滹滏區(qū)間防洪排澇規(guī)劃研究

張 鵬

（河北省子牙河河務(wù)中心，河北 衡水 053000）

1 滹滏區(qū)間基本情況

位于滹沱河與滏陽河之間的滹滏區(qū)間平原，東南以滏陽新河左堤為界，北以滹沱河南堤為界，西與洨河流域相接壤。行政區(qū)劃分屬邢臺(tái)、石家莊、衡水、滄州4 個(gè)市的16 個(gè)縣（市）?？偼恋孛娣e6 683 km2，總耕地面積48.67萬hm2，現(xiàn)狀人口700余萬人，國內(nèi)生產(chǎn)總值300余億元[1]。

滹滏區(qū)間總地勢(shì)西高東低，中部石德鐵路以南及石津總干渠以北分別向南、向北微斜。西部藁城、晉州一帶地面高程約45.0 m；中部辛集、深州市一帶地面高程約25.0 m；東北部武強(qiáng)、武邑地面高程約20.0 m，其中小范鎮(zhèn)以北最低，為13.5～14.5 m，該區(qū)處于滹滏區(qū)間最下游，瀝澇頻繁，災(zāi)情較重。

本區(qū)地貌按成因、形態(tài)和物質(zhì)基本可分為3 個(gè)較大地貌單元，即山麓平原、傾斜平原及沖積平原。山麓平原處于滹沱河沖積扇東部，藁城、趙縣以西，地面坡度較陡，約1/200～1/1 200，間有局部洼地，系第四紀(jì)洪、沖積物堆積而成，物質(zhì)分選不明顯，呈明顯的黃土母質(zhì)特征。傾斜平原在本區(qū)中部，西接山麓平原，東部以安平、深州、辛集、寧晉一線為界與沖積平原相鄰，由黃土性洪積、沖積物堆積而成。洪積、沖積物形成的崗地主軸線通過藁城、晉州、深州，基本上呈東西走向，自深州市以東則向東北傾斜。崗地兩側(cè)分布著較大范圍緩坡地和局部洼地。傾斜平原高程由45.0 m 降至25.0 m 左右，地面坡度1/2 000～1/4 000。沖積平原位于東部滏陽河兩側(cè)，高程25.0～15.0 m，地面坡度1/5 000～1/8 000[2]。在獻(xiàn)縣泛區(qū)附近與東部低平原間形成大面積的交接洼地。滹沱河南大堤在饒陽、安平境內(nèi)設(shè)西會(huì)沃、東呈干、羅屯3 個(gè)分洪口門。其運(yùn)用原則為：當(dāng)滹沱河遇超50 a 一遇設(shè)計(jì)洪水或北大堤出現(xiàn)非常情況時(shí)，為確保滹沱河北大堤安全，視具體情況在南堤按先下后上的次序人工破堤扒口，向滹滏區(qū)間分洪[3]。

2 滹滏區(qū)間歷次規(guī)劃情況

滹滏區(qū)間歷史上曾是河北省發(fā)生瀝澇災(zāi)害較為頻繁的地區(qū)。為提高這一地區(qū)抗災(zāi)能力，20 世紀(jì)60年代末、70 年代初對(duì)影響這一地區(qū)排水的骨干河道、溝道進(jìn)行了較大規(guī)模的治理，使區(qū)域排水條件得到了明顯改善。同時(shí)，有關(guān)部門多次編制過滹滏區(qū)間排澇規(guī)劃。

1967年9月，水電部海河設(shè)計(jì)院提出了《滏陽河夾道排水意見》。河北省子牙河河務(wù)局1969年11月提出了《河北省滹滏區(qū)間排水規(guī)劃階段報(bào)告天平溝、龍治河、小西河規(guī)劃意見》，1970年6月提出了《滹滏區(qū)間邵村、滏寧渠排水規(guī)劃意見》。

在上述成果的基礎(chǔ)上，河北省子牙河河務(wù)管理處分別于1973、1976 年2 次提出滹滏區(qū)間排水規(guī)劃成果。其中，1973 年成果主要是按5a 一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)6 條主要排水干溝及部分排水分干提出治理意見；1976 年成果提出滏陽河裁彎取直、清淤和部分主要干溝改線、延長(zhǎng)方案。

1979 年河北省根治海河指揮部勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制的《滹滏地區(qū)排澇規(guī)劃》，以滏陽河作為滹滏區(qū)間瀝水的主要承泄區(qū)，并提出開辟“滏西排河”方案，排澇標(biāo)準(zhǔn)3 d 降雨250 mm。1985 年以后的《子牙河流域補(bǔ)充規(guī)劃》和《河北省衡水地區(qū)水利規(guī)劃》均對(duì)滹滏區(qū)間排澇工程提出治理規(guī)劃方案。但受自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件影響，20世紀(jì)70年代以后提出的規(guī)劃治理方案均未能實(shí)施。

