì)其中一個(gè)方案進(jìn)行了重點(diǎn)分析，并提出了相應(yīng)的建議。

新沂河；漫灘；行洪；農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)

新沂河西始駱馬湖嶂山閘，途經(jīng)江蘇省徐州、宿遷、連云港三市的新沂、宿豫、沭陽(yáng)、灌南、灌云五縣（市）至燕尾港鎮(zhèn)南與灌河會(huì)合后出海，全長(zhǎng)146 km。新沂河是整個(gè)沂沭泗流域洪水兩大入海通道之一，關(guān)系到駱馬湖周邊和沂南、沂北802萬(wàn)畝（1畝＝1/15 hm2，下同）耕地、570萬(wàn)人民的防洪安全。新沂河建于1949年，限于當(dāng)時(shí)施工條件與施工技術(shù)，河道設(shè)計(jì)采用了筑堤束水，寬灘、漫灘行洪的方式，河道寬度達(dá)1.5～3.6 km，平均河寬2.5 km，沭陽(yáng)、灌云、灌南30萬(wàn)畝土地受行洪影響，每年僅種植一季小麥，如遇早汛，夏熟作物收成也難保。30萬(wàn)畝土地因少種植一季秋熟作物，每年少收近2億kg糧食。當(dāng)前土地資源、尤其是耕地資源非常稀缺，且機(jī)械化施工技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，建議對(duì)新沂河河道重新規(guī)劃設(shè)計(jì)，將現(xiàn)在的筑堤束水，寬灘、漫灘行洪方式改為束水歸泓、深泓行洪。一是可增加糧食生產(chǎn)，沿線30萬(wàn)畝土地每年可多種一季秋熟作物，增加糧食產(chǎn)量。二是可發(fā)展航運(yùn)，新沂河與鹽河、通榆運(yùn)河、灌河航道均有關(guān)聯(lián)，將新沂河南、北泓道拓深，在入海口興建船閘，發(fā)展航運(yùn)，從而溝通鹽河、通榆運(yùn)河航道，實(shí)現(xiàn)海河聯(lián)運(yùn)。三是可增加水面率，增加蓄水量。新沂河泓道拓浚后，增加河道蓄水能力，在?？诮ㄩl，形成較大水體，提高水面率，有利于調(diào)蓄水資源，改善生態(tài)環(huán)境。

一、可行性分析

1.農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)的可行性

據(jù)對(duì)1950—2015年新沂河最大行洪流量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)新沂河自建成以來(lái)，除1974年外，其余年份最大行洪流量均低于5 000 m3/s。因此，按5 000m3/s以下洪水歸泓行洪能保證新沂河30萬(wàn)畝土地在絕大部分年份實(shí)現(xiàn)一年兩季種植。當(dāng)極個(gè)別年份洪量超過(guò)5 000m3/s時(shí)，仍恢復(fù)漫灘過(guò)流，不降低行洪標(biāo)準(zhǔn)，確保行洪安全。

2.流域洪水分配的有利條件

新沂河既是沂沭泗流域洪水通道，又經(jīng)分淮入沂水道相機(jī)分泄淮水。分淮入沂水道、蘇北灌溉總渠、淮河入海水道及入江水道等共同承泄洪澤湖以上15.8萬(wàn)km2來(lái)水，泄洪能力達(dá)到15 270～18 270m3/s。目前，通過(guò)分淮入沂水道經(jīng)淮陰閘、沭陽(yáng)閘至新沂河，相機(jī)將淮河洪水分入新沂河，設(shè)計(jì)流量3 000m3/s。

