馬鞍山市花津河流域防洪規(guī)劃方案研究

徐麗君

(安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230088)

馬鞍山市花津河流域地處長江下游南岸，受上游山丘區(qū)洪水侵襲和下游姑溪河洪水頂托的雙重影響，歷來是洪澇災害多發(fā)地區(qū)。近年來，針對流域內的主要干流河道，結合各大水年暴露出的薄弱環(huán)節(jié)，實施了堤防加固、河道疏浚等一系列工程措施，使流域防洪減災水平有了顯著提高，但仍存在部分堤防不達標、控制閘年久失修、排澇站規(guī)模不足、排水河道不暢等明顯短板[1]，亟需開展流域防洪排澇體系的拾遺補缺和升級改造[2]，全面提升流域防洪減災能力，為流域經濟高質量發(fā)展提供防洪安全保障[3]。

1 流域概況

花津河流域地處長江下游南岸、姑溪河右岸，流域總面積270.7km2，地跨安徽省馬鞍山市和江蘇省南京市，其中安徽省流域面積200.2km2，且位于流域下游。花津河流域地貌類型以湖積平原和低山丘陵為主，總體地勢北高南低，東西高中間低，半山半圩，北部、東部、西部均為山丘區(qū)，中南部為圩區(qū)[4]。受上游山丘區(qū)洪水侵襲和下游姑溪河洪水頂托的雙重影響，花津河流域歷來是洪澇災害多發(fā)地區(qū)，建國后平均每5年發(fā)生一次洪澇災害，嚴重威脅人民群眾生命財產安全。

為有效防御上游山丘洪水侵襲，20世紀70年代，先后在花津河東側開挖丹陽新河、西側開挖紀村新河、薛丹撇洪溝用以攔截上游山丘區(qū)洪水直入姑溪河，其中丹陽新河長12.8km，來水面積161.7km2；紀村新河、薛丹撇洪溝總長11.9km，來水面積64.9km2。丹陽新河、紀村新河、薛丹撇洪溝、姑溪河之間合圍區(qū)域即為團結圩，是流域最重要的防洪保護對象，由北部的丹陽鎮(zhèn)區(qū)和南部的農田圩區(qū)兩部分組成，保護面積共計73.6km2，保護耕地6萬畝，保護人口5.6萬人。

花津河流域主要河流水系如圖1所示。

圖1 花津河流域水系圖

2 防洪工程現狀及存在問題

2.1 防洪工程現狀

20世紀70、80年代，地方政府在利用人工山河攔截外部洪水的基礎上，又陸續(xù)在花津河、薛丹撇洪溝下游河口位置分別興建了花津閘、紀村橋閘用以防止姑溪河洪水倒灌，結合團結圩內水系分布在河道出口位置興建了大量排澇泵站抽排圩口內部洪澇水，使馬鞍山市花津河流域逐漸形成了山河截洪、堤防和水閘擋洪、泵站排洪相結合的較為完整的防洪工程體系。

2.1.1堤防工程

馬鞍山市花津河流域防洪重點為團結圩。團結圩防洪堤圈由東側丹陽新河堤防、南側姑溪河堤防、西側紀村新河及薛丹撇洪溝堤防組成，堤防總長約32km，總體防洪標準應為20年一遇，堤防級別應為4級，其中除丹陽新河鄒村橋以北段9.5km尚未經過系統(tǒng)治理外，其余均已開展過達標治理。

2.1.2控制閘工程

花津閘、紀村橋閘建成于1978年，分別位于花津河、薛丹撇洪溝出口位置，主要承擔著防止外洪倒灌以及內部洪澇水自排、引水灌溉等任務，均是流域最重要的防洪控制工程，也是流域防洪堤圈重要組成部分。

2.1.3泵站工程

由于團結圩地勢低洼，自排條件差，排澇主要依靠排澇站機排。其中花津站地處花津河河口位置，始建于1978年，是流域最重要的排洪泵站。于2018年進行了更新改造，主要承擔排區(qū)內的洪澇水抽排任務，設計流量10.4m3/s，總裝機6臺780kW。除花津站外，團結圩內還有排水方向為丹陽新河、紀村新河、姑溪河的外河排澇站7座，總設計流量18.2m3/s，總裝機1854kW；排水方向為花津河的內河排澇站20座，總設計流量13.1m3/s，總裝機1478kW。