由于滹滏區(qū)間地域廣闊，產(chǎn)匯流條件復(fù)雜，涉及衡水、滄州、邢臺(tái)和石家莊等行政區(qū)劃，且處于滹滏兩河所夾封閉地帶，受滹沱河分洪、外圍各河洪水遭遇以及艾辛莊與獻(xiàn)縣樞紐運(yùn)用影響，致使排澇工程規(guī)劃牽涉面廣、影響因素眾多，造成自20 世紀(jì)60 年代以來各級(jí)、各有關(guān)部門提出的滹滏區(qū)間排澇工程規(guī)劃成果存在較大差異。

由于各規(guī)劃成果方案不盡一致、技術(shù)指標(biāo)各異，對(duì)滹滏區(qū)間排澇工程未形成一致意見，難以決策治理工程的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模；近10 余年來，受種種因素影響，該區(qū)域淺層地下水位普遍下降，區(qū)域產(chǎn)匯流條件發(fā)生了明顯變化，除1996 年外，基本未出現(xiàn)瀝澇災(zāi)害。但滹滏區(qū)間排澇工程多已年久失修，溝道淤積、人為侵耕破壞現(xiàn)象嚴(yán)重，效能降低。針對(duì)上述遺留問題和滹滏區(qū)間排澇工程出現(xiàn)的新情況，河北省水利廳委托河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院重新研究該區(qū)域的瀝澇問題，并完成《滹滏區(qū)間排澇工程規(guī)劃》報(bào)告[3，4]。

3 工程現(xiàn)狀及存在問題

3.1 工程現(xiàn)狀

3.1.1 承泄區(qū)情況

目前，滏陽河艾辛莊樞紐以下段為滹滏區(qū)間瀝水唯一承泄河道。其過流能力為艾辛莊—碼頭李段150 m3/s，碼頭李—衡水段200 m3/s，衡水—獻(xiàn)縣段250 m3/s。主要建筑物有大西頭（衡水）樞紐、小范樞紐及交通橋和石德鐵路橋。

衡水市大西頭工程樞紐包括船閘、節(jié)制閘各1 座，位于大西頭西北。其中，節(jié)制閘底高程11 m，共3孔，每孔凈寬4 m，過水能力250 m3/s；船閘凈寬8 m。小范樞紐包括船閘、節(jié)制閘各1 座，位于小范鎮(zhèn)北。其中，節(jié)制閘閘底板高程8.99 m，5孔升臥式鋼閘門，過水能力250 m3/s；船閘寬8 m，閘底高程9.5 m。

3.1.2 排水溝道情況

滹滏區(qū)間直接排水入滏陽河的主要排水溝道有28 條，其中較大支流河道有汪洋溝、邵村溝、小西河、龍治河、天平溝、留楚排干。河北省子牙河河務(wù)管理處于20 世紀(jì)70 年代曾主持按5a 一遇標(biāo)準(zhǔn)疏浚了小西河、龍治河、天平溝和留楚排干，按7 a一遇標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)挖了邵村排干，同時(shí)對(duì)其他直接匯入滏陽河的主要排水溝進(jìn)行了疏浚。主要排水溝道技術(shù)指標(biāo)，詳見表1。

表1 滹滏區(qū)間干溝治理技術(shù)指標(biāo)

3.1.3 揚(yáng)水站及排水閘涵

現(xiàn)擔(dān)負(fù)滹滏區(qū)間封閉洼地排水任務(wù)的泵站共有7座，采用機(jī)、電2 種配套類型，總揚(yáng)水能力46.6 m3/s，其中滏東26.8 m3/s。主要排水閘涵25 座，大部分位于滏陽河兩岸。

3.2 存在的主要問題

（1）骨干溝道排水能力降低。自1977 年瀝澇以后，因未發(fā)生較大澇水，本區(qū)骨干排水溝道普遍閑置，未進(jìn)行歲修養(yǎng)護(hù)。目前，排水溝一般淤積1.0～1.5 m，溝內(nèi)雜草叢生，有些溝段被人為侵耕，排水能力普遍降低。

（2）滏陽河泄流能力較小。滏陽河是滹滏區(qū)間唯一的瀝水直接承泄區(qū)，由于歷史原因，目前仍存在倒坡及卡口等阻水工程，嚴(yán)重影響瀝水下泄。因此，1977年該區(qū)造成嚴(yán)重的瀝澇災(zāi)害。

