黃墩湖滯洪區(qū)布局方案研究

黃菁菁　余敏　周敏　王凱　徐燕??

摘要：黃墩湖滯洪區(qū)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整與建設(shè)，對比兩個方案，分析滯洪區(qū)內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)、滯洪區(qū)建設(shè)投資，滯洪區(qū)調(diào)整后庫容。結(jié)合工程投資及防洪標(biāo)準(zhǔn)與滯洪區(qū)范圍關(guān)系進(jìn)行對比分析，選出更為合理的調(diào)整方案。

關(guān)鍵詞：滯洪區(qū)范圍；防洪與范圍的關(guān)系；方案比選

黃墩湖滯洪區(qū)調(diào)整與建設(shè)工程位于徐州市的邳州市、睢寧縣和宿遷市的湖濱新區(qū)。黃墩湖滯洪區(qū)位于駱馬湖西側(cè)，為駱馬湖非常洪水滯洪區(qū)，是沂沭泗河洪水東調(diào)南下防洪工程體系中的一個重要組成部分，在防御流域超標(biāo)準(zhǔn)洪水和保障流域防洪安全方面，具有十分重要的作用。

1 黃墩湖滯洪區(qū)調(diào)整范圍總體布局方案比選

1.1 滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案

黃墩湖滯洪區(qū)滯洪調(diào)整范圍原則：在滿足駱馬湖100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域地形特點，本著有利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的原則進(jìn)行滯洪范圍調(diào)整。根據(jù)黃墩湖滯洪區(qū)的實際情況，滯洪調(diào)整范圍考慮如下兩個方案。

方案一：小閆河以南不再滯洪方案

通過社會經(jīng)濟(jì)資料統(tǒng)計分析，小閆河以南約53.9km2區(qū)域內(nèi)的人口3.8萬人、GDP總值2.34億元，該區(qū)域的面積僅占整個滯洪區(qū)面積的15.1%，而人口和GDP總值分別占整個滯洪區(qū)的17.7%和28.6%。同時兼顧到小閆河以南有皂河鎮(zhèn)等古鎮(zhèn)，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，為既有利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又對滯洪區(qū)滯洪影響較小，故將滯洪區(qū)域壓縮至房亭河南堤以南，廢黃河北堤和小閆河以北，邳睢公路以東，中運河西堤以西區(qū)域。調(diào)整后的邊界沿著廢黃河北堤至徐洪河，順徐洪河?xùn)|堤至小閆河北堤向東，通過南水北調(diào)新建的邳洪河北閘后與中運河西堤連接，形成封閉圈。

調(diào)整后的黃墩湖滯洪區(qū)總面積303.93 km2，相應(yīng)最大滯洪庫容10.35億m3。駱馬湖調(diào)洪演算結(jié)果表明，遭遇沂沭河為主100年一遇洪水時，黃墩湖滯洪量3.49億m3，相應(yīng)滯洪水位23.52 m，平均滯洪水深1.15 m，最大滯洪水深3.71 m。

方案二：徐洪河以東地區(qū)滯洪方案

南水北調(diào)東線輸水干線徐洪河從黃墩湖滯洪區(qū)中部通過，將滯洪區(qū)天然的分成了東、西兩片。同時由于駱馬湖遭遇沂沭河為主100年一遇洪水，黃墩湖啟用后，其滯洪范圍僅為徐洪河以東地區(qū)。因此，從黃墩湖滯洪區(qū)現(xiàn)狀地形及實際滯洪范圍方面考慮，將黃墩湖滯洪區(qū)調(diào)整至徐洪河以東地區(qū)，具體范圍為房亭河南堤以南，廢黃河北堤以北，中運河西堤以西，徐洪河?xùn)|堤以東的區(qū)域。

調(diào)整后的黃墩湖滯洪區(qū)總面積230 km2，相應(yīng)最大滯洪庫容11.1億m3。駱馬湖調(diào)洪演算結(jié)果表明，遭遇沂沭河為主100年一遇洪水時，黃墩湖滯洪量3.49億m3，相應(yīng)滯洪水位22.63 m，平均滯洪水深1.52 m，最大滯洪水深3.33 m。

