巢湖100 年一遇洪水防洪治理規劃布局

邱玉懷

（安徽省農村飲水安全技術中心，安徽 合肥 230022）

1 引言

《巢湖流域防洪規劃》（1994 年）批復后，經過30 年來大規模的水利建設，巢湖流域形成了較為完善的防洪體系，總體防洪能力達到20 年一遇。隨著經濟社會的快速發展，巢湖流域總體防洪標準需要進一步提高，其中合肥市城區、巢湖城區等重要區域設計防洪標準需要達到100 年一遇或以上。針對2020 年大水巢湖防洪方面暴露出的新情況和新問題，分析巢湖防洪面臨的形勢與挑戰，研究巢湖100 年一遇洪水出路安排方案，提出巢湖防洪治理規劃布局，對推進巢湖流域高質量發展和長三角一體化具有重要意義。

2 基本情況

巢湖流域位于安徽中部，屬長江下游左岸水系，流域總面積13486km2，涉及合肥市、蕪湖市、馬鞍山市、六安市、安慶市等5 市17 個縣（市、區）。巢湖入湖河流39 條，上游來水經巢湖調蓄后出巢湖閘經裕溪河、牛屯河入長江。

巢湖是全國五大淡水湖之一，湖底高程5.0～6.0m，正常蓄水位一般控制在8.5～9.0m，湖水位12.5m 時湖面面積785km2，相應總容積54 億m3。巢湖環湖堤岸總長176km，其中堤防段總長85km，高坡崗地段總長91km。環湖堤岸保護著合肥市城區和30 余處大中型圩口，直接保護人口近300 萬。

3 巢湖防洪工程建設

3.1 1992—2016 年

根據《巢湖流域防洪規劃報告》（1994 年），1992—2004 年對裕溪河進行了續建治理，其中巢湖閘至蟹子口段設計泄量1370m3/s，蟹子口至裕溪閘段設計泄量1170m3/s。2002 年對巢湖閘進行了加固擴建，設計過閘流量提高到1370m3/s。2005 年建成大房郢水庫，總庫容1.84 億m3。2012—2015 年按設計分洪流量460m3/s 的要求對牛屯河進行了疏浚。2016 年在兆河東大圩蓄洪區新建了進洪閘，設計進洪流量230m3/s。先后對環巢湖岸線重要堤段、崩岸段以及南淝河、派河、豐樂河、杭埠河、白石天河等河道的重要河段進行了防洪治理。除規劃的神塘河排灌站未實施外，其余工程基本建成并發揮效益。

3.2 2017—2022 年

根據《巢湖流域治理規劃》（2017 年），2017 年，按河道設計排水流量提高到1000m3/s、河道堤防防洪標準提高到50 年一遇的標準，實施牛屯河凌家灘～江口段河道綜合治理，擴建牛屯河銅城閘和新橋閘，設計泄洪流量1000m3/s，對巢湖環湖堤防進行加固，并對崩岸帶進行治理。2019 年，建設神塘河泵站，設計排澇流量85m3/s，可代排西河洪水流量96m3/s。2020 年，建設為西河抽排洪水并具有自排、自引功能的鳳凰頸新站，設計排洪流量150m3/s，最大自排流量112m3/s，最大自引流量150m3/s。2020 年大水后，實施環湖支流、圩口堤防加固以及部分崩岸治理、防汛道路貫通工程等。2022 年，建設巢湖十八聯圩生態濕地蓄洪區項目，該蓄洪區是巢湖流域乃至我國建設的第一個生態濕地蓄洪區。除規劃的裕溪河、牛屯河對江排洪泵站工程未實施外，大部分防洪工程均已實施。

4 巢湖防洪面臨的形勢

4.1 主要防洪問題

2020 年巢湖防洪工程經受了新中國成立以來的極值高水位和長歷時高水位的考驗，防汛搶險取得重大勝利，但也暴露出巢湖防洪方面的一些突出問題。

一是排洪通道不通暢，自排作用發揮不充分。汛期巢湖流域自排洪水量主要受巢湖出口巢湖閘排水能力、巢湖泄洪入江通道泄水能力和長江洪水位影響，由于巢湖閘設計排水流量偏小，巢湖大洪水難以及時下泄；裕溪河上段河道斷面不足，裕溪河、牛屯河堤防標準不高，高水位泄洪期間裕溪河、牛屯河堤防險情不斷，自排窗口期的泄洪作用難以充分發揮。