近年，除分淮入沂水道——新沂河外，其他3條主要洪水通道行洪能力均將得到提升或鞏固。其中，蘇北灌溉總渠設(shè)計(jì)排洪流量800 m3/s（1965年最大安全行洪流量848m3/s）。2015年7月，水利部審查通過(guò)了淮河入海水道二期工程可行性研究報(bào)告，由一期工程行洪能力3 000 m3/s提高到7 000m3/s。入江水道于2011年5月經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)初步設(shè)計(jì)，按12 000m3/s流量基本建成。以上設(shè)計(jì)行洪量合計(jì)為19 800m3/s，容納洪澤湖以上洪量15 270～18 270m3/s有較大寬裕度。

可見(jiàn)，淮河主要入江、入海通道行洪能力均較大幅度提升，僅淮河入海水道二期工程擴(kuò)大行洪能力達(dá)4 000m3/s。因此，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)分淮入沂水道向新沂河相機(jī)分洪的概率和流量（新沂河洪水構(gòu)成包括駱馬湖嶂山閘泄洪、沭河來(lái)水2 500m3/s、嶂沭區(qū)間徑流、分淮入沂3 000m3/s等4部分）將會(huì)大大減小，這也為對(duì)新沂河低于5 000m3/s洪水歸泓行洪，實(shí)現(xiàn)30萬(wàn)畝耕地在大多數(shù)年份一年兩季種植創(chuàng)造了外部條件，增加了保障。

此外，沂沭泗流域內(nèi)的水情和工情也發(fā)生較大變化。首先，作為沂沭泗流域的另一條主要洪水通道——新沭河已于2008年11月啟動(dòng)了由20年一遇提高至50年一遇行洪能力的整治，目前已全部建成，行洪能力已由5 000m3/s提高至6 000m3/s（其中臨洪河以下段為6 400m3/s）以上，由此行洪能力增加1 000m3/s以上，這無(wú)疑減輕了新沂河行洪壓力。如果歸泓行洪后，為了保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，降低新沂河超5 000m3/s大流量行洪機(jī)會(huì)，還可以通過(guò)上游調(diào)度控制，增加新沭河入海流量。其次，沂沭泗流域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)正在快速發(fā)展，各行業(yè)用水量大幅度增加，為了開(kāi)發(fā)水資源，在洪水產(chǎn)流區(qū)域也開(kāi)展了一系列河、庫(kù)、塘、壩等攔、蓄、滯水設(shè)施建設(shè)，這也為削減流域洪峰、減少新沂河發(fā)生大流量行洪概率創(chuàng)造了條件。

二、工程方案設(shè)想

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，新沂河在1949—2015年間每年行洪流量在42～6 900 m3/s，其中5 000m3/s以上的年份僅1年（1974年），4 000～5 000m3/s年份9年，其余55年均在4 000m3/s以下。因此，實(shí)施5 000m3/s歸泓行洪能較大程度保證農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)一年兩季種植的經(jīng)驗(yàn)保證率為98.5%。建議兩個(gè)工程方案，方案一按5 000m3/s拓浚南北偏泓，加高加固保麥子堰；方案二按4 000 m3/s拓浚南、北偏泓，1 000m3/s拓浚中泓，加高加固保麥子堰。下面著重對(duì)工程方案一進(jìn)行驗(yàn)算分析。

1.工程設(shè)計(jì)

采用《沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程新沂河整治工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》成果，新沂河50年一遇設(shè)計(jì)水位為23.47m（嶂山閘下0+300）、11.40m（沭陽(yáng)43+000）、6.66 m（小潮河閘110+000）、6.06 m（東友涵洞127+ 000）、5.12 m（老擋潮壩141+000）、4.00m（河口145+508），設(shè)計(jì)堤頂高程25.97m（嶂山閘下0+300）、13.90m（沭陽(yáng)43+000）、9.16 m（小潮河閘110+000）、8.56 m（東友涵洞127+ 000）、7.62m（老擋潮壩141+000）。按明渠恒定非均勻漸變流能量方程，在相鄰斷面之間建立方程，從下游往上游進(jìn)行推算。按河口深泓閘段水位4.00m、流量2 500m3/s、河底寬330 m，邊坡1∶3，河道底高程按現(xiàn)狀河口樞紐控制工程泓道底高程-2.00m考慮，向上游推算。為簡(jiǎn)化計(jì)算，只推算小潮河閘（樁號(hào)110+000）、沭陽(yáng)（樁號(hào)43+000）兩個(gè)特征斷面，用于分析洪水歸泓情況及進(jìn)行歸泓河槽的斷面設(shè)計(jì)。結(jié)合新沂河50年一遇工程研究成果，河槽糙率本次采用0.024。按河口斷面（樁號(hào)145+508）水位4.0m，可推算出小潮河閘斷面（樁號(hào)110+ 000）水位6.89m、沭陽(yáng)斷面（樁號(hào)43+ 000）水位12.36m等。

