由“20150803”大暴雨談小清河行洪能力

郭文明 ，宋蘇林 ，王 立

（1.濟(jì)南市小清河管理處，山東 濟(jì)南 250014；2.濟(jì)南市水文局，山東 濟(jì)南 250014）

小清河是濟(jì)南市主城區(qū)唯一的排洪河道，綜合治理前后，小清河的產(chǎn)匯流過(guò)程發(fā)生了一定變化。正確分析和認(rèn)識(shí)當(dāng)前小清河行洪能力，對(duì)做好小清河防汛工作，意義重大。

1 綜合治理前后河道基本數(shù)據(jù)

綜合治理之前，小清河上游自睦里閘至西外環(huán)路橋長(zhǎng)10.5km，為土渠段梯形斷面，設(shè)計(jì)河底寬20m，邊坡1∶2.5。西外環(huán)橋至興濟(jì)河口段長(zhǎng)2.3km，為漿砌石矩形復(fù)式斷面，設(shè)計(jì)底槽寬20m，深3.0m，河口寬40m。興濟(jì)河口至前進(jìn)橋長(zhǎng)10.73km，漿砌石矩形復(fù)式斷面，底槽寬30m，河口寬50m。綜合治理前，黃臺(tái)站實(shí)測(cè)河底高程為19.02m。

綜合治理后，河道上游自睦里閘至林家橋，長(zhǎng)17.3km，主河道拓寬至50～60m，河口拓寬至90～100m。林家橋至二環(huán)東路橋段，長(zhǎng)5.81km，主河道擴(kuò)挖至底寬70～90m。2011年，實(shí)測(cè)河底17.38m，2015年，根據(jù)水文局水深數(shù)據(jù)，計(jì)算河底為17.75m。

2015-08-03，根據(jù)重要天氣預(yù)報(bào)，市小清河管理處于10時(shí)調(diào)度洪園閘全開(kāi)度開(kāi)啟，水位由20.50m下降到降雨前的19.52m。19時(shí)，市區(qū)普降大暴雨，最大降雨強(qiáng)度大于50mm/h，暴雨持續(xù)1.5h左右。20時(shí)，睦里閘關(guān)閉。4日0時(shí)，黃臺(tái)最高水位21.43m，上漲1.91m，此時(shí)黃臺(tái)上游平均降雨74mm。

2 20150803大暴雨與典型大暴雨比較

20150803大暴雨與歷年典型大暴雨比較見(jiàn)表1。

2.1 20150803與20050803降雨的比較

這兩次降雨平均降雨量與最大站降雨量、黃臺(tái)最大流量均接近。但050803降雨造成的漲幅和最高水位均明顯高于150803降雨。原因：1）河道拓寬，河底降低。2）050803 降雨強(qiáng)度略大。3）暴雨中心，050803位于濟(jì)南醫(yī)院，離黃臺(tái)站近，匯流迅速、集中，而150803位于西北部的劉家莊，離黃臺(tái)站遠(yuǎn)，蓄水河段更長(zhǎng)。

2.2 20150803與20070718降雨的比較

070718特大暴雨的強(qiáng)度為150年一遇。在綜合治理前的降雨中，070718暴雨的雨量/漲幅的比值較大，原因是：1）暴雨強(qiáng)度大，干流水位迅速上漲，過(guò)水?dāng)嗝娲?，流量迅速增大，洪水下泄快?）干流水位暴漲后，支流受頂托排水困難，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入河道干流的水量有限，抵消了干流水位上漲的幅度。在起漲水位相同的情況下，150803的雨量/漲幅比值大于070718。

2.3 20150803與20070809降雨的比較

在綜合治理前的降雨中，070809降雨的雨量/漲幅的比值也較大。原因：1）070809大暴雨分為兩階段，中間有大約5h的間歇，水位在間歇后3.5h達(dá)到第一次高值，然后開(kāi)始回落，后因降雨而再次上漲時(shí)，干流水位高，流速快，過(guò)水?dāng)嗝娲蟆?）暴雨中心位于流域邊緣的黨家莊，離黃臺(tái)較遠(yuǎn)，各地匯流時(shí)間不同，使單位時(shí)間內(nèi)由上游到黃臺(tái)站之間的總水量略小。