二是蓄洪空間建設不足，被動蓄洪困難重重。巢湖流域僅規劃建設了東大圩蓄洪區，但主要承擔西河流域蓄洪任務且進洪閘規模與蓄洪容積不很匹配，承擔巢湖蓄洪任務的十八聯圩生態濕地蓄洪區尚在建設。2020 年大水，為控制巢湖水位快速上漲，減輕防洪壓力，相繼啟用東大圩蓄洪區和十八聯圩、蔣口河聯圩、濱湖聯圩、裴崗聯圩等10 個萬畝以上圩口蓄洪，由于圩口沒有建設進退洪設施和蓄洪安全設施，臨時扒口進洪極為困難，蓄洪后，大量轉移安置的群眾生活極為不便，工農業生產恢復時間很長，蓄洪損失與社會影響極大。

三是堤防建設標準不高，難以抗御長歷時高水位。巢湖周邊圩口堤防以土堤為主，且不同程度存在堤頂高程不足或堤身斷面不達標等問題，1991 年、2016 年、2020 年汛期巢湖大堤及主要支流堤防在水中浸泡達1 個月以上，加之風高浪大，堤防防守與搶險極為困難。

四是對江排洪泵站缺乏，長江高水位時形成“關門淹”。巢湖流域現有與即將建成的鳳凰頸排灌站、神塘河站、鳳凰頸新站等3 座對江排洪泵站設計排洪能力486m3/s，僅能滿足西河流域20 年一遇設計洪水的外排任務，無力代排巢湖100 年一遇超額洪水，當巢湖泄洪通道遭遇江水頂托不能自排時，巢湖巨量超額洪水失去排泄出路，極易形成“關門淹”。

五是防洪調度信息化系統建設滯后，防洪調度智慧化水平亟待提升。目前，巢湖流域雨水情監測設施建設尚不完善，難以全面及時掌握巢湖入湖洪水與長江水位信息，重要防洪工程工情采集、監控設施建設不完善且沒有系統整合，洪水預警預報與防洪綜合調度系統尚未建設，防洪調度手段較為落后。

4.2 面臨的形勢

一是隨著合肥市城區等重要區域的快速發展，人口增長迅速，重要設施分布廣泛，社會財富大量集聚，對區域防洪標準和防洪體系提出了新的更高要求，防洪任務更加繁重。

二是巢湖承擔著防洪、供水、航運、生態等綜合利用任務，而防洪任務與其他任務對巢湖控制運行水位的要求存在明顯差異。隨著經濟社會的發展，各種任務引發的蓄、泄矛盾日益突出，防洪調度更趨復雜。

5 洪水出路安排方案

5.1 巢湖入湖洪水

從歷年入湖洪量與巢湖最高水位關系分析，巢湖最高水位主要受流域最大30d 及以上長歷時洪水總量控制。

基于實測降雨資料及流域地形特征參數，以MIKE11NAM 為基礎搭建巢湖水文模型[1]，計算巢湖各支流及與湖區直接連接分區的洪水過程，將各支流及與湖區連接的分區洪水逐日疊加得到巢湖歷年入湖洪水過程線與洪量，經頻率分析，得出各頻率巢湖入湖洪峰與洪量。見表1

表1 巢湖入湖洪水成果表

巢湖來水面積大，入湖洪峰大，100 年一遇最大1d 洪峰流量達10420m3/s，遠遠超過巢湖出口巢湖閘的設計排水流量1370m3/s。100 年一遇最大30d、90d 入湖洪量分別為59.9 億m3、86 億m3。2020 年入湖洪峰8567m3/s，約為50 年一遇，最大30d、90d入湖洪量分別為46.4 億m3、75.1 億m3，為50 年一遇左右。

5.2 巢湖超額洪量

巢湖100 年一遇超額洪量是在現狀防洪體系下，按照制訂的巢湖防汛抗旱調度規定進行調度，在運用現有低標準圩口進洪、排洪河道排洪入江等措施的情況下，仍超出巢湖100 年一遇設計防洪水位的水量。2020 年巢湖流域洪水較大，長江水位較高，江湖遭遇關系[2]較為惡劣，因此，采用2020 年型100 年一遇洪水調算超額洪量，洪水時段采用30d。

巢湖閘上十八聯圩生態濕地蓄洪區正在建設，東大圩蓄洪區主要承擔西河流域蓄洪任務，調算時不考慮對巢湖的蓄洪作用；神塘河站、鳳凰頸新站、鳳凰頸老站主要承擔西河流域排洪任務，調算時也不考慮為巢湖蓄洪。以此作為現狀工況進行調算，巢湖2020 年型100 年一遇洪水最大30d 洪量59.9 億m3，巢湖調蓄洪量22.4 億m3，巢湖周邊現有低標準圩口總面積82km2、可進洪量3.5 億m3，巢湖閘下泄洪量15.0 億m3，超額洪量19.0 億m3。