2.對(duì)比分析

在新沂河行洪5 000 m3/s流量時(shí)，南北偏泓分別承泄2 500m3/s流量。此時(shí)，通過(guò)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)洪水位較現(xiàn)狀漫灘行洪5 000m3/s流量的洪水位略有雍高，可從上述計(jì)算結(jié)果中的2個(gè)特征斷面中發(fā)現(xiàn)：在小潮河閘斷面處，歸泓行洪水位值為6.89m，現(xiàn)狀新沂河50年一遇漫灘行洪水位6.66m，歸泓行洪水位值高出現(xiàn)狀行洪水位值0.23m；在沭陽(yáng)斷面處，歸泓行洪水位值為12.36m，現(xiàn)狀新沂河50年一遇漫灘行洪水位11.40m，歸泓行洪水位值高出現(xiàn)狀行洪水位值0.96m。

3.歸泓河槽斷面設(shè)計(jì)

按現(xiàn)狀設(shè)計(jì)堤頂高程13.90m（沭陽(yáng)43+000）、9.16m（小潮河閘110+ 000）簡(jiǎn)化推算堤頂高程過(guò)程，即將推算出的水位壅高值加上現(xiàn)狀堤頂高程，作為歸泓河槽的設(shè)計(jì)堤頂高程。

現(xiàn)狀南北堤在沭陽(yáng)斷面至小潮河閘斷面處需加固培高0.96m，堤頂高程至10.12～14.86m。現(xiàn)狀南北堤在小潮河閘斷面至河口斷面處需加固培高0.23m，堤頂高程至7.83～9.39 m。在南北偏泓的北（南）側(cè)按河底寬330m、邊坡1∶3、河底高程-2.0～6.36m筑堤形成河槽。歸泓河槽內(nèi)側(cè)兩道堤防無(wú)防洪要求，只起束水作用，標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)降低，堤頂高程可按高于設(shè)計(jì)水位1.0 m設(shè)計(jì)，頂寬6m，邊坡1∶3～1∶4。當(dāng)新沂河遭遇5 000m3/s以上流量行洪時(shí)，不再考慮灘地農(nóng)業(yè)種植，采用全斷面行洪。

如按方案二進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)，即南北偏泓各行洪2 000m3/s，中泓行洪1 000m3/s，保證新沂河行洪5 000m3/s以下流量時(shí)不漫灘，從而保證在大多數(shù)年份實(shí)現(xiàn)新沂河灘地兩季種植，原理與上述方案一相同，此處不再贅述。