滯洪范圍調(diào)整各方案社會經(jīng)濟(jì)比較見表1，滯洪水位、水深對比見表2。

1.2 調(diào)整方案比選

1.2.1 工程投資方面

黃墩湖滯洪區(qū)建設(shè)主要內(nèi)容包括工程建設(shè)和安全建設(shè)兩方面。工程建設(shè)方面主要包括滯洪區(qū)四周圍堤及其建筑物加固，安全建設(shè)方面主要包括撤退道路（含與之配套的涵、閘、橋等）和通訊預(yù)警建設(shè)等內(nèi)容。

滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案一主要建設(shè)內(nèi)容為房亭河南堤、廢黃河北堤、駱馬湖二線堤防及穿堤建筑物加固，新建小閆河北側(cè)擋洪堤并與徐洪河?xùn)|堤和駱馬湖二線堤防進(jìn)行封閉，按滯洪要求拆建邳洪河北閘，滯洪區(qū)安全建設(shè)等，工程投資約142億元。

滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案二主要建設(shè)內(nèi)容房亭河南堤、廢黃河北堤、駱馬湖二線堤防、徐洪河?xùn)|堤及穿堤建筑物加固，滯洪區(qū)安全建設(shè)等，工程投資約10.1億元。

滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案二投資與滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案一相比，投資減少約4.1億元，從工程投資方面比較，滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案二優(yōu)于滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案一。

1.2.2 駱馬湖防洪標(biāo)準(zhǔn)與滯洪區(qū)范圍關(guān)系方面

黃墩湖自建國初被確立為臨時滯洪區(qū)以來，駱馬湖防洪標(biāo)準(zhǔn)水在新沂河行洪規(guī)模的不斷加大而不斷提高。新沂河始建于1949年冬，其設(shè)計流量3 500 m3/s，1958年行洪流量提高到5 000 m3/s，1965～1973年按行洪6 000 m3/s規(guī)模進(jìn)行了加固，1999年新沂河按7 000 m3/s完成20年一遇工程，2010年新沂河擴(kuò)大行洪流量至7 500～7 800 m3/s。至此，駱馬湖防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇。隨著不斷的治理駱馬湖防洪標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，而黃墩湖滯洪區(qū)的滯洪范圍一直維持不變。

為定量說明駱馬湖的防洪標(biāo)準(zhǔn)與黃墩湖滯洪范圍的關(guān)系，本次按照國家防總確定的駱馬湖洪水調(diào)度方案，對沂沭泗河洪水東調(diào)南下20年一遇工程完成后和50年一遇工程完成后兩種工情進(jìn)行了駱馬湖調(diào)洪演算。駱馬湖調(diào)洪演算成果見表3。

由表3可見，在遭遇相同頻率洪水情況下，隨著駱馬湖防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高，需要的滯洪范圍減少，滯洪量減少。駱馬湖遭遇100年一遇洪水時，50年一遇工情完成后較20年一遇工情完成后的滯洪需求量減少了6.72億m3。根據(jù)駱馬湖調(diào)洪演算成果（表3），滯洪范圍調(diào)整方案一和二均可使得駱馬湖整體防洪標(biāo)準(zhǔn)超過100年一遇。

由表4可知，方案一滯洪區(qū)面積303.9 km2，較現(xiàn)狀滯洪區(qū)面積減少了15%，而滯洪庫容則減少30%；方案二滯洪區(qū)面積230 km2，較現(xiàn)狀滯洪區(qū)面積減少了36%，而滯洪庫容則減少24%。相比較兩方案減少的滯洪庫容及面積，滯洪范圍調(diào)整方案一以較大的庫容損失換取較小區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，得不償失。

綜上分析，滯洪區(qū)范圍調(diào)整方案一、方案二均能滿足駱馬湖100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。滯洪庫容，方案一滯洪庫容為10.35億m3，方案二滯洪庫容為11.1億m3，在遇超100年一遇洪水時，方案二優(yōu)于方案一；滯洪區(qū)面積，方案一滯洪區(qū)面積303.9 km2，方案二滯洪區(qū)面積230 km2，相比較方案二滯洪區(qū)面積小，即將滯洪區(qū)調(diào)整為非滯洪區(qū)面積大，有利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此在面積上方案二優(yōu)于方案一；投資，方案二投資與方案一相比，投資減少約4.1億元，從工程投資方面比較，方案二優(yōu)于方案一。因此在滯洪庫容、滯洪面積、投資三個方面，方案二優(yōu)于方案一。

