徐州黃墩湖地區(qū)洼地治理方案總體布局分析

王 朝，李 影，劉 攀

（1.徐州市水利建筑設(shè)計(jì)研究院,江蘇 徐州 221000；2.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院,江蘇 徐州 221000）

1 引言

防洪排澇工程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),需要考慮地形、水系等多方面因素。地勢(shì)低洼區(qū)域在降水條件下極易形成澇區(qū),不利于當(dāng)?shù)厣鐣?huì)平穩(wěn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了改善區(qū)域防洪排澇現(xiàn)狀,有較多的城市采取了防洪治理措施,取得了良好的效果[1-3]。防洪排澇治理工程首先需要從宏觀方面確定防洪治理工程總體布局,可指導(dǎo)后續(xù)的工程設(shè)計(jì)及實(shí)施,具有十分重要的意義[4-6]。

2 工程概況

黃墩湖地區(qū)周邊水利工程主要是滯洪區(qū)四周的河道和湖泊,包括中運(yùn)河、房亭河、徐洪河、廢黃河、駱馬湖等。黃墩湖地區(qū)治澇工程主要有骨干排澇河道和排澇涵閘站等,骨干排澇河道有邳洪河、民便河、黃墩小河、小閆河,主要排澇涵閘站有房亭河地涵、民便河機(jī)站、民便套閘、小閆河地涵、邳洪河閘以及骨干河道沿線排澇泵站等。

3 排洪河道能力復(fù)核

邳洪河、民便河治澇區(qū)規(guī)劃匯水總面積564.93 km2,包括房亭河以北澎湖流域排水區(qū)188 km2、民便河排水區(qū)355.27 km2以及房南沿邳洪河排水區(qū)21.66 km2。

續(xù)表1

黃墩小河、小閆河治澇區(qū)規(guī)劃匯水面積148.18 km2,包括小閆河排水區(qū)112.5 km2和黃墩小河排水區(qū)35.7 km2。區(qū)內(nèi)骨干排澇河道有黃墩小河和小閆河。

表1 邳洪河、民便河流域主要支河現(xiàn)狀過流能力統(tǒng)計(jì)表

表2 黃墩小河、小閆河流域主要支河現(xiàn)狀過流能力統(tǒng)計(jì)表

4 治理工程總體布局

4.1 治澇分區(qū)

根據(jù)黃墩湖地區(qū)地形特點(diǎn)、排水條件以及現(xiàn)狀除澇工程體系,將黃墩湖地區(qū)洼地治澇區(qū)劃分為邳洪河、民便河治澇區(qū)和黃墩小河、小閆河治澇區(qū)。邳洪河、民便河治澇區(qū)范圍主要為邳洪河和民便河排水區(qū),治澇區(qū)面積約209.62 km2；黃墩小河、小閆河治澇區(qū)范圍主要為黃墩小河及小閆河排水區(qū),治澇區(qū)面積約148.18 km2。

4.2 工程總體布局

黃墩湖地區(qū)洼地現(xiàn)狀澇水主要通過邳洪河和黃墩湖小河由新邳洪河閘南排入駱南中運(yùn)河。其中邳洪河承接民便河和房亭河地涵以上彭河流域高水,黃墩小河則承接小閆河片低水,邳洪河、黃墩小河高低兩股澇水最終通過新邳洪河閘排入駱南中運(yùn)河。

4.2.1 民便河流域部分澇水經(jīng)徐洪河南排入洪澤湖可行性分析

民便河徐洪河以西309.37 km2澇水現(xiàn)狀通過徐洪河由民便河套閘排入閘下民便河,考慮到徐洪河具備排水入洪澤湖的條件,為此進(jìn)行徐洪河南排可行性分析。

