滹滏區間防洪排澇規劃研究

張 鵬

（河北省子牙河河務中心，河北 衡水 053000）

1 滹滏區間基本情況

位于滹沱河與滏陽河之間的滹滏區間平原，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。行政區劃分屬邢臺、石家莊、衡水、滄州4 個市的16 個縣（市）。總土地面積6 683 km2，總耕地面積48.67萬hm2，現狀人口700余萬人，國內生產總值300余億元[1]。

滹滏區間總地勢西高東低，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、武邑地面高程約20.0 m，其中小范鎮以北最低，為13.5～14.5 m，該區處于滹滏區間最下游，瀝澇頻繁，災情較重。

本區地貌按成因、形態和物質基本可分為3 個較大地貌單元，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，系第四紀洪、沖積物堆積而成，物質分選不明顯，呈明顯的黃土母質特征。傾斜平原在本區中部，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，高程25.0～15.0 m，地面坡度1/5 000～1/8 000[2]。在獻縣泛區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、安平境內設西會沃、東呈干、羅屯3 個分洪口門。其運用原則為：當滹沱河遇超50 a 一遇設計洪水或北大堤出現非常情況時，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，向滹滏區間分洪[3]。

2 滹滏區間歷次規劃情況

滹滏區間歷史上曾是河北省發生瀝澇災害較為頻繁的地區。為提高這一地區抗災能力，20 世紀60年代末、70 年代初對影響這一地區排水的骨干河道、溝道進行了較大規模的治理，使區域排水條件得到了明顯改善。同時，有關部門多次編制過滹滏區間排澇規劃。

1967年9月，水電部海河設計院提出了《滏陽河夾道排水意見》。河北省子牙河河務局1969年11月提出了《河北省滹滏區間排水規劃階段報告天平溝、龍治河、小西河規劃意見》，1970年6月提出了《滹滏區間邵村、滏寧渠排水規劃意見》。

在上述成果的基礎上，河北省子牙河河務管理處分別于1973、1976 年2 次提出滹滏區間排水規劃成果。其中，1973 年成果主要是按5a 一遇排澇標準，對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、延長方案。

1979 年河北省根治海河指揮部勘測設計院編制的《滹滏地區排澇規劃》，以滏陽河作為滹滏區間瀝水的主要承泄區，并提出開辟“滏西排河”方案，排澇標準3 d 降雨250 mm。1985 年以后的《子牙河流域補充規劃》和《河北省衡水地區水利規劃》均對滹滏區間排澇工程提出治理規劃方案。但受自然因素和社會經濟條件影響，20世紀70年代以后提出的規劃治理方案均未能實施。

由于滹滏區間地域廣闊，產匯流條件復雜，涉及衡水、滄州、邢臺和石家莊等行政區劃，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縣樞紐運用影響，致使排澇工程規劃牽涉面廣、影響因素眾多，造成自20 世紀60 年代以來各級、各有關部門提出的滹滏區間排澇工程規劃成果存在較大差異。

由于各規劃成果方案不盡一致、技術指標各異，對滹滏區間排澇工程未形成一致意見，難以決策治理工程的標準和規模；近10 余年來，受種種因素影響，該區域淺層地下水位普遍下降，區域產匯流條件發生了明顯變化，除1996 年外，基本未出現瀝澇災害。但滹滏區間排澇工程多已年久失修，溝道淤積、人為侵耕破壞現象嚴重，效能降低。針對上述遺留問題和滹滏區間排澇工程出現的新情況，河北省水利廳委托河北省水利水電第二勘測設計研究院重新研究該區域的瀝澇問題，并完成《滹滏區間排澇工程規劃》報告[3，4]。

3 工程現狀及存在問題

3.1 工程現狀

3.1.1 承泄區情況

目前，滏陽河艾辛莊樞紐以下段為滹滏區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、節制閘各1 座，位于大西頭西北。其中，節制閘底高程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、節制閘各1 座，位于小范鎮北。其中，節制閘閘底板高程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。河北省子牙河河務管理處于20 世紀70 年代曾主持按5a 一遇標準疏浚了小西河、龍治河、天平溝和留楚排干，按7 a一遇標準擴挖了邵村排干，同時對其他直接匯入滏陽河的主要排水溝進行了疏浚。主要排水溝道技術指標，詳見表1。