（3）溝道配套建筑物老化失修。骨干排水溝道上的橋梁大多為磚拱橋，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低且老化失修，已不適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求；部分混凝土結(jié)構(gòu)橋梁除受人為損壞外，污水侵蝕、混凝土構(gòu)件自然風(fēng)化、剝落也很嚴(yán)重，已影響使用功能。

（4）部分排水泵站已失去排水效能。1988 年河北省水利廳組織專家進(jìn)行鑒定，認(rèn)定邵莊揚(yáng)水站年久失修，廠房簡(jiǎn)陋，機(jī)組型號(hào)、設(shè)備陳舊且有不同程度毀壞，機(jī)組配件很難購置，已失去使用價(jià)值，屬于報(bào)廢泵站。

（5）田間配套工程不完善。該區(qū)域長(zhǎng)期存在田間排澇配套工程標(biāo)準(zhǔn)低、不完善的問題，近年來由于降水偏少，未發(fā)生瀝澇災(zāi)害，人們對(duì)排澇觀念有所淡化，使得已有的田間配套工程人為損壞、侵耕現(xiàn)象嚴(yán)重，排水效能降低，使骨干排水工程不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

（6）分洪區(qū)工程不配套。現(xiàn)狀工程沒有分洪區(qū)洪水調(diào)度原則、出路和需采取的工程措施。“96·8”洪水南大堤故城處決口約170 m，分流洪水使饒陽、武強(qiáng)等遭受了自1963 年以來的第二次洪水災(zāi)害，經(jīng)濟(jì)損失巨大[5]。

4 防洪排澇工程規(guī)劃

4.1 工程總體規(guī)劃方案

規(guī)劃滹滏區(qū)間排澇標(biāo)準(zhǔn)為5 a 一遇。該區(qū)間經(jīng)過多年治理，排水工程和承泄區(qū)已具備較系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，滏陽河艾辛莊以下段流經(jīng)本區(qū)南部和東部，河床下切較深，形成地下河，具有較好地排除地表水、降低地下水位作用。1968 年子牙新河和滏陽新河工程竣工后，滏陽河艾辛莊樞紐以上洪水由滏陽新河下泄。艾辛莊樞紐以下段主要承擔(dān)排瀝任務(wù)，為滹滏區(qū)間的排水創(chuàng)造了有利條件，是滹滏區(qū)間瀝水較為理想的出路。骨干工程經(jīng)20 世紀(jì)70 年代的疏浚治理，已具有一定規(guī)模，在減免這一地區(qū)的洪澇災(zāi)害中發(fā)揮了巨大的作用，工程總體布置方案較為合理。因此，此次規(guī)劃仍將滏陽河作為滹滏區(qū)間的唯一直接承泄區(qū)，在此基礎(chǔ)上合理選定承泄區(qū)工程方案；骨干排水工程僅個(gè)別溝道進(jìn)行局部調(diào)整，總體布置方案不再進(jìn)行大的變動(dòng)，仍以汪洋溝、邵村溝、小西河、天平溝、龍治河、留楚排干作為骨干排水干溝。

4.2 排澇水文

4.2.1 干溝設(shè)計(jì)排水流量

結(jié)合本次流域防洪規(guī)劃，水利部河北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院編制了《河北省平原地區(qū)中小面積除澇水文修訂報(bào)告》，根據(jù)本次除澇水文成果，可計(jì)算出各干溝設(shè)計(jì)排澇流量，以此作為各干溝縱橫斷面的設(shè)計(jì)依據(jù)，計(jì)算結(jié)果詳見表2。

表2 滹滏區(qū)間排水干溝5 a一遇流量

4.2.2 滏陽河設(shè)計(jì)排水流量

根據(jù)滹滏區(qū)間承泄區(qū)及骨干排水溝道總體布置特點(diǎn)，將滹滏區(qū)間排泄區(qū)分解為汪洋溝、邵村溝、胡堂排干、小西河、龍治河、天平溝、留楚排干7個(gè)匯流片。分段設(shè)計(jì)流量計(jì)算結(jié)果，詳見表3。

