里下河區姜溱河整治工程疏浚方案研究

李 菁，翟高勇，李 麗，趙雪峰，齊非凡

（江蘇省水利工程科技咨詢股份有限公司，江蘇 南京 210029）

姜溱河是里下河腹部地區溱潼片區的一條南北向主要通道，跨越泰州市姜堰區和鹽城市東臺市，是里下河腹部地區一條兼引水、排澇及通航的綜合性區域骨干河道，列入《江蘇省骨干河道名錄》，屬于淮河流域重要跨縣河道之一，河道等級為4 級。為使區域性骨干河道之間排水通暢無阻，提高里下河地區排澇標準，充分發揮姜溱河溝通干河排澇的功能作用；同時姜溱河是里下河區兩條輸水輔線之一，為提升里下河腹部地區河網水位，滿足區域沿線灌溉生產用水要求，保障鹽靖河一線輸水條件，對姜溱河實施河道疏浚是非常有必要的。

1 項目概況

1.1 工程概況

里下河區地理位置界于東經119°08′～120°56′，北緯32°12′～34°10′間。其范圍四至為：揚州至南通328 國道及如泰運河以北，蘇北灌溉總渠以南，里運河以東，海堤以西。根據地形和水系特點，以通榆河為界，劃分為沿海墾區和里下河腹部兩部分。

姜溱河位于里下河腹部地區，是里下河地區兼引水、排澇及通航的綜合性區域骨干河道。姜溱河南起新通揚運河、北至泰東河，流經姜堰區天目山街道、溱潼鎮和東臺市溱東鎮，河道總長20.74km。由南向北可分為上、中、下三段：上段為新通揚運河至分叉口，長4.265km；中段為分叉口至交匯處，其中東支長5.732km、西支長4.64km；下段為交匯處至泰東河河口，長6.103km。中段西支（省道S353 姜溱河大橋北側—沈高中學西側）2.261km 已在2016 年水利重點縣項目中進行整治，設計河底寬30m，河底高程-1.5m。

1.2 現狀及存在問題

姜溱河現狀河口寬度約70～120m，河底寬度約10～70m，河底高程約-5.60～0.10m，現狀河道河口及岸線不規則，灘面寬窄不均，河底深淺不一，不能滿足區域治理對姜溱河排澇引水能力的要求。《江蘇省里下河區水利治理規劃》規劃疏浚姜溱河，規劃河底高程-2.0m、河底寬度30m；姜溱河中段西支在分叉處河道斷面嚴重縮窄，口寬不足30.0m，并受省道S353 大橋西北側基本農田的限制，實施難度較大。考慮到東支具有連通分流的作用，且可避免占用基本農田或耕地，將東西支同時納入此次整治范圍，該方案更符合工程實際情況，減小了實施矛盾，有利于項目的推進[1]，后期可根據國土空間調整情況，解決卡口段斷面縮窄問題。

2 治理標準

2.1 防洪除澇治理要求

根據《江蘇省里下河區水利治理規劃》，規劃近期選用1991 年型，基本達到排澇10 年一遇、防洪20 年一遇標準。遠期選用2006 年型、2007 年型，全面達到排澇10 年一遇、防洪20 年一遇標準。

2.2 水資源供給規劃要求

規劃近期農業灌溉供水保證率達到75%～95%，重要工業供水保證率達95%以上，生活供水保證率達97%以上。遇95%保證率（1966 年型）供水有對策。

3 設計水位

里下河地區水利規劃明確提出了骨干河網外排10 年一遇興化水位2.50m 控制。興化水位采用2.50m作為排澇設計水位，是綜合考慮里下河地區地形條件、歷次工程基礎和控制運用情況等多方面因素決定的，見表1。

表1 里下河腹部地區興化站防洪排澇控制水位表

河道堤防工程，根據里下河地區水利規劃，按滿足20 年一遇防洪標準設計，在現狀及規劃工程實施過程中，圩堤防洪仍需參照歷史最高水位作為校核。

4 里下河腹部地區水力模型簡介

里下河地區以通榆河為界分兩部分，通榆河以西為腹部地區，通榆河以東為墾區；墾區除四大港外，主要為獨立排水區。因此，計算模型建立在腹部地區的基礎上，以通榆河作為控制邊界。

4.1 計算原理

平原感潮河網地區，湖蕩密布，河道交錯，水情十分復雜，其水力計算需應用明渠非恒定流基本原理。明渠非恒定流的計算歸結為以下形式的圣維南方程組的求解[2]：

對上述方程組求解采用四點線性隱式格式進行離散。

式中：q—為旁側入流；Q、B、A、Z—分別為河道斷面流量、河寬、過水面積和水位；K—為流量模數，可以反映河道實際過流能力；Vx—為旁側入流流速在水流方向上的分量，一般近似為零；α—為動量校正系數，系數反映河道斷面流速分布均勻性。

4.2 河網概化

里下河腹部地區河網密布，模型在收集整理大量巡測資料的基礎上，根據水量平衡原理，將天然河道和湖泊進行概化。骨干河道糙率取值為0.018～0.0225，中小型河道取值為0.0225～0.03。