表1 滹滏區間干溝治理技術指標

3.1.3 揚水站及排水閘涵

現擔負滹滏區間封閉洼地排水任務的泵站共有7座，采用機、電2 種配套類型，總揚水能力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，因未發生較大澇水，本區骨干排水溝道普遍閑置，未進行歲修養護。目前，排水溝一般淤積1.0～1.5 m，溝內雜草叢生，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。滏陽河是滹滏區間唯一的瀝水直接承泄區，由于歷史原因，目前仍存在倒坡及卡口等阻水工程，嚴重影響瀝水下泄。因此，1977年該區造成嚴重的瀝澇災害。

（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，建設標準低且老化失修，已不適應當前社會經濟發展要求；部分混凝土結構橋梁除受人為損壞外，污水侵蝕、混凝土構件自然風化、剝落也很嚴重，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行鑒定，認定邵莊揚水站年久失修，廠房簡陋，機組型號、設備陳舊且有不同程度毀壞，機組配件很難購置，已失去使用價值，屬于報廢泵站。

（5）田間配套工程不完善。該區域長期存在田間排澇配套工程標準低、不完善的問題，近年來由于降水偏少，未發生瀝澇災害，人們對排澇觀念有所淡化，使得已有的田間配套工程人為損壞、侵耕現象嚴重，排水效能降低，使骨干排水工程不能發揮應有的作用。

（6）分洪區工程不配套。現狀工程沒有分洪區洪水調度原則、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、武強等遭受了自1963 年以來的第二次洪水災害，經濟損失巨大[5]。

4 防洪排澇工程規劃

4.1 工程總體規劃方案

規劃滹滏區間排澇標準為5 a 一遇。該區間經過多年治理，排水工程和承泄區已具備較系統的網絡，滏陽河艾辛莊以下段流經本區南部和東部，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排瀝任務，為滹滏區間的排水創造了有利條件，是滹滏區間瀝水較為理想的出路。骨干工程經20 世紀70 年代的疏浚治理，已具有一定規模，在減免這一地區的洪澇災害中發揮了巨大的作用，工程總體布置方案較為合理。因此，此次規劃仍將滏陽河作為滹滏區間的唯一直接承泄區，在此基礎上合理選定承泄區工程方案；骨干排水工程僅個別溝道進行局部調整，總體布置方案不再進行大的變動，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 干溝設計排水流量

結合本次流域防洪規劃，水利部河北水利水電勘測設計研究院編制了《河北省平原地區中小面積除澇水文修訂報告》，根據本次除澇水文成果，可計算出各干溝設計排澇流量，以此作為各干溝縱橫斷面的設計依據，計算結果詳見表2。

表2 滹滏區間排水干溝5 a一遇流量

4.2.2 滏陽河設計排水流量

根據滹滏區間承泄區及骨干排水溝道總體布置特點，將滹滏區間排泄區分解為汪洋溝、邵村溝、胡堂排干、小西河、龍治河、天平溝、留楚排干7個匯流片。分段設計流量計算結果，詳見表3。

表3 滏陽河5 a一遇分段流量

4.3 工程規劃

規劃主要研究利用滏陽新河分流、擴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間瀝水，以減輕滏陽河下游排水負擔。其主要工程措施是在滏陽河上新建節制和分水樞紐工程，興建連通滏陽河、滏陽新河的引渠工程及其附屬建筑物，同時對分流后仍不能滿足排水要求的滏陽河段及其建筑物進行治理和改建。由于分流樞紐位置不同，該方案又分為煙家務分流、趙橋分流和煙家務、趙橋同時分流3個方案。煙家務分水方案擬于冀縣煙家務處（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擔，減少滏陽河下段工程量。對應煙家務分水的計劃引渠，滏陽新河與滏東排河目前已有渠道相溝通，煙家務樞紐若實施，則三河及千頃洼之間排、供水可互相調節。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擔。煙家務、趙橋同時分流方案，采取高水高排，以騰出下游河道有利于低洼區的排水。