表3 滏陽河5 a一遇分段流量

4.3 工程規(guī)劃

規(guī)劃主要研究利用滏陽新河分流、擴(kuò)挖滏陽河和穿滏陽新河入黑龍港3類方案。

4.3.1 利用滏陽新河分流排水方案

該方案是將滏陽河部分瀝水分流入滏陽新河，使滏陽河、滏陽新河共同承泄滹滏區(qū)間瀝水，以減輕滏陽河下游排水負(fù)擔(dān)。其主要工程措施是在滏陽河上新建節(jié)制和分水樞紐工程，興建連通滏陽河、滏陽新河的引渠工程及其附屬建筑物，同時(shí)對(duì)分流后仍不能滿足排水要求的滏陽河段及其建筑物進(jìn)行治理和改建。由于分流樞紐位置不同，該方案又分為煙家務(wù)分流、趙橋分流和煙家務(wù)、趙橋同時(shí)分流3個(gè)方案。煙家務(wù)分水方案擬于冀縣煙家務(wù)處（邵村溝入口以下）開一引渠，溝通滏陽河和滏陽新河，將邵村溝以上控制面積的瀝水排入滏陽新河，以減輕下游滏陽河負(fù)擔(dān)，減少滏陽河下段工程量。對(duì)應(yīng)煙家務(wù)分水的計(jì)劃引渠，滏陽新河與滏東排河目前已有渠道相溝通，煙家務(wù)樞紐若實(shí)施，則三河及千頃洼之間排、供水可互相調(diào)節(jié)。趙橋分水口方案擬于滏陽河武邑縣趙橋開辟分水引渠，將趙橋以上控制面積3 696 km2的瀝水排入滏陽新河，減輕滏陽河趙橋以下排水負(fù)擔(dān)。煙家務(wù)、趙橋同時(shí)分流方案，采取高水高排，以騰出下游河道有利于低洼區(qū)的排水。

4.3.2 擴(kuò)挖滏陽河方案

該方案將滏陽河作為全區(qū)排水的唯一出路，按照區(qū)域排水設(shè)計(jì)要求治理滏陽河、改建其配套建筑物。5 a一遇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)滏陽河艾辛莊—匯流口設(shè)計(jì)流量為100～346 m3/s，小范樞紐工程設(shè)計(jì)流量為290 m3/s。

4.3.3 穿滏陽新河入黑龍港方案

該方案是將趙橋以上流域面積3 696 km2的瀝水排入滏陽新河，趙橋以下流域面積2 947 km2，扣除揚(yáng)水面積447 km2，其余2 500 km2排水面積的瀝水集中于滏陽河小范鎮(zhèn)以北，向東通過興建滏陽新河倒虹吸至馮莊閘上經(jīng)由滏東排河、連接渠、老鹽河至南排河入海。此方案對(duì)于區(qū)間支流河道工程低洼區(qū)揚(yáng)水站工程及田間配套工程各方案基本相同，僅滏陽河工程量有所區(qū)別。

各方案宗旨都是減輕滏陽河排水壓力，但并不能降低承泄區(qū)出口獻(xiàn)縣閘前承泄水位。根據(jù)本規(guī)劃排澇水文計(jì)算成果，滏陽河留楚排干入口以上段承泄流量均未超過滏陽河設(shè)計(jì)過水能力，滏陽河小范、大西頭等配套樞紐工程設(shè)計(jì)過水能力均可滿足滹滏區(qū)間承泄區(qū)排水要求。在此基礎(chǔ)上，對(duì)滏陽河進(jìn)行清淤、疏浚即可使其達(dá)到原設(shè)計(jì)輸水能力，將滏陽河作為滹滏區(qū)間唯一承泄區(qū)方案經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上可行，因此本規(guī)劃推薦該方案。

該方案涉及的工程有滏陽河治理工程、排水干溝治理工程、封閉洼地排水工程、田間配套工程等。滏陽河本身存在的卡口、淤積、倒坡等問題，抬高了承泄水位，需對(duì)其采取清淤疏浚的治理措施。

排水干溝根據(jù)設(shè)計(jì)流量進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)，實(shí)施清淤擴(kuò)挖工程。根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求和工程現(xiàn)狀，規(guī)劃將現(xiàn)有磚拱、磚混以及標(biāo)準(zhǔn)較低的混凝土結(jié)構(gòu)、年久失修的橋梁，統(tǒng)一改建為汽-10 的混凝土結(jié)構(gòu)交通橋。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，需改建橋梁159座。