2.2 存在問題

2016年長江大水后，通過堤防加固、河道疏浚、泵站更新改造等措施，花津河流域抵御洪澇能力得到較大提高，2020年長江洪水，流域洪澇損失較歷史同級別洪水明顯減小，但仍暴露出一些薄弱環(huán)節(jié)：(1)丹陽新河鄒村橋以上段堤防未經系統(tǒng)治理，堤頂高程、堤身斷面均有不足，且部分堤段為滑坡問題嚴重；(2)紀村橋閘、花津閘由于年久失修，于2009年分別鑒定為三類、四類閘，分別需要進行除險加固和拆除重建；(3)花津河現有堤防大都是當地群眾為興建生產圩而經多年逐漸加高培厚填筑而形成的，缺乏正規(guī)設計，部分堤防存在邊坡較陡、堤身斷面單薄、堤身填筑質量差、穿堤涵閘老化等問題[5]，影響堤防安全；(4)團結圩內部山丘區(qū)主要位于北部丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃范圍內，由于鎮(zhèn)區(qū)來水洪澇不分，上游高處洪水容易侵入鎮(zhèn)區(qū)，鎮(zhèn)區(qū)現有排澇泵站及排水河道規(guī)模無法滿足丹陽鎮(zhèn)未來的城鎮(zhèn)發(fā)展需求；(5)團結圩內的排澇泵站大多建于20世紀70、80年代，普遍年久失修，部分排水河道也存在垃圾入河、河道淤積、植物叢生等現象，嚴重影響了泵站安全運行和效益發(fā)揮。

3 防洪規(guī)劃原則

馬鞍山市花津河流域防洪保護重點為團結圩。團結圩外部洪水主要通過丹陽新河、紀村新河等人工山河攔截匯入姑溪河；圩口內部總體地勢北高南低，北部丹陽鎮(zhèn)區(qū)地勢較高且高程變化較大，地勢高處具備自排可能，地勢低處又需泵站抽排；南部農田圩區(qū)地勢總體較低，主要依靠泵站抽排。根據這些特點，擬定如下防洪規(guī)劃原則。

3.1 總體維持現有體系

總體仍維持現有防洪工程體系，充分發(fā)揮現有防洪堤圈、控制水閘、排澇泵站以及排水河道的防洪排澇能力，在此基礎上進行拾遺補缺。

3.2 實現高水低水分排

結合地形地貌、水系分布及丹陽鎮(zhèn)區(qū)排水規(guī)劃，按照高水外排、低水抽排、就近排放的原則[6]，合理劃分丹陽鎮(zhèn)排水分區(qū)，盡量避免高處洪水侵襲鎮(zhèn)區(qū)，降低鎮(zhèn)區(qū)排水壓力，減小鎮(zhèn)區(qū)抽排范圍。

3.3 堅持城排農排分開

團結圩北部丹陽鎮(zhèn)區(qū)按照20年一遇城排標準，南部農田圩區(qū)按照10年一遇農排標準，在此基礎上構建分區(qū)排水[7]、分級控制、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、相對獨立的排水體系。

4 防洪規(guī)劃方案

按照“蓄泄兼籌、以泄為主”的治理方針，馬鞍山市花津河流域以團結圩為防洪保護重點，防洪任務大體可分為防御外部洪水、防御內部山丘區(qū)洪水和防御內河澇水3部分，其中外部洪水現狀主要通過人工山河和控制閘攔截入姑溪河，內部山丘區(qū)洪水、內河澇水現狀主要通過泵站抽排入姑溪河。本文在總體維持流域現有防洪體系的基礎上，結合防洪體系中的薄弱環(huán)節(jié)，對現有體系進行適當完善和拾遺補缺。

4.1 防御外部洪水

馬鞍山市花津河流域主要防洪保護對象為團結圩，因此外河主要指姑溪河、紀村新河、薛丹撇洪溝和丹陽新河。上述河道中，除丹陽新河鄒村橋以北河段外，其余河道均已進行達標治理，防洪標準已滿足規(guī)劃要求，但紀村橋閘于2009年鑒定為三類閘后，一直未進行除險加固。因此，團結圩外河洪水防御重點為丹陽新河，主要治理方案包括丹陽新河堤防加固和紀村新閘除險加固。