4.3.2 擴挖滏陽河方案

該方案將滏陽河作為全區排水的唯一出路，按照區域排水設計要求治理滏陽河、改建其配套建筑物。5 a一遇標準時滏陽河艾辛莊—匯流口設計流量為100～346 m3/s，小范樞紐工程設計流量為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以北，向東通過興建滏陽新河倒虹吸至馮莊閘上經由滏東排河、連接渠、老鹽河至南排河入海。此方案對于區間支流河道工程低洼區揚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出口獻縣閘前承泄水位。根據本規劃排澇水文計算成果，滏陽河留楚排干入口以上段承泄流量均未超過滏陽河設計過水能力，滏陽河小范、大西頭等配套樞紐工程設計過水能力均可滿足滹滏區間承泄區排水要求。在此基礎上，對滏陽河進行清淤、疏浚即可使其達到原設計輸水能力，將滏陽河作為滹滏區間唯一承泄區方案經濟上合理、技術上可行，因此本規劃推薦該方案。

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，需對其采取清淤疏浚的治理措施。

排水干溝根據設計流量進行斷面設計，實施清淤擴挖工程。根據國民經濟發展要求和工程現狀，規劃將現有磚拱、磚混以及標準較低的混凝土結構、年久失修的橋梁，統一改建為汽-10 的混凝土結構交通橋。經統計，需改建橋梁159座。

武強縣地處滹滏區間最下游，由于武強地勢低洼，區間面積大，排水措施不完善，瀝水出路不暢，當滏陽河水位較高時極易產生瀝澇災害。滹滏區間局部封閉洼地需揚排面積255 km2，主要分布在滏陽河、滏陽新河夾道和武強縣天平溝以北區域。其中，武強縣天平溝以北部分封閉洼地是滹滏區間最低洼區域，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。武強縣作為滹滏區間的一部分，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，使武強遭受了嚴重洪災，經濟損失巨大。因此，在進行滹滏區間排澇工程規劃時，對位于最下游的武強封閉洼地應考慮本地特殊情況，適當提高標準。根據有關規范要求和河北省現狀揚排工程建站標準，確定武強封閉洼地排水泵站揚排標準近期為3 a一遇、遠期達到5 a一遇。武強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處站址進行分析比較。經分析，因該處地形和留楚排干水面坡降較為平緩，2處建站主要技術指標基本相同，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。

滹沱河在遇超標準洪水時，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、西會渦3 處，本著先下后上的原則有計劃地扒口向滹滏區間分洪。考慮到滹沱河南堤決口或分洪后，洪水將直接進入滹滏區間，并很快匯入武強天平溝以北的封閉洼地。為減少滹滏區間洪澇災害，應限定分洪過水通道，并使洪水盡快排歸泛區，需對所分洪水退路做出規劃。規劃意見為：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間；②利用“抄手堤”回水口把洪水由留楚排干排入泛區，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排入泛區；③結合擬建的邵莊揚水站，排除洪水。

武強縣城位于滹沱河分洪影響區內，防洪是該區存在的緊迫問題。考慮到縣級城鎮在國民經濟尤其工業生產中占有特殊重要的地位，且武強縣城歷史上曾多次遭受過洪瀝水威脅，因此武強縣城防洪工程應該列入規劃。鑒于分洪影響區的應用機遇較少，暫不按海河流域正式劃定的蓄滯洪區安排防洪房、防洪樓等安全建設工程。

5 結語

滹滏區間排澇工程實施后，使滹滏區間全面達到5 a 一遇排澇標準，大大減輕該地區的瀝澇災害。經計算，工程建成后多年平均增加免災面積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。滹滏區間排澇工程經濟內部收益率為12.68%＞12%，經濟凈現值為973.13 萬元＞0，經濟效益費用比為1.04＞0，均大于基準值，說明滹滏區間排澇工程在經濟上是合理的，體現了水利作為基礎設施在國民經濟中的重要基礎地位。工程的實施使農作物免于瀝澇和鹽堿災害，增加農業生產，促進區域經濟發展。同時，維持并完善滹滏區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間的水環境質量。