徐州黃墩湖地區洼地治理方案總體布局分析

王 朝，李 影，劉 攀

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

1 引言

防洪排澇工程是一個復雜的系統,需要考慮地形、水系等多方面因素。地勢低洼區域在降水條件下極易形成澇區,不利于當地社會平穩和經濟發展。為了改善區域防洪排澇現狀,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,可指導后續的工程設計及實施,具有十分重要的意義[4-6]。

2 工程概況

黃墩湖地區周邊水利工程主要是滯洪區四周的河道和湖泊,包括中運河、房亭河、徐洪河、廢黃河、駱馬湖等。黃墩湖地區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 排洪河道能力復核

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

續表1

黃墩小河、小閆河治澇區規劃匯水面積148.18 km2,包括小閆河排水區112.5 km2和黃墩小河排水區35.7 km2。區內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狀過流能力統計表

表2 黃墩小河、小閆河流域主要支河現狀過流能力統計表

4 治理工程總體布局

4.1 治澇分區

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

4.2 工程總體布局

黃墩湖地區洼地現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河。

4.2.1 民便河流域部分澇水經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域排澇、泄洪間的矛盾,采用二十世紀九十年代的規劃成果,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

根據批復的《南水北調東線第一期工程徐洪河影響處理工程初步設計》,徐洪河各節點五年一遇、二十年一遇水位流量,設計排澇水位見表4。

表4 徐洪河設計排澇水位

民便河徐洪河以西309.37 km2澇水若通過徐洪河南排,經水位推算,徐洪河沿線各節點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,將對徐洪河現狀排水區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,其控制運用原則如下：①汛期沙集閘上控制水位19.2 m~19.5 m,當沙集以北、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,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時,黃河北閘開閘,除此以外,黃河北閘原則上應予控制。

民便河套閘調度方案具體為：一般情況下不關閘,在沙集站向北送水和黃墩湖滯洪區滯洪等特殊情況要關閘時,由市防指通知執行。

綜上分析,從徐洪河排水區自身排水要求以及區域澇水調度原則等方面考慮,徐洪河不參與運西黃墩湖地區的正常排澇。區域排水總體規劃仍維持現狀排水格局,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河。

4.2.2 黃墩湖地區外圍參排泵站分析

除調水外,邳州站兼有結合抽排房北片澇水的功能,當房亭河北部地區澇水無法通過劉集地涵、房亭河地涵自排時,關閉劉集南閘,打開劉集地涵,通過豐產大溝和房北新河將該地區澇水經劉集地涵引入邳州站,抽水排入房亭河下段,進入中運河。邳州站設計流量100 m3/s,安裝機組4 臺套,單機流量33.4 m3/s。調水時,劉集地涵處于關閉狀態、而劉集閘、劉集南閘則處于打開狀態,由邳州站抽引徐洪河來水進入房亭河下段,匯入中運河。同時在房亭河水位低于21.5 m需通過房亭河實施“江水北調”時,邳州站還可協助抽水灌溉。排澇時,劉集地涵處于開啟狀態、關閉劉集南閘,由邳州站抽引房北地區澇水進入房亭河下段,匯入中運河；分洪時,當沂沭泗河流域發生較大暴雨洪水,淮河流域來水較小時,徐洪河幫助中運河分泄200 m3/s~400 m3/s 洪水入洪澤湖,此時,泵站停止抽水,關閉劉集地涵,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,除可滿足南水北調第一期工程調水175 m3/s 規模外,同時可結合邳洪河和黃墩小湖地區排澇。皂河一站東臨中運河、駱馬湖、西接邳洪河、黃墩湖,共安裝2 臺機組,單機流量100 m3/s,排澇時優先抽排黃墩小河低片地區的澇水,最大抽排流量100 m3/s,同時還可與皂河二站共同承擔邳洪河高片地區的澇水；皂河二站作為皂河一站備機泵站,位于皂河一站北側330 m 處,設計流量75 m3/s,安裝機組3 臺套,單機流量25 m3/s,排澇時可結合抽邳洪河澇水入駱馬湖。

根據周邊大型泵站功能、管理權限、調度運用原則、及時參與排澇的可能性以及水文水利計算中房北地區經房亭河地涵南排澇水是按其設計流量進行反控的情況,黃墩湖地區洼地治理工程考慮利用皂河一站參與區域排澇,皂河二站和邳州站的抽排能力則作為黃墩湖地區超標準澇水或退守宿遷大控制后的區域排澇出路。

4.2.3 黃墩湖地區洼地治澇工程總體布局

黃墩湖地區洼地在區域現狀防洪除澇工程體系的基礎上,疏浚排澇河道,完善擋、排建筑物,提高防洪除澇標準。工程主要建設內容如下：

（1）擴挖邳洪河、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（李甸橋上下游）生態及景觀防護2 km。

（2）擴挖新塘河（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（含民便河機站等9 座閘站結合工程）、加固2 座（含金莊北站閘站結合工程）。

5 結論

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