徐洪河排水范圍為為沙集以南段,承擔(dān)廢黃河以南原安河水系的來水,流域范圍北以廢黃河南堤、廢黃河北閘為界,西與奎河干流以東平原相接,南至老睢河,東濱洪澤湖,承接徐沙河（西支）,龍河、潼河、西沙河等以及廢黃河區(qū)域共3034 km2的來水。其中廢黃河下泄流量為避免上下游不同區(qū)域排澇、泄洪間的矛盾,采用二十世紀(jì)九十年代的規(guī)劃成果,五年一遇廢黃河下泄50 m3/s、二十年一遇為50 m3/s。徐洪河流域面積見表3。

表3 徐洪河流域面積表

根據(jù)批復(fù)的《南水北調(diào)東線第一期工程徐洪河影響處理工程初步設(shè)計(jì)》,徐洪河各節(jié)點(diǎn)五年一遇、二十年一遇水位流量,設(shè)計(jì)排澇水位見表4。

表4 徐洪河設(shè)計(jì)排澇水位

民便河徐洪河以西309.37 km2澇水若通過徐洪河南排,經(jīng)水位推算,徐洪河沿線各節(jié)點(diǎn)五年一遇排澇水位提高0.44 m~1.05 m,二十年一遇防洪水位提高0.57 m~1.14 m,將對(duì)徐洪河現(xiàn)狀排水區(qū)域的防洪除澇造成影響。徐洪河沿線水位抬高情況見表5。

表5 徐洪河沿線水位抬高情況一覽表

徐洪河沿線跨河控制建筑物有沙集閘、黃河北閘,其控制運(yùn)用原則如下：①汛期沙集閘上控制水位19.2 m~19.5 m,當(dāng)沙集以北、黃河北閘以南徐洪河沿線有澇水或廢黃河魏工分洪道泄洪時(shí),開閘排水；②在徐洪河分泄部分駱馬湖洪水或沙集站抽水北調(diào)時(shí),黃河北閘開閘,除此以外,黃河北閘原則上應(yīng)予控制。

民便河套閘調(diào)度方案具體為：一般情況下不關(guān)閘,在沙集站向北送水和黃墩湖滯洪區(qū)滯洪等特殊情況要關(guān)閘時(shí),由市防指通知執(zhí)行。

綜上分析,從徐洪河排水區(qū)自身排水要求以及區(qū)域澇水調(diào)度原則等方面考慮,徐洪河不參與運(yùn)西黃墩湖地區(qū)的正常排澇。區(qū)域排水總體規(guī)劃仍維持現(xiàn)狀排水格局,即通過邳洪河承接民便河和房亭河地涵以上彭河流域下泄的高水,通過黃墩小河承接小閆河片下泄的低水,高低兩股澇水最終通過邳洪河閘排入駱南中運(yùn)河。

4.2.2 黃墩湖地區(qū)外圍參排泵站分析

除調(diào)水外,邳州站兼有結(jié)合抽排房北片澇水的功能,當(dāng)房亭河北部地區(qū)澇水無法通過劉集地涵、房亭河地涵自排時(shí),關(guān)閉劉集南閘,打開劉集地涵,通過豐產(chǎn)大溝和房北新河將該地區(qū)澇水經(jīng)劉集地涵引入邳州站,抽水排入房亭河下段,進(jìn)入中運(yùn)河。邳州站設(shè)計(jì)流量100 m3/s,安裝機(jī)組4 臺(tái)套,單機(jī)流量33.4 m3/s。調(diào)水時(shí),劉集地涵處于關(guān)閉狀態(tài)、而劉集閘、劉集南閘則處于打開狀態(tài),由邳州站抽引徐洪河來水進(jìn)入房亭河下段,匯入中運(yùn)河。同時(shí)在房亭河水位低于21.5 m需通過房亭河實(shí)施“江水北調(diào)”時(shí),邳州站還可協(xié)助抽水灌溉。排澇時(shí),劉集地涵處于開啟狀態(tài)、關(guān)閉劉集南閘,由邳州站抽引房北地區(qū)澇水進(jìn)入房亭河下段,匯入中運(yùn)河；分洪時(shí),當(dāng)沂沭泗河流域發(fā)生較大暴雨洪水,淮河流域來水較小時(shí),徐洪河幫助中運(yùn)河分泄200 m3/s~400 m3/s 洪水入洪澤湖,此時(shí),泵站停止抽水,關(guān)閉劉集地涵,打開劉集南閘和劉集地涵天窗泄洪入徐洪河。