三、工程經(jīng)濟(jì)效益分析及影響

1.工程投資

根據(jù)以上方案一的分析，在南北偏泓的北（南）側(cè)按河底寬330m、邊坡1∶3、河底高程-2.0～6.36m筑堤形成河槽，歸泓洪水位雍高不大，不改變現(xiàn)狀新沂河大堤的防洪形勢(shì)，對(duì)沿線穿堤建筑物水情、工況沒(méi)有實(shí)質(zhì)變化，不構(gòu)成直接影響。因此，工程投資主要用于河道拓浚及堤防填筑。根據(jù)調(diào)查，現(xiàn)狀南偏泓43+630處底寬120m，口寬160m，河底高程1.0m，灘地高程5m；55+100處底寬120m，口寬180m，河底高程0m，灘地高程4m；60+100處底寬130m，口寬190m，河底高程1.0m，灘地高程3m；72+100處底寬116m，口寬136m，河底高程-0.6m，灘地高程3m；77+100處底寬116m，口寬136m，河底高程-0.8m，灘地高程2.4m；83+400處底寬112 m，口寬136m，河底高程-0.8m，灘地高程1.2m；89+300處底寬108m，口寬128m，河底高程-1.0m，灘地高程2m；92+600處底寬108m，口寬132 m，河底高程-0.8m，灘地高程2.3m；94+200處底寬108m，口寬128m，河底高程-1.0m，灘地高程2m；96+000處底寬108m，口寬136m，河底高程-1.0m，灘地高程2m；99+000處底寬109m，口寬132m，河底高程-1.0m，灘地高程2.5m。以上斷面按河長(zhǎng)進(jìn)行加權(quán)平均，求出南偏泓平均過(guò)水?dāng)嗝鏋?63m2。按方案一，實(shí)施拓浚后南偏泓灘地以下過(guò)水?dāng)嗝鏋? 017m2。從而，可以估算出按5 000m3/s歸泓行洪方案，沭陽(yáng)以下98 km河道拓浚南北偏泓需要開(kāi)挖土方8 898.4萬(wàn)m3。內(nèi)側(cè)筑堤堤頂高程按高于設(shè)計(jì)水位1.0m設(shè)計(jì)，頂寬6m，邊坡1∶4，以小潮河閘斷面確定標(biāo)準(zhǔn)斷面，基面高程2.5m，堤頂高程7.89m，得出灘地以上斷面面積148.6m2，從而估算出兩道內(nèi)堤填筑土方量2 911.5萬(wàn)m3。外堤按沭陽(yáng)斷面至小潮河閘斷面加高0.96m，小潮河閘斷面至河口斷面加高0.23m計(jì)算，需填筑土方390.3萬(wàn)m3。

綜上所述，本工程需開(kāi)挖土方8 898.4萬(wàn)m3，填筑土方3 301.8萬(wàn)m3，其中挖填結(jié)合土方3 301.8萬(wàn)m3，開(kāi)挖外運(yùn)土方5 596.6萬(wàn)m3。參照近年類似工程造價(jià)，挖填結(jié)合土方按20元/m3計(jì)算，開(kāi)挖外運(yùn)土方考慮運(yùn)距2 000m，按15元/m3計(jì)算，外運(yùn)土方堆放占用土地按每畝1.7萬(wàn)元計(jì)算，堆高3.5 m。從而估算出土方工程費(fèi)用為15.0億元，外運(yùn)土方征占土地費(fèi)用4.0億元，合計(jì)總投資19.0億元。同理，按方案二估算總投資為17.8億元。可以考慮提高新沂河大堤標(biāo)準(zhǔn)，將外運(yùn)土方填筑在堤身，從而避免土方堆放征占地。

2.工程效益初步分析

對(duì)新沂河河槽斷面實(shí)施改造，即基本上維持現(xiàn)狀南北堤及穿堤建筑物現(xiàn)狀，拓浚現(xiàn)狀南北偏泓過(guò)水?dāng)嗝?，在原保麥子堰基礎(chǔ)上筑堤。僅考慮農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)情況下，按方案一，實(shí)現(xiàn)24萬(wàn)畝（考慮工程挖壓占地6萬(wàn)畝）耕地每年兩季種植農(nóng)作物，按正常產(chǎn)出每年新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值24×0.2=4.8億元，按2年施工期、8%折現(xiàn)率計(jì)算，在開(kāi)工后第7.8年收回投資成本。同理，按方案二，可以保證25萬(wàn)畝（考慮工程挖壓占地5萬(wàn)畝）耕地正常產(chǎn)出，每年新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值25×0.2=5.0億元，按2年施工期、8%折現(xiàn)率計(jì)算，在開(kāi)工后第6.2年可收回投資成本。