根據(jù)黃墩湖滯洪區(qū)滯洪范圍調(diào)整方案比選，本階段確定黃墩湖滯洪區(qū)滯洪區(qū)范圍調(diào)整至徐洪河以東地區(qū)，與可研一致。具體范圍為：房亭河南堤以南，廢黃河北堤以北，中運河西堤以西，徐洪河?xùn)|堤以東的區(qū)域。調(diào)整后的黃墩湖滯洪區(qū)總面積230km2，相應(yīng)最大滯洪庫容11.1億m3。

2 局部堤線比選

徐洪河與房亭河交匯處三角形地帶被劉集船閘及其引河和邳州站及其引河分隔成2個大小不一的三角形區(qū)域。

劉集船閘建成于2006年，為溝通徐洪河和房亭河的5級船閘；邳州站建成于2013年，是南水北調(diào)的梯級泵站，設(shè)計流量100 m3/s。

劉集船閘和邳州站建成前，徐洪河與房亭河交匯處三角形地帶利用徐洪河?xùn)|堤和房亭河南堤擋水；劉集船閘建成后，可以利用劉集船閘引河的堤防擋水；邳州站建成后，還可以利用邳州站引河堤防擋水。因此，該段堤線比較了3個方案：方案一利用劉集船閘引河堤防作為滯洪區(qū)圍堤；方案二利用邳州站引河堤防作為滯洪區(qū)圍堤；方案三利用房亭河南堤和徐洪河?xùn)|堤作為滯洪區(qū)圍堤。

方案一：利用劉集船閘引河的堤防擋水，根據(jù)測量資料，船閘北的引河堤防滿足擋水要求，船閘南引河堤防高程較低，需復(fù)堤加固，長約1.6 km。

方案二：利用邳州站引河堤防擋水。該段引河堤防高程較低，需復(fù)堤加固，長約0.8 km；劉集船閘在邳州站引河外側(cè)（滯洪區(qū)內(nèi)），其引河分別與徐洪河和房亭河相通，引河截斷了徐洪河?xùn)|堤和房亭河南堤，需在引河上靠近房亭河南堤和靠近徐洪河?xùn)|堤新建擋水建筑物。船閘靠近房亭河南堤，且能擋房亭河27.39 m水位，因此，沿房亭河南堤無需做任何工程；沿徐洪河?xùn)|堤，與徐洪河連接的劉集船閘引河無擋水建筑物，需在引河上、靠近徐洪河處新建節(jié)制閘擋水，節(jié)制閘規(guī)模需達(dá)到5級通航能力。

方案三：利用徐洪河?xùn)|堤和房亭河南堤擋水。邳州站引河和劉集船閘引河分別截斷了徐洪河?xùn)|堤和房亭河南堤，因此，需在方案二的基礎(chǔ)上，對邳州站引河靠近房亭河南堤和靠近徐洪河?xùn)|堤新建擋水建筑物。邳州站靠近房亭河南堤，且能擋房亭河28m水位，因此，沿房亭河南堤無需做任何工程。沿徐洪河?xùn)|堤，與徐洪河連接的邳州站引河無擋水建筑物，需在引河上、靠近徐洪河處新建節(jié)制閘擋水，節(jié)制閘規(guī)模100m3/s。

方案三需新增2座節(jié)制閘，方案二需新增1座節(jié)制閘（劉集船閘引河節(jié)制閘）。邳州站引河口為清污機(jī)橋，新建的邳州站引河擋水節(jié)制閘只能布置在清污機(jī)橋與泵站間，且泵站進(jìn)水口水位會降低10cm（過閘落差），影響泵站運行；劉集船閘引河節(jié)制閘工程布置與船閘下游遠(yuǎn)調(diào)站有沖突，布置在河口對航道的運行有影響，工程選址布置困難；方案二和方案三投資遠(yuǎn)高于方案一。

綜合上述因素，本次設(shè)計與可研一致，徐洪河與房亭河交匯處三角形地帶的滯洪區(qū)圍堤采用方案一，即利用劉集船閘引河堤防作為滯洪區(qū)圍堤。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃墩湖滯洪區(qū)調(diào)整與建設(shè)工程初步設(shè)計報告[R].