某流域防洪工程體系研究

江曉銳

【摘要】某流域汛期洪水歷時(shí)較長，洪峰流量較大，加之上游山區(qū)目前無控制性水庫工程，平原區(qū)堤防工程配套不完善，導(dǎo)致流域防洪任務(wù)繁重，洪水已成為流域的主要災(zāi)害之一。流域大洪水往往由山區(qū)冰雪消融洪水與平原區(qū)暴雨洪水疊加后形成。本文根據(jù)流域洪水特點(diǎn)，結(jié)合防洪保護(hù)對象分布情況，認(rèn)為山區(qū)冰雪消融洪水可通過山區(qū)水庫“削峰滯洪”作用進(jìn)行有效控制、平原區(qū)暴雨洪水可通過堤防工程進(jìn)行直接防御，經(jīng)初步研究提出庫堤結(jié)合的防洪工程體系。

【關(guān)鍵詞】防洪；體系；研究

一、基本概況

A河（流經(jīng)S市）由K河（流經(jīng)B縣）和T河（流經(jīng)Q縣、A縣）兩大支流匯合而成。該河是以冰雪消融補(bǔ)給為主的河流，盛夏大規(guī)模的冰雪消融是河流洪水形成的基本原因。此外，該流域又是集中降雨區(qū)之一，暴雨洪水與冰雪消融洪水疊加后形成大洪水。汛期洪水歷時(shí)較長，洪峰流量較大，加之上游山區(qū)目前無控制性水庫工程，平原區(qū)堤防工程配套不完善，導(dǎo)致流域防洪任務(wù)繁重，洪水已成為流域的主要災(zāi)害之一。

二、問題提出

流域防洪問題涉及K州的Q縣，A地區(qū)的A縣、B縣和S市，其中S市是A地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。沿河兩岸灌區(qū)分布廣闊，同時(shí)分布有城鎮(zhèn)、居民點(diǎn)，許多工礦企業(yè)也依河而建。A河山區(qū)夏季多發(fā)融冰融雪型洪水，歷時(shí)長、洪量大，中低山區(qū)及平原區(qū)則在夏季時(shí)常發(fā)生暴雨洪水，雖歷時(shí)較短，但突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大，兩種洪水組合后將會(huì)形成較大規(guī)模的洪水災(zāi)害。結(jié)合流域洪水特點(diǎn)及防洪保護(hù)對象分布情況，流域內(nèi)防洪線路長、涉及范圍廣，單純采用堤防進(jìn)行防護(hù)，工程量巨大，運(yùn)行維護(hù)成本高；而完全依靠山區(qū)水庫抵御洪水，則會(huì)面臨水庫下游區(qū)間洪水難以控制的局面；因此，合理選擇流域防洪工程體系尤為重要。

三、防洪工程現(xiàn)狀

根據(jù)流域防洪減災(zāi)需要，A河支流K河、T河及A河干流先后修建了一些堤防工程，近幾年借助內(nèi)陸河治理，針對流域一些險(xiǎn)工險(xiǎn)段修建了一些堤防。目前兩支流中，K河上的B縣城，T河上的Q縣城、A縣城等城市防護(hù)區(qū)段堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)均已達(dá)到30年一遇，防洪能力均滿足設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)要求；A河干流S市保護(hù)段堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，不滿足S市50年一遇防洪保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。兩支流T河及K河鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大多偏低，多為臨時(shí)性工程，目前防洪能力僅能達(dá)到5年一遇，不滿足10年一遇防洪保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

從流域防洪工程現(xiàn)狀來看，城市防護(hù)區(qū)中，兩支流K河及K河均已滿足防洪保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（30年一遇）要求；A河干流S市段尚達(dá)不到防洪標(biāo)準(zhǔn)（50年一遇）要求，在遭受洪水災(zāi)害的同時(shí)，也制約了未來城市發(fā)展。鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)主要分布在兩支流上，涉及區(qū)域較大，堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大多偏低，目前防洪能力整體僅能達(dá)到5年一遇，尚達(dá)不到防洪標(biāo)準(zhǔn)（10年一遇）要求，給灌區(qū)防洪造成一定壓力。

四、流域防洪工程體系方案擬定

規(guī)劃針對流域特點(diǎn)提出庫堤結(jié)合的整體布局，提出在支流K河上修建D水庫，在T河上修建A水庫，與下游堤防工程共同滿足流域防洪要求，但針對具體防洪工程體系未作進(jìn)一步深入論證。本次研究在規(guī)劃提出整體布局基礎(chǔ)上，結(jié)合目前流域防洪工程建設(shè)現(xiàn)狀，擬定了四組方案。