武強(qiáng)縣地處滹滏區(qū)間最下游，由于武強(qiáng)地勢(shì)低洼，區(qū)間面積大，排水措施不完善，瀝水出路不暢，當(dāng)滏陽河水位較高時(shí)極易產(chǎn)生瀝澇災(zāi)害。滹滏區(qū)間局部封閉洼地需揚(yáng)排面積255 km2，主要分布在滏陽河、滏陽新河夾道和武強(qiáng)縣天平溝以北區(qū)域。其中，武強(qiáng)縣天平溝以北部分封閉洼地是滹滏區(qū)間最低洼區(qū)域，平均地面高程約15.0 m，最低13.5 m，是一處東有滏陽河左堤、北有滹沱河南堤、南有天平溝堤防的封閉洼地。武強(qiáng)縣作為滹滏區(qū)間的一部分，其特定的地理位置和地形條件，使該縣除受瀝澇威脅外，還受滹沱河洪水的威脅和影響，排水問題始終未得到妥善解決。如“96·8”洪水從饒陽縣故城南大堤決口處泄入饒陽和武強(qiáng)，使武強(qiáng)遭受了嚴(yán)重洪災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失巨大。因此，在進(jìn)行滹滏區(qū)間排澇工程規(guī)劃時(shí)，對(duì)位于最下游的武強(qiáng)封閉洼地應(yīng)考慮本地特殊情況，適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求和河北省現(xiàn)狀揚(yáng)排工程建站標(biāo)準(zhǔn)，確定武強(qiáng)封閉洼地排水泵站揚(yáng)排標(biāo)準(zhǔn)近期為3 a一遇、遠(yuǎn)期達(dá)到5 a一遇。武強(qiáng)縣天平溝以北封閉洼地為西南高東北低，排水支溝中反修溝、合立溝和舊天平溝均有連接溝，擬在舊天平溝和朱家河新辟連接溝，使4 溝連通集中建站排水。初選邵莊、辛莊2處站址進(jìn)行分析比較。經(jīng)分析，因該處地形和留楚排干水面坡降較為平緩，2處建站主要技術(shù)指標(biāo)基本相同，而辛莊泵站距西大過泵站較近，管理較為方便。因此，推薦在辛莊村西北朱家河排水溝口建站方案。

滹沱河在遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，為確保滹沱河北大堤的安全，視北大堤具體情況在南大堤饒陽的羅屯村南、安平的東呈干、西會(huì)渦3 處，本著先下后上的原則有計(jì)劃地扒口向滹滏區(qū)間分洪?？紤]到滹沱河南堤決口或分洪后，洪水將直接進(jìn)入滹滏區(qū)間，并很快匯入武強(qiáng)天平溝以北的封閉洼地。為減少滹滏區(qū)間洪澇災(zāi)害，應(yīng)限定分洪過水通道，并使洪水盡快排歸泛區(qū)，需對(duì)所分洪水退路做出規(guī)劃。規(guī)劃意見為：①利用京堂北排分干左埝和天平溝左堤，將分洪后洪水限制在天平溝以北的區(qū)間；②利用“抄手堤”回水口把洪水由留楚排干排入泛區(qū)，并利用留楚排干右堤即滹沱河南堤上的穿堤建筑物將洪水適時(shí)排入泛區(qū)；③結(jié)合擬建的邵莊揚(yáng)水站，排除洪水。

武強(qiáng)縣城位于滹沱河分洪影響區(qū)內(nèi)，防洪是該區(qū)存在的緊迫問題?？紤]到縣級(jí)城鎮(zhèn)在國民經(jīng)濟(jì)尤其工業(yè)生產(chǎn)中占有特殊重要的地位，且武強(qiáng)縣城歷史上曾多次遭受過洪瀝水威脅，因此武強(qiáng)縣城防洪工程應(yīng)該列入規(guī)劃。鑒于分洪影響區(qū)的應(yīng)用機(jī)遇較少，暫不按海河流域正式劃定的蓄滯洪區(qū)安排防洪房、防洪樓等安全建設(shè)工程。

5 結(jié)語

滹滏區(qū)間排澇工程實(shí)施后，使滹滏區(qū)間全面達(dá)到5 a 一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)，大大減輕該地區(qū)的瀝澇災(zāi)害。經(jīng)計(jì)算，工程建成后多年平均增加免災(zāi)面積5 453.33 hm2，減少損失8 556元/hm2，多年平均排澇效益為4 666萬元。滹滏區(qū)間排澇工程經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為12.68%＞12%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為973.13 萬元＞0，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.04＞0，均大于基準(zhǔn)值，說明滹滏區(qū)間排澇工程在經(jīng)濟(jì)上是合理的，體現(xiàn)了水利作為基礎(chǔ)設(shè)施在國民經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)地位。工程的實(shí)施使農(nóng)作物免于瀝澇和鹽堿災(zāi)害，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)，維持并完善滹滏區(qū)間排澇工程使瀝水順利匯入滏陽河下泄，加快滏陽河污水排放，并稀釋原河道污水，減少固體污染物，在一定程度上改善滹滏區(qū)間的水環(huán)境質(zhì)量。