汾陽市城市防洪規劃滯洪區設計

張曉麗

（山西省水利水電勘測設計研究院，太原030024）

1 工程概況

汾陽市位于山西省腹地，西依呂梁山，東瀕汾河水，南以虢義河與孝義交界，西依薛公嶺與中陽縣、離石區為鄰，北沿墻板山與文水縣毗鄰。因該城市地理位置、交通、經濟等方面的重要性，加之歷史洪災頻發，極易造成重大損失，現狀河道及部分橋梁不能滿足防洪要求等原因，需進行城市防洪規劃設計。

該城市規劃區域內涉及多條河流，主要有文峪河、頭道川河、安上河、小相河、寺頭河、峪道河、向陽河、禹門河、董寺河、陽城河和虢義河。其中文峪河是汾河的一級支流，頭道川河、安上河、小相河、寺頭河、陽城河和虢義河是文峪河的一級支流，峪道河、向陽河、禹門河及董寺河匯集為三匯河之后匯入文峪河。

作為河流防洪體系中的重要組成部分，蓄滯洪區成為該城市防洪規劃的主要設計項目。

1.1 滯洪區概述

該規劃區域內有3個天然形成的滯洪區，分別是：①杏花地區除害渠至原文峪東河圍成的低洼區域，區域面積4.8km2，未涉及村莊；②汾陽市區東部，由禹門河、三匯河及文峪河圍成的低洼區域，區域面積8.1km2，涉及村莊3個（以735m等高線為界）；③汾陽市東南部，由陽城河及文峪河圍成的低洼區域，區域面積2.08km2，涉及村莊1個（以735m等高線為界）。

1.2 滯洪區修建原因

該地區自1988年以來沒有發生大規模洪澇災害，滯洪區一直未被啟用。滯洪區安全建設滯后，區內安全設施匱乏，分蓄洪水時居民生命財產安全無法得到保障，而社會補償救助等保障體系尚不完善，因此滯洪區一旦運行不僅損失嚴重，甚至可能影響社會穩定。滯洪區已逐漸成為該地區防洪減災體系中最為薄弱的環節。

2 滯洪區設計

2.1 總體布局

規劃區域內滯洪區總體布置包括新建、改建滯洪區兩部分，新建滯洪區對當地經濟、民生影響重大，本次規劃新建滯洪區的原則是結合當地市政環境規劃建設，在市政規劃的濕地公園地帶新建羅城滯洪區。

汾陽市天然滯洪區存在以下缺點：①滯洪區當洪水位在735m時，淹沒面積較小，但滯洪能力較小，洪水位升高至736m時，淹沒面積將會增大，滯洪面積難以控制；②杏花地區天然滯洪區距離小相河、安上河、寺頭河較遠，若直接將以上3條河流與現狀滯洪區相連通，需要工程量較大；③汾陽市東部天然滯洪區范圍內有汾平公路及村莊，在現狀條件下，由于天然地形所限，滯洪區被汾平公路分割為兩部分，且區域內地勢起伏，使滯洪區滯洪時波及范圍較廣；④汾陽市東南部陽城河及文峪河天然滯洪區域內，滯洪面積較小，并且無法完全接納汾陽市南部虢義河洪水。

針對天然滯洪區的缺點，采取以下措施：

（1）結合汾陽市發展規劃，對于現狀存在的3處滯洪區僅作適當移動及調整，并在羅城位置處設置一處新的滯洪區，設置該滯洪區的目的是減小洪水對307國道的影響，減少寺頭河在滿足行洪能力時河道治理的工程量。

（2）針對新設的羅城滯洪區無村莊淹沒及移民的問題，杏花地區將在除害渠附近興建生態公園，適當將目前的杏花滯洪區北移至除害渠兩側，用于接納小相河及安上河洪水，并可利用現有的除害渠進行泄洪，在滯洪區規模確定時，從安全角度考慮由滯洪區接納全部洪水。

（3）汾陽市東部現狀滯洪區進行土地平整后，將滯洪區域控制在三匯河、禹門河、文峪河及汾平公路所圍成的區域內，可減小滯洪區占地范圍。

（4）將汾陽市東南部滯洪區調整至向陽河及虢義河之間地勢較低的地方，一方面可直接接納向陽河及虢義河洪水，另一方面可減小滯洪范圍。

經過以上調整，確定設置4處滯洪區域，分別是杏花滯洪區、羅城滯洪區、潴城滯洪區和節義滯洪區。

2.2 風險計算

依據GB50773—2012《蓄滯洪區設計規范》進行蓄滯洪區的風險度計算。

2.2.1 杏花滯洪區與羅城滯洪區

杏花滯洪區、羅城滯洪區均與市政規劃的景觀湖綜合考慮，區內沒有永久居民和重要建筑物，風險等級評價為輕度風險等級，區內不建設安全臺、安全樓等安全建筑物。

2.2.2 潴城滯洪區和節義滯洪區

潴城滯洪區和節義滯洪區規劃風險等級按以下公式計算：

R=10×φ×H／N

式中 R為風險度；φ為淹沒歷時修正系數，取1.0～1.3；H為蓄滯洪區內不同風險分區蓄滯洪淹沒平均水深（m）；N為運行標準（重現期，a）。

潴城滯洪區中φ值取1.1，H取1.53m，N取值50，帶入公式得R值為0.3366，查GB50773—2012《蓄滯洪區設計規范》表3.1.3當R≤0.5時為輕度風險等級。