1.方案一：全堤防方案

流域洪水以堤防為主進(jìn)行防御，在現(xiàn)有堤防、護(hù)岸工程基礎(chǔ)上，進(jìn)行大規(guī)模堤防和護(hù)岸工程擴(kuò)建和新建，使全流域達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.方案二：庫堤結(jié)合A方案

以現(xiàn)有堤防為基礎(chǔ)適當(dāng)新建，根據(jù)目前流域?qū)嶋H防洪能力，確定山區(qū)水庫防洪規(guī)模，通過庫堤結(jié)合方式使全流域達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.方案三：庫堤結(jié)合B方案

對現(xiàn)有堤防進(jìn)行適當(dāng)新（擴(kuò)）建，將S市堤防由現(xiàn)狀20年一遇標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)建到30年一遇，剩余防洪任務(wù)由山區(qū)水庫承擔(dān)，通過庫堤結(jié)合方式使全流域達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4.方案四：庫堤結(jié)合C方案

對現(xiàn)有堤防進(jìn)行新（擴(kuò)）建，將S市堤防由現(xiàn)狀20年一遇標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)建到50年一遇，剩余防洪任務(wù)由山區(qū)水庫承擔(dān)，通過庫堤結(jié)合方式使全流域達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

五、流域防洪工程體系選擇

從四組方案比較情況來看，全堤防方案涉及范圍較廣（改擴(kuò)建長度達(dá)上百公里），工程投資相對較大，且后期運(yùn)行維護(hù)成本也相對較高；庫堤結(jié)合方案可充分利用水庫調(diào)蓄作用削峰滯洪，從而對上游洪峰進(jìn)行有效控制，大幅減輕下游灌區(qū)防洪壓力，且工程投資也相對較??；因此，采用庫堤結(jié)合方案優(yōu)于全堤防方案。四組方案防洪工程體系投資匡算見表1。

從三組庫堤結(jié)合方案來看，庫堤結(jié)合A方案雖然對下游堤防提出要求較低，但對山區(qū)水庫提出要求相對較高，需要防洪庫容大，整體投資也要高于庫堤結(jié)合B方案和C方案。從四組方案整體投資來看，庫堤結(jié)合B方案和C方案相對較小，其中庫堤結(jié)合B方案略小于庫堤結(jié)合C方案。由于S市防洪標(biāo)準(zhǔn)相對較高，如完全依靠堤防建設(shè)來解決S市防洪問題，則運(yùn)行維護(hù)壓力巨大。通過山區(qū)水庫“削峰滯洪”作用，對上游山區(qū)洪水做到有效控制，可有效減輕S市防洪壓力。

經(jīng)過綜合比較，流域防洪工程體系選擇方案三庫堤結(jié)合B方案，即：通過對S市保護(hù)段新建堤防工程和對現(xiàn)有堤防工程進(jìn)行改擴(kuò)建，使其達(dá)到30年一遇標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)S市遭遇50年一遇洪水時(shí)，通過山區(qū)水庫調(diào)蓄，將S市洪水削減至30年一遇，與堤防共同作用最終使S市能夠抵御50年一遇的洪水；同時(shí)，山區(qū)水庫建成后，可將支流K河及T河鄉(xiāng)村段防洪能力由現(xiàn)狀5年一遇整體提高到10年一遇以上，最終使T河全流域滿足防洪保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

六、結(jié)語

某流域汛期洪水歷時(shí)較長，洪峰流量較大，加之上游山區(qū)目前無控制性水庫工程，平原區(qū)堤防工程配套不完善，導(dǎo)致流域防洪任務(wù)繁重，洪水已成為流域的主要災(zāi)害之一。流域大洪水往往由山區(qū)冰雪消融洪水與平原區(qū)暴雨洪水疊加后形成。本文根據(jù)流域洪水特點(diǎn)，結(jié)合防洪保護(hù)對象分布情況，認(rèn)為山區(qū)冰雪消融洪水可通過山區(qū)水庫“削峰滯洪”作用進(jìn)行有效控制、平原區(qū)暴雨洪水可通過堤防工程進(jìn)行直接防御，經(jīng)初步研究提出庫堤結(jié)合的防洪工程體系。流域通過在上游支流T河和K河山區(qū)段修建控制性水庫、防洪保護(hù)河段修建堤防護(hù)岸工程形成較為完善的防洪工程體系，在此基礎(chǔ)上建立流域統(tǒng)一的防汛指揮系統(tǒng)、制定相應(yīng)的防洪預(yù)警規(guī)劃和防洪預(yù)案，最大程度地確保流域內(nèi)人民生活、生產(chǎn)以及財(cái)產(chǎn)安全，為流域未來發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。