皂河站由皂河一站和皂河二站組成,除可滿足南水北調(diào)第一期工程調(diào)水175 m3/s 規(guī)模外,同時(shí)可結(jié)合邳洪河和黃墩小湖地區(qū)排澇。皂河一站東臨中運(yùn)河、駱馬湖、西接邳洪河、黃墩湖,共安裝2 臺(tái)機(jī)組,單機(jī)流量100 m3/s,排澇時(shí)優(yōu)先抽排黃墩小河低片地區(qū)的澇水,最大抽排流量100 m3/s,同時(shí)還可與皂河二站共同承擔(dān)邳洪河高片地區(qū)的澇水；皂河二站作為皂河一站備機(jī)泵站,位于皂河一站北側(cè)330 m 處,設(shè)計(jì)流量75 m3/s,安裝機(jī)組3 臺(tái)套,單機(jī)流量25 m3/s,排澇時(shí)可結(jié)合抽邳洪河澇水入駱馬湖。

根據(jù)周邊大型泵站功能、管理權(quán)限、調(diào)度運(yùn)用原則、及時(shí)參與排澇的可能性以及水文水利計(jì)算中房北地區(qū)經(jīng)房亭河地涵南排澇水是按其設(shè)計(jì)流量進(jìn)行反控的情況,黃墩湖地區(qū)洼地治理工程考慮利用皂河一站參與區(qū)域排澇,皂河二站和邳州站的抽排能力則作為黃墩湖地區(qū)超標(biāo)準(zhǔn)澇水或退守宿遷大控制后的區(qū)域排澇出路。

4.2.3 黃墩湖地區(qū)洼地治澇工程總體布局

黃墩湖地區(qū)洼地在區(qū)域現(xiàn)狀防洪除澇工程體系的基礎(chǔ)上,疏浚排澇河道,完善擋、排建筑物,提高防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)。工程主要建設(shè)內(nèi)容如下：

（1）擴(kuò)挖邳洪河、民便河、黃墩小河、小閆河等骨干排澇河道4 條,總長44.07 km,加固民便河堤防1.77 km,黃墩小河臨黃墩鎮(zhèn)（李甸橋上下游）生態(tài)及景觀防護(hù)2 km。

（2）擴(kuò)挖新塘河（雙楊河以下段）、幸福大溝、小栗河下段、綱要大溝、雙楊河、中閆河等6 條排澇支河,總長度31.09 km。

（3）拆建、加固、新建涵閘43 座（含渡槽2 座）,其中新建3 座、加固8 座,拆除重建32 座（含渡槽2 座）,另有閘站結(jié)合納入泵站工程10 座。

（4）拆建、加固排澇泵站19 座,其中拆建17 座（含民便河機(jī)站等9 座閘站結(jié)合工程）、加固2 座（含金莊北站閘站結(jié)合工程）。

5 結(jié)論

根據(jù)黃墩湖地區(qū)水系布局和防洪排澇工程現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果,黃墩湖區(qū)域部分河道無法滿足防洪排澇規(guī)劃要求,部分水工建筑物破損嚴(yán)重。為了提高黃墩湖地區(qū)的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn),從區(qū)域澇水調(diào)度原則等方面考慮,徐洪河不參與黃墩湖地區(qū)的正常排澇；治理工程考慮利用皂河一站參與區(qū)域排澇,皂河二站和邳州站的抽排能力則作為黃墩湖地區(qū)超標(biāo)準(zhǔn)澇水或退守宿遷大控制后的區(qū)域排澇出路。黃墩湖排澇治理工程需充分利用現(xiàn)狀河道,通過清淤疏浚、重建（加固）既有泵站等措施,提高區(qū)域排澇能力。