表1 近年來(lái)典型大暴雨比較表

2.4 20150803與20100819降雨的比較

2010年，綜合治理段一期工程已完成，一期治理段河道與現(xiàn)狀基本相同。洪園閘已建成，但長(zhǎng)期未落閘蓄水。100819的總降雨量大，所以漲幅大。同時(shí)，這兩場(chǎng)降雨的最大強(qiáng)度相近，100819的雨量/漲幅比值更大，因暴雨中心位于十六里河，離黃臺(tái)站遠(yuǎn)，匯流時(shí)間長(zhǎng)，降雨歷時(shí)長(zhǎng)且多次出現(xiàn)間歇，后期水位高，流量大，泄水快。

2.5 20150803與20120708降雨的比較

這兩場(chǎng)降雨，上游平均降雨量相同，暴雨中心和中心降雨量相近，但各項(xiàng)匯流參數(shù)均有較大差異。120708暴雨，洪園閘提閘時(shí)間滯后，起漲水位高。同時(shí)，受提閘和上游來(lái)水雙重影響，黃臺(tái)站出現(xiàn)211m3/s的最大流量，超過(guò)070718特大暴雨。因?yàn)榱髁看螅杂炅?漲幅比值略小，但同時(shí)因?yàn)槠饾q水位高，所以最高水位達(dá)22.10m，是綜合治理完成以來(lái)的最高。

2.6 20150803與20130723降雨的比較

2013-07，濟(jì)南市降雨頻繁，洪園閘自7月上旬提閘，8月才落閘，河道泄水通暢，起漲水位較低。因?yàn)槠骄涤炅亢妥畲笳窘涤炅烤^大，所以漲幅也較大。但130723雨量/水位比值較小，是因?yàn)榍捌诮涤甏?，土壤含水率高，形成的徑流大。?50803大暴雨，前期較干旱，徑流系數(shù)略小。

2.7 規(guī)律總結(jié)

綜上所述，影響黃臺(tái)站水位漲幅的首要因素是總降雨量，總降雨量大的，漲幅一定大。降雨量相近時(shí)，漲幅與暴雨中心位置、最大強(qiáng)度、平均強(qiáng)度、暴雨過(guò)程是否連續(xù)有關(guān)；雨量/漲幅比值與暴雨中心位置、暴雨過(guò)程是否連續(xù)、前期降雨等因素有關(guān)；開(kāi)啟洪園閘、啟用臘山分洪、關(guān)閉睦里閘等調(diào)度手段，也都影響小清河產(chǎn)匯流過(guò)程。黃臺(tái)站最高水位還與河底高程有關(guān)，綜合治理后河底高程降低，最高水位下降，河道防洪能力提高。

與治理前相比，在遭遇大暴雨及以上級(jí)別的強(qiáng)降雨時(shí)，雨量/漲幅比值變化不大。這是因?yàn)榇蟊┯陼?huì)造成市區(qū)嚴(yán)重積水，在市區(qū)道路和支流排水能力沒(méi)有根本改善的情況下，雨洪無(wú)法及時(shí)排入小清河干流，當(dāng)雨洪全部入干流時(shí)，又受下游未治理段河道變窄影響，雖未出現(xiàn)過(guò)漫溢，但下泄緩慢，所以整個(gè)產(chǎn)匯流過(guò)程與治理前區(qū)別不大。這也印證了濟(jì)南市水文局做出的小清河綜合治理段現(xiàn)狀防洪能力為不足50年一遇的結(jié)論。