潴城滯洪區內有永久居民，方案1內涉及1個村莊，方案2內涉及3個村莊。潴城滯洪區安全建筑物結合地形、地貌及新建高速公路以轉移道路為主，并在臨村地勢較高處建設安全臺，其中永久安置人口人均占用面積標準不低于50m2，臨時避洪安全臺，臺頂面積不低于5m2/人。

節義滯洪區φ值取1.1，H取1.6m，N取值20，帶入公式得R值為0.88，查表3.1.3當0.5≤R≤1.5為中度風險等級。

節義滯洪區內有永久居民，方案1涉及3個村莊，方案2涉及4個村莊，需要建設安全區、安全臺、安全樓、轉移道路等安全建筑物。節義滯洪區需結合地形、地貌劃分安全區，修建安全臺。安全區永久安置人口人均占用面積不低于120m2，安全臺永久安置人口人均占用面積標準不低于60m2，臨時避洪的安全臺，臺頂面積不低于6m2/人，并修建配套轉移道路。

2.3 滯洪區設計

依據GB50773—2012 《蓄滯洪區設計規范》，滯洪區庫容設置是按照最不利條件進行設計的，即文峪河發生滿槽洪水時，汾陽市同時發生設計洪水，其中杏花滯洪區、羅城滯洪區及潴城滯洪區按照50年一遇洪量控制，節義滯洪區按照20年一遇洪量控制。

下面以新建羅城滯洪區和改建潴城滯洪區為例介紹滯洪區相關設計參數。

2.3.1 羅城滯洪區

羅城滯洪區位于003鄉道西側，在003鄉道西側布置矩形區域作為滯洪區。滯洪區共設置兩個方案，分別為開挖1.5m和開挖2m。

（1）方案1開挖1.5m時，當該地區遭遇20年一遇洪水時，滯洪區水位736.50m，滯洪面積1.11km2；當汾陽市遭遇50年一遇洪水時，滯洪區水位737m，滯洪面積1.11km2。

（2）方案2開挖2m時，當杏花地區遭遇20年一遇洪水時，滯洪區水位736.33m，滯洪面積0.83km2；當汾陽市遭遇50年一遇洪水時，滯洪區水位737m，滯洪面積0.83km2。發生20年一遇洪水滯洪量109萬m3，發生50年一遇洪水的滯洪量156萬m3。

2.3.2 潴城滯洪區

潴城滯洪區設置兩個比選方案。

（1）方案1滯洪區選定區域為由禹門河、三匯河、文峪河及汾平公路圍成的區域，當汾陽市遭遇20年一遇洪水時，滯洪區水位736.08m，滯洪面積6.03km2；當汾陽市遭遇50年一遇洪水時，滯洪區水位736.33m，滯洪面積6.03km2。

（2）方案2滯洪區域內大致范圍由禹門河、三匯河、文峪河及實際地形控制，當汾陽市遭遇20年一遇洪水時，滯洪區水位735.94m，滯洪面積6.94km2；當汾陽市遭遇50年一遇洪水時，滯洪區水位736.16m，滯洪面積7.9km2。潴城滯洪區發生20年一遇洪水滯洪量651萬m3，發生50年一遇洪水的滯洪量923萬m3。

3 設計方案比選

滯洪區設計方案比選是對設計方案中諸多設計因素進行綜合分析過程，一般以安全為最主要因素，其次是經濟投資、移民、環境影響、運行管理等，如涉及因素眾多且復雜，可采用打分法，對各個因素確定權重然后綜合打分以選取合理設計方案。本例滯洪區涉及因素較少，采用定性分析和專家意見法進行分析。

3.1 羅城滯洪區

主要考慮地形、防洪要求，施工方式為開挖或半挖半填，滯洪區內需設置排澇泵站1座及配套排水設施與東側除害渠連接?？紤]占地、投資、開挖土方利用等因素選取方案2。

3.2 潴城滯洪區

（1）方案1優點為滯洪區占地面積小，僅涉及1個村莊的移民問題，因潴城村距離新建高速公路較近，滯洪區運行時村民撤離較為方便，建議采用臨時移民方案，修建安全區、安全臺、轉移道路等設施。但在最不利洪水條件下，滯洪區域內水位較高，需對禹門河、三匯河、文峪河現有堤防進行加高、培厚，對汾平公路進行加高。按照分洪與排澇綜合考慮原則，滯洪區周邊河道設置5座閘門。

（2）方案2占地面積較大，共涉及3個村莊的臨時移民問題，需建安全區、安全臺、等設施，但由于占地面積較大，故滯洪區域內水位較低。滯洪區周邊河道設置5座閘門，北部設置1座排澇泵站。

考慮汾孝高速、汾平高速修建等因素，推薦方案1。

4 結語

滯洪區設計時應先從大局出發，結合當地地形、地貌、地下水位及當地財力和資金來源等因素綜合考慮總體布局，然后依據水文、地質、測量及相關規范計算風險度、滯洪量、滯洪面積并根據計算結果細化相關設計參數，如遇不確定因素時合理設置多個方案并進行方案比選分析。

［1］GB50201—94，防洪標準［S］.

［2］GB/T50805—2012，城市防洪工程設計規范［S］.

［3］GB50773—2012，蓄滯洪區設計規范［S］.

［4］李英明，潘俊峰.山西河流［M］.北京:科學出版社,2004.

［5］山西省防洪規劃報告［R］.1999.