任緒偉,李 彬
(德州市水利局河道工程管理處,山東 德州 253012)
德州市防洪體系對策研究
任緒偉,李 彬
(德州市水利局河道工程管理處,山東 德州 253012)
德州市隸屬海河流域,南鄰黃河,北依漳衛河,屬暖溫帶半濕潤、半干旱季風氣候,大氣降水呈明顯季節性,年內分布極不均勻,年際變化較大,豐枯交替,連旱連澇,旱澇相隨。文章通過分析德州市防洪體系現狀,提出了研究方案,實現防洪工程最優線路和方案。
降水;防洪體系;德州
1.1 流域概況
德州市總面積10346km2,人口500余萬人,隸屬海河流域,南鄰黃河,北依漳衛河。馬頰河、徒駭河、德惠新河(以下簡稱三干流)是我市的骨干防洪排澇河道,流經9個縣(市、區),河道長393km,堤防長645km,流域面積7798km2,沿河共有大中型攔河閘19座,調水閘1座,排澇涵閘200余座,轄區內共有30km2以上支流152條,長2600km。三干流基本情況見表1。

表1 三干流基本情況
1.2 降水和洪水特征
德州市屬暖溫帶半濕潤、半干旱季風氣候,大氣降水呈明顯季節性,年內分布極不均勻,年際變化較大,豐枯交替,連旱連澇,旱澇相隨。
降水量年際變化較大,并且豐枯周期性變化比較明顯;降水量季節性變化較大,一年中的降水量主要集中在汛期。全市多年平均降雨量為561.9mm,其中汛期(6-9月)占全年降水量的76.0%,7、8月份降水量占全年降水量的55.0%。由于年降水量相對集中,夏季的暴雨往往造成不同成度的洪澇災害。而1-5月降水量稀少,僅占全年降水量的15%,春旱十分嚴重。
德州市多年平均水面蒸發量911.9mm,年際變化不大。在海河流域各種歷時的多年平均暴雨等值線圖中,可以明顯地看出該地區暴雨的空間分布有三個高值中心區,其中以我市的臨邑為最大。
德州市河道洪水主要由上游河道來水及當地暴雨所形成,平原河道流域坡度小,匯流速度慢,洪水漲落比較緩慢(一般5-10d),洪峰持續時間長,如遇到連續暴雨,前峰尚未落平,后峰接踵而至,形成復式洪峰或連續洪峰,從而造成洪澇災害。
2.1 堤防情況
三干流在德州市境內有險工險段24處,長度16.34km,堤防薄弱段36處,堤防缺口32處,其中流域面積300km2以上的支流入口10處,轄區內共有30km2以上的支流152條,長2600km。經過多年運用,工程存在多種隱患,而這些堤防險工的存在,對河道的防洪安全構成嚴重威脅,其中德惠新河堤防毀壞程度最為嚴重,絕大多數堤段已不能通行,對防汛和工程管理都有很大影響。
2.2 現狀防洪能力
20世紀90年代雖對徒駭河按原設計過水能力的70%的標準進行治理,但屬于開卡清淤恢復性治理。據2004年測量資料分析,由于河道淤積,致使大部分河段防洪水位抬高:淤積嚴重河段抬高1.4m,大部分抬高近0.6m,全河道排水能力降低10%-50%,其中以南營閘上淤積最嚴重,平均淤深2m以上,最深達3m;馬頰河自20世紀60年代擴大治理以來已運行30余年,再沒有進行過治理,目前河道淤積嚴重,過水能力差,淤深一般為2.0m以上,個別河段達3.0m以上,如津期店、李家橋、郭橋、孟家閘上河道淤積特別嚴重,過水斷面減少均在60%以上,個別河段達到90%;德惠河堤防薄弱、缺口及斷堤現象嚴重,部分河段無堤防。有險工2處,都沒有采取整治措施,影響防洪安全。根據2005年測量結果分析,由于河道淤積嚴重,排水能力降低10%-80%,其中趙棒槌閘上、躍豐河入口處淤積尤為嚴重,已形成卡口,造成該流域洪澇災害連年不斷,損失逐年加重。經測算,現狀防洪水位比設計防洪水位抬高0.6-2.42m。總之德州市三干流洪澇災害發生的機率逐年增大,防洪形勢嚴峻。
2.3 攔河閘情況
攔河閘是三干流調洪蓄水的關鍵工程,19座攔河閘設計最大蓄水量為1.17億m3。干流節制閘已運行30余年,工程普遍存在主體混凝土碳化嚴重,上下游護坡損壞,閘門銹蝕,啟閉不靈,電器及避雷設備老化,部分閘發電機組不能正常供電等。
2.4 阻水障礙
多數橋梁引道高于灘地,河道內的蘆葦、灘地內種植大量的農作物,成為河道主要行洪障礙。
2.5 穿堤涵(管)
德州市三干流共有沿河涵閘(洞)200多座,多建于20世紀60—70年代,由于老化失修,60%遭到不同程度的損壞,這些建筑物啟閉機大部分損壞失靈,只能臨時用倒鏈起落,每處涵閘就是一處隱患。
三干流雖然進行了多次治理,但均屬開卡清淤恢復性治理,沒有恢復原設計標準,因此,防洪工程不同程度地存在各種問題。
3.1 堤防存在問題多,影響行洪安全