3 對(duì)小清河與市區(qū)防汛的建議

3.1 對(duì)市區(qū)防汛的建議

市區(qū)排水系統(tǒng)需改善，一是給地表洪水以出路，二是增加地下管道排水能力。建議在新建小區(qū)營(yíng)建小型人工湖，并通過(guò)暗涵或明渠與市區(qū)河道連通，安裝閘門，平時(shí)作為水景觀，遇有暴雨可以臨時(shí)滯蓄雨水。同時(shí)，在市區(qū)南部主干道兩側(cè)的低洼地帶也可開(kāi)挖人工湖，形成錯(cuò)峰效果，減少馬路行洪。2015年的大暴雨，西圩子壕部分河段出現(xiàn)漫堤、倒灌等現(xiàn)象，應(yīng)拓寬挖深或加高堤岸。小清河南岸的北湖，位于濟(jì)南市低洼地帶，建成后將為滯蓄市區(qū)洪水發(fā)揮作用。結(jié)合海綿城市建設(shè)，采用可透水材料鋪設(shè)路面，減少地面徑流。

3.2 對(duì)小清河防汛的建議

1）洪園閘調(diào)度問(wèn)題。洪園閘落閘蓄水，抬高了水位，減少了蓄水空間，增加了調(diào)度難度。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在洪園閘全開(kāi)度提閘放水后的3h內(nèi)，黃臺(tái)水位下降可達(dá)0.5m左右，之后因濟(jì)青高速公路“卡口”處水位升高至與洪園閘水位相近，導(dǎo)致流量變小，水位下降緩慢，每小時(shí)僅0.04m左右。按照小清河綜合治理后大暴雨40mm左右水位漲1m的經(jīng)驗(yàn)，水位在19.50m以下時(shí)，出現(xiàn)100mm高強(qiáng)度降雨，淹沒(méi)步行路的概率較小。所以，洪園閘一定要服從調(diào)度，遇有大雨以上天氣預(yù)報(bào)時(shí)，提前開(kāi)閘，降低水位。

2）臘山分洪調(diào)度問(wèn)題。臘山分洪，是為小清河減少防洪壓力的重要工程措施。但從近幾年防汛實(shí)踐來(lái)看，根據(jù)現(xiàn)行的臘山分洪指標(biāo)，大暴雨的洪水幾乎全部由小清河承擔(dān)。而且，臘山分洪的“反向分洪”功能，將本來(lái)不能進(jìn)小清河的洪水，通過(guò)臘山分洪道導(dǎo)入興濟(jì)河，進(jìn)小清河，增加了小清河防洪壓力。建議重新討論臘山分洪的調(diào)度指標(biāo)，在保證黃河防洪安全的前提下，能夠盡早為小清河分洪，如需要“反向分洪”，應(yīng)通過(guò)市防指通知小清河管理處加強(qiáng)防御。

3）華山湖建設(shè)。華山湖位于市區(qū)下游，離黃臺(tái)站不遠(yuǎn)，緊鄰小清河，可以使匯流到黃臺(tái)的洪水盡快排走，保證河道行洪通暢，增加河道行洪能力。同時(shí)，也可減輕小清河下游的行洪壓力，所以，應(yīng)當(dāng)早日開(kāi)工。

4）小清河下游段綜合治理。目前濟(jì)青高速公路橋以下河道尚未治理，尤其是濟(jì)青高速公路橋河段變窄，雖已清淤，但遇到大洪水時(shí)，還是行洪“卡口”。建議下游拓寬挖深，改造濟(jì)青高速公路橋，建成小李家滯洪區(qū)，以提升小清河防洪能力。

4 結(jié)語(yǔ)

小清河防洪與市區(qū)防洪，都是系統(tǒng)工程，應(yīng)該在省、市防指的領(lǐng)導(dǎo)下，團(tuán)結(jié)一致，聯(lián)合調(diào)度，科學(xué)防御，盡快宣泄市區(qū)洪水，保障濟(jì)南市安全。同時(shí)，通過(guò)工程措施和非工程措施，提高小清河防洪能力，保證小清河行洪安全。