5.3 超額洪量出路安排

現狀工況下，巢湖2020 年型100 年一遇洪水超額洪量大，可以采取的措施有“蓄”“泄”“排”等。

以“蓄”而言，巢湖流域內已沒有適合新建大型蓄洪水庫的條件，中型及以下規模的水庫對巢湖長歷時洪量削減作用不大，因此，不考慮新建水庫工程承擔超額洪量。根據2020 年巢湖流域圩口進洪情況和不同區域的防洪形勢，考慮利用面積較大、圩內地形較平坦的8 處圩口作為巢湖的蓄洪區，可調蓄超額洪量3.5 億m3，則剩余超額洪量15.5 億m3，如還利用圩口調蓄，尚需蓄洪空間約400km2。而巢湖閘上可進洪的一般圩口面積僅剩140km2，還需要安排260km2萬畝以上圩口蓄洪，淹沒范圍與社會影響巨大，故繼續考慮140km2一般圩口調蓄超額洪量，蓄洪容積約4.0 億m3，不再考慮萬畝以上圩口蓄洪。

以“泄”而言，可以采用擴大裕溪河、牛屯河泄洪通道規模或新開得勝河分洪道的措施，增加排泄洪水能力。根據分析，如采用擴大裕溪河、牛屯河泄洪通道規模解決剩余超額洪量問題，需要將裕溪河上段河道底寬由現狀的120m 拓寬至400m、牛屯河河道底寬由現狀的80m 拓寬至250m，同時還需要大幅擴大巢湖閘、銅城閘、新橋閘規模，改建高鐵橋、高速橋、省道橋等跨河建筑物，工程占地面積達1.5 萬畝，拆遷房屋面積約100 萬m2，投資約200 億元，實施難度巨大。新開得勝河分洪道的方案，上述問題更為突出，故不考慮全面擴大泄洪通道或新開分洪道。基于巢湖閘規模偏小、裕溪河上段泄洪能力不足等現狀，考慮采用擴建巢湖閘規模、適當擴大裕溪河上段泄洪能力的措施，增加對江泄洪水量約1.5 億m3。

在采取以上措施后，2020 年型100 年一遇洪水巢湖仍有約10 億m3剩余超額洪量無法解決，必須采用強“排”措施。根據裕溪河、牛屯河自排條件，擬新建裕溪河對江排洪泵站，設計對江抽排流量800m3/s 左右，當巢湖流域洪水失去自排條件時，抽排巢湖洪水入江，從根本上解決巢湖洪水“關門淹”難題。

綜上分析，巢湖2020 年型100 年一遇洪水最大30d 洪量59.9 億m3，洪水出路安排方案為：巢湖湖區蓄洪22.4 億m3，低標準與一般圩口蓄洪7 億m3，新建8 處蓄洪區蓄洪3.5 億m3，自流泄洪入江16.5 億m3，抽排入江10 億m3。

6 防洪治理規劃布局

為保障合肥等重點區域100 年一遇洪水的防洪安全，按照“蓄泄兼籌、以泄為主”的防洪治理方針，以解決對江通道泄洪不暢、蓄洪區域運用困難、洪水調度缺乏手段等突出問題為重點，進一步完善巢湖防洪治理規劃布局。

一是按照巢湖閘與裕溪河、牛屯河泄洪能力相匹配，以及裕溪河上段與裕溪河下段、牛屯河兩個泄洪通道泄洪能力相匹配的原則，擴大巢湖閘規模，高標準加固并局部擴建裕溪河、牛屯河泄洪通道，保障巢湖遇100 年一遇洪水在具有自排條件時能安全通暢下泄洪水入江。

二是新建8 處生態濕地蓄洪區，開展蓄洪區設施安全建設，實施人口遷移等，開辟超額洪水蓄洪空間，并對有條件的圩口實施生態修復，發揮調蓄巢湖洪水與生態濕地作用。增加兆河閘反向消能設施，擴建東大圩蓄洪區進洪閘，充分發揮東大圩的蓄洪作用和西河3 座對江排洪泵站相機代排巢湖洪水的作用。

三是新建裕溪河大型對江排洪泵站，以有效應對復雜多變的江湖關系，增強防御高標準洪水的主動性，在長江高水位時強排巢湖洪水入江，減少巢湖高水位持續歷時，降低重要區域防洪風險，大大縮短受災圩口群眾生活生產恢復時間。

四是按照設計防洪標準實施城市防洪工程建設，結合主要支流及中小河流治理等工程建設，加固河道與圩口堤防，完善防洪堤圈，進一步提高總體防洪能力。

五是建設完善巢湖流域雨水情監測設施、重要防洪工程監控設施、洪水預報預警設施和防洪調度信息化系統，及時掌握并預測巢湖入湖洪水，為安全、高效、科學調度巢湖流域洪水提供技術支持