4.3 邊界條件

南部邊界：主要是泰州引江河（高港抽水站）和新通揚運河（江都抽水站），排澇為泵站抽排，流量由流域防汛調度運用原則確定；供水計算時為自流引江，邊界控制為長江潮位。

沿里運河沿總渠邊界：主要是引水圩口閘，其流量由沿運河沿總渠自灌區的需水量確定。

通榆河邊界：排澇計算時，邊界流量根據沿海感潮河道調洪演算結合汛期實測數據率定的水位流量關系曲線確定，抽水站流量由流域防汛調度運用原則確定；供水計算時，邊界流量由沿海墾區各片的需水量確定。河網分析中，四港通榆河邊界H～Q 關系，采用根據調洪演算成果推求的線性相關趨勢線。

5 河道疏浚方案

5.1 區域治理規劃斷面

《江蘇省里下河區水利治理規劃》規劃疏浚姜溱河，規劃河底高程-2.0m、河底寬度30m。

5.2 分段治理設計斷面

里下河區是典型的平原河網區，姜溱河河道治理總長20.74km，排澇引水工況下河道水頭差較小，根據2021 年姜溱河實測斷面資料，每隔500m 統計河道底高程、在排澇控制水位2.5m 以下的過水面積，針對不同疏浚河段的具體情況，確定疏浚平面布置及疏浚控制高程等參數[3]。

5.2.1 河道底高程

根據統計結果，現狀姜溱河河底高程基本低于-2.0m，河底高程平均值在-2.5m 左右；姜溱河北端泰東河河底高程為-5.5m，南端新通揚運河河底高程為-2.5m，姜溱河作為南北連通河道，其斷面需與上下游河道斷面相適應，底高程應不高于-2.5m。姜溱河河道底高程建議為-2.5m。

5.2.2 河道底寬

上段河道（CS1～CS43）長4.265km，樁號CS31處存在縮窄段，過水面積為161m2；中段西支河道（XCS1～XCS43）長4.640km，在省道橋基本農田位置（XCS1～XCS2）存在縮窄段，過水斷面僅44～69m2；中段東支河道（CS44～CS100）長5.732km，樁號CS93 處存在縮窄段，過水面積為161m2；下段河道（CS102～CS161）長6.103km，樁號CS154 處存在縮窄段，過水面積為121m2。

下段、中段東支河道斷面的過水面積基本在200m2以上，超過里下河區域治理規劃中姜溱河規劃斷面的過水面積202m2。疏浚方案對上下游斷面進行理順，設計河道底高程-2.5m，底寬25m，過水面積為210m2。

中段西支受省道橋及基本農田影響，疏浚方案按照2016 年水利重點縣項目中已疏浚河段標準，設計河底高程-1.5m，河道底寬30m，后期可根據國土空間調整情況，解決卡口段斷面縮窄問題。

考慮到姜溱河為“一頭兩尾”，上段河道疏浚方案適當增大河道斷面規模以與東西支能力協調，考慮設計河道底高程-2.5m，底寬30m。

5.3 疏浚方案的作用分析

本文分析了姜溱河的兩種疏浚方案，基于里下河腹部地區模型對姜溱河各方案進行模擬計算，對比分析不同整治方案的差異和優劣，為姜溱河進一步治理提供技術參考依據[4]。

方案一：采用區域治理規劃確定的規劃斷面，河道底高程為-2.0m，底寬為30m，兩側邊坡1∶3。

方案二：采用分段治理的設計斷面，上段采用河底高程-2.5m、底寬30m，兩側邊坡1∶3；中段東支、下段采用河底高程-2.5m、底寬25m，兩側邊坡1∶3；西支斷面采用與2016 年已治理的設計斷面一致，河底高程-1.5m、底寬30m，兩側邊坡1∶3。

排澇、供水工況下姜溱河節點水位、流量見表2、表3。10 年一遇排澇標準下，兩種疏浚方案在姜溱河各節點的水位、流量基本一致；95%供水保證率下，設計斷面下比在區域治理規劃斷面下姜溱河—新通河口、姜溱河—泰東河口水位高0.01～0.02m，姜溱河—新通河口、姜溱河—泰東河口流量大1.1～1.5m3/s。

表2 排澇工況姜溱河節點水位、流量表

表3 供水工況姜溱河節點水位、流量表

根據計算結果，姜溱河分段治理設計斷面方案可以滿足區域治理對姜溱河排澇、供水能力的要求。將東西支同時納入此次整治范圍，可避免占用基本農田或耕地，該方案更符合工程實際情況，減小了實施矛盾，有利于項目的推進，后期可根據國土空間調整情況，解決卡口段斷面縮窄問題。

6 結語

姜溱河河道疏浚采用分段治理方案。利用里下河腹部地區水力模型對排澇、供水工況下姜溱河不同河道整治方案進行模擬計算，結果表明分段治理方案可以滿足區域治理對姜溱河排澇、供水能力的要求，通過河道整治工程可以提高河道排澇標準、緩解農業用水矛盾■