3.工程影響初步分析

在某一經(jīng)濟(jì)可行的較小過(guò)水?dāng)嗝嫦?，歸泓洪水位較新沂河50年一遇設(shè)計(jì)洪水位雍高不大，不改變現(xiàn)狀新沂河大堤的防洪形勢(shì)，且沿線穿堤建筑物水情、工況沒(méi)有較大變化，不構(gòu)成直接影響?？傊?，歸泓行洪對(duì)現(xiàn)狀南北堤及穿堤建筑物水情、工況沒(méi)有直接影響，在不考慮航運(yùn)情況時(shí)，工程影響范圍較小且集中在河口以內(nèi)。只影響到現(xiàn)狀的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，如生產(chǎn)橋需要改造，另外需要考慮疏港航道在筑堤后對(duì)工程的影響。

疏港航道新沂河樞紐工程包括沂北船閘和沂南船閘2座船閘，在新沂河開(kāi)挖航道1.787 km。沂北船閘和沂南船閘水工建筑物級(jí)別為Ⅲ級(jí)，沂北船閘下閘首、沂南船閘上閘首建筑物考慮新沂河防洪要求，等級(jí)為Ⅰ級(jí)，基本尺度均為23m×230m×4m（口門寬×閘室長(zhǎng)×最小檻上水深），新沂河段新開(kāi)挖航道位于新沂河河道內(nèi)，與新沂河南北深泓呈十字交叉，長(zhǎng)1.787 km，按三級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，河道底寬45m，設(shè)計(jì)水深3.2m。

為了解決在與新沂河正交的疏港航道處能束水歸泓，可以考慮在新沂河河口內(nèi)，新筑成的南（北）行洪道的北（南）堤上設(shè)南閘和北閘，南閘和北閘分別與新筑堤共同形成束水堤防，當(dāng)船自南向北行進(jìn)時(shí)，可先進(jìn)入沂南船閘，平穩(wěn)地過(guò)渡至新沂河水位，再由南閘進(jìn)入新沂河河床灘地新開(kāi)航道，過(guò)北閘，駛進(jìn)沂北閘，從而過(guò)渡至疏港航道水位，最終進(jìn)入疏港航道。在枯水期，南閘和北閘可始終保持開(kāi)啟狀態(tài)；在行洪期，南閘和北閘關(guān)閉，斷航。

四、建議

通過(guò)方案一和方案二的分析，建議按方案一考慮，即按5 000m3/s拓浚南北偏泓，加高加固保麥子堰對(duì)新沂河進(jìn)行改造。此方案歸泓行洪水位雍高不大，不改變現(xiàn)狀新沂河大堤的防洪形勢(shì)，且對(duì)沿線穿堤建筑物水情、工況沒(méi)有較大變化，不構(gòu)成直接影響。項(xiàng)目投入不大，工程影響范圍較小且集中在河口以內(nèi)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，對(duì)于新沂河片區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有較好的促進(jìn)作用?！?/p>

責(zé)任編輯韋鳳年

Possibility study on using Guihong flood discharge replacing flood p lain flooding

Dong Yihong，Liu Changyu，Zhang Peng

Restricted by the construction condition and technology at the end of 1940s，Xinyi River has to adopt embankment for water contraction and wide floodplain and overbank for flood discharge.Along with increasing shortage of land resources，especially farmland and advancement of engineering construction，feasibility study on Guihong flood discharge has been made.Two options are worked out and one of which is selected for in-depth studies.Meanwhile recommendations are given.

Xinyi River；flood plain；flooding；agricultural development

TV853

B

1000-1123（2016）13-0030-03

2016－04－11

2016－06－15

董一洪，副局長(zhǎng)，農(nóng)藝師。