1)堤防原建設標準偏低,存在無堤段及堤防薄弱段,是河道安全行洪的隱患。個別堤段堤防薄弱,通行困難,影響防汛搶險及管理,而且由于地面徑流直接入河,沖刷河岸,造成拉溝、狼窩等,水土流失嚴重,加重了河道淤積,降低了防洪標準。
2)堤防缺口多,給防洪工作帶來困難。缺口主要有3種:①橋頭引道缺口,大部分橋梁引道都低于設計堤頂高程,一般下降高度在1-2m左右,長度約30-70m左右;②許多支流河道入口缺少控制性建筑物,造成斷堤現象,影響防洪安全。有些支流雖有控制建筑物,但遠離堤防,仍然造成斷堤;③堤頂路面基本沒有硬化,不利于防汛搶險。
3.2 河道淤積嚴重,防洪排澇能力降低
據2004年測量資料分析,由于河道淤積,排水能力降低嚴重,盡管個別河段淤積較輕,但受下游河段淤積的影響,其水位抬高值仍然較大,嚴重影響流域內的田間排水,特別當遭遇大洪水時,將對兩岸人民生命財產的安全造成嚴重威脅,增加洪澇災害發生的機率,防洪形勢嚴峻。
3.3 攔河閘老化退化嚴重
現有攔河閘存在配套差、老化損毀嚴重等問題。三干流現有攔河閘19座,調水閘1座。多數年久失修,建設標準偏低,老化、損毀現象嚴重,主要是攔河閘機電設備老化、閘門銹蝕、橡膠止水老化破壞造成漏水,閘室損毀風化,上下游護坡損壞等。
3.4 病險穿堤建筑物成為河道安全行洪的隱患
三干流共有排澇涵閘200多座,部分涵閘閘門及啟閉設備老化失修,護坡、消力池坍塌,有的穿堤涵洞管身斷裂等,影響正常使用。
3.5 險工險段多,搶險難度大
據統計,三干流現有險工24處,總長度達16.34km。險工的存在,對河道的防洪安全構成嚴重威脅。目前,大多數險工已采取了一定的整治措施,但由于缺乏統一規劃,致使河岸坍塌嚴重,有些險工上提下延,形成新的險工,不利于河道行洪安全。
3.6 阻水障礙物難以徹底清除
河槽內蘆葦、灘地高渠、樹木、高桿作物及蔬菜大棚影響行洪,而且難以徹底清除,對河道行洪造成了很大影響。
3.7 支流及調水河道存在問題較多。
支流及調水河道自70年代擴大治理后至今已運行30多年,目前河道存在的主要問題是:①淤積相當嚴重;②堤防殘缺不全,沿河引水口多數無建筑物。③攔河閘、沿河涵閘損壞嚴重。
4.1 完善防洪工程體系
1)干流河道清淤治理:對徒駭河、德惠河重點進行清淤開卡,如德惠河趙棒槌閘上段、鄭店閘上躍豐河口段以及徒駭河南營閘上段;馬頰河爭取盡快立項治理,恢復河道的設計行洪能力,目前重點是對淤積嚴重的津期店閘上段、津期店——李家橋——馬才段、郭橋閘上段以及孟家閘上段進行清淤,提高河道過水能力。
2)干流攔河閘的除險加固,通過對三干流19座攔河閘的除險加固做到遇洪水能及時安全下泄,汛末尾水蓄得住,充分利用雨洪資源。
3)加快三干流河道險工險段的治理力度,確保河道行洪安全。
4)加強堤防管理,加大三干流沿河200余座涵閘的投資力度,削除工程隱患,盡快完善馬頰河左岸津期店——馬才段堤防,完善支流入河口處配套工程,確保堤防完整暢通。
5) 支流工程重點是支流清淤與攔河閘的維修加固,確保河道暢通,并通過攔蓄,減輕干流河道的行洪壓力,并充分利用雨洪資源。
6)調水工程重點是擴大治理調水河道,提高河道的行洪能力,最大限度的減輕干流河道的行洪壓力;完善河道堤防工程,確保調水安全,防止洪澇災害搬家;完善調水控制性建筑物的建設。
7)其它配套工程:馬頰河與漳衛河之間地段,地勢高亢,該區內河道洪水排入馬頰河,對馬頰河行洪影響較大,應采取工程措施將該區域的洪水排入漳衛河,減少內河的行洪壓力。
4.2 完善雨情、水情的觀測、傳輸及分析系統
加大雨情、水情觀測的投入,提高觀測、傳輸手段的科技含量和可靠性,確保雨水情信息及時準確,為防汛提供科學依據。
4.3 完善防汛通訊系統
加大防汛通訊系統的投入力度,提高通訊設備可靠性,確保汛情、防汛指令及時上傳下達,爭取防汛工作的主動權。
4.4 完善各項非工程措施
1)修訂完善河道洪水預報方案,增加預報的可靠性,為防汛提供可靠的依據,爭取防汛的主動權。
2)修訂完善三干流河道的防洪預案,提高預案的可操作性,確保防汛有序進行,做到科學調度、興利除害、為工農業生產保駕護航。
3)進一步完善防汛責任制,特別是行政首長負責制。建立健全各項防汛責任制,是爭取抗洪搶險勝利的重要保證。
4)建立健全各種防汛隊伍,做到全民防汛。
5)備足備齊各種防汛設備、工具、物資,落實運輸工具、方案,確保物資及時調到險工險段。
[1]苗增偉,王輝,姜莉.平度市防洪體系建設現狀與對策[J].山東水利,2012(04):18-19.
1007-7596(2017)07-0171-03
2017-06-16
任緒偉(1967-),男,山東德州人,工程師;李彬(1976-),男,山東德州人,高級工程師。
TV
B