4.1.1丹陽新河堤防加固

總體沿現狀堤線，對丹陽新河鄒村橋以北9.5km河道堤防按20年一遇防洪標準進行加高加固，使團結圩形成封閉的防洪堤圈。

4.1.2紀村橋閘除險加固

對紀村橋閘進行除險加固，加固后的紀村橋閘仍維持現有的防洪、灌溉等功能，加固標準為20年一遇，設計流量195m3/s。

4.2 防御內部山丘區(qū)洪水

團結圩內的山丘區(qū)主要位于北部丹陽鎮(zhèn)規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)范圍內。現狀山洪先穿丹陽鎮(zhèn)區(qū)而過，再自排或抽排進入花津河，嚴重威脅丹陽鎮(zhèn)區(qū)防洪安全。因此，團結圩內部山丘區(qū)洪水防御重點為丹陽鎮(zhèn)區(qū)，應著重研究減輕山丘區(qū)洪水對丹陽鎮(zhèn)區(qū)的威脅，據此確定主要治理方案為：在合理劃分丹陽鎮(zhèn)排水分區(qū)的基礎上，開挖撇洪溝攔截上游洪水，避免洪水侵襲鎮(zhèn)區(qū)。

4.2.1丹陽鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)排片劃分

丹陽鎮(zhèn)規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)范圍東臨丹陽新河、南至花津河干流起點、西達薛丹撇洪溝、北抵省界及丹陽新河右支，規(guī)劃土地面積10km2。根據丹陽鎮(zhèn)區(qū)地形及水系特點，按照高水外排、低水抽排、就近排放的原則，將丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃范圍劃分為5個排水分區(qū)，其中城北片、城西片地勢較高，為高排片，可以分別依地形新建撇洪溝排除片內洪水入丹陽新河右支、薛丹撇洪溝；城東片為地勢居中，自排條件較好，可利用現有及規(guī)劃雨水管道直接自排入花津河；河東片、城南片為低排片，來水均由泵站抽排入河，需要對泵站及排水河道規(guī)模進行分析復核。丹陽鎮(zhèn)區(qū)排區(qū)劃分及排水方向如圖2所示，見表1。

表1 丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃排區(qū)劃分及排水方向

圖2 丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃排水分區(qū)及排水方向示意圖

4.2.2主要防洪工程措施

結合地形開挖2條撇洪溝分別排除城北片、城西片內來水入丹陽新河、薛丹撇洪溝，長度分別為1.9、2.3km，撇洪標準與丹陽鎮(zhèn)區(qū)防洪標準一致，均為20年一遇，設計流量分別為17.4、22.5m3/s。

4.3 防御內河澇水

內河主要指位于團結圩內部的花津河。相較于外河，花津河具有特殊性，一是花津河兩側地勢較低，兩側鎮(zhèn)區(qū)、圩區(qū)來水基本無法自排入河，因此河道兩側分布著大量的小型排澇泵站；二是河道出口有花津閘控制，外洪不能入內，但花津閘于2009年鑒定為四類閘后，一直未采取相應的拆除重建措施；三是河道出口建有花津站，可以抽排花津河水入姑溪河。因此，團結圩內河澇水防御重點為花津河、花津閘、花津站，主要治理方案應以花津河堤防加固、花津閘拆除重建及花津站擴建為主，并配套進行其他小型排澇泵站更新改造及排澇溝整治。

(1)花津河堤防加固現狀堤防堤頂高程絕大多數已達到設計高程，不再加高；但是部分段堤防坡比較陡，加寬培厚使堤防坡比達到設計值；堤防迎水側均無護坡，對部分迎流頂沖、房屋密集堤段新建砼護坡。

(2)花津閘拆除重建對花津閘進行拆除重建，重建后的花津閘仍具有防洪、排澇和灌溉等功能，設計標準為20年一遇，設計流量60.5m3/s。

(3)花津站擴建根據復核計算，花津河出口所需外排泵站規(guī)模為12.2m3/s。現狀花津站設計流量為10.4m3/s，略有不足，建議對泵站進行擴建。

(4)其他配套工程除花津站外，團結圩內尚有其余小型泵站共計27座。按城排20年一遇、農排10年一遇對各站規(guī)模進行復核，共需泵站總規(guī)模為55.5m3/s，但現狀泵站規(guī)模僅31.3m3/s，需新增泵站規(guī)模24.2m3/s。另外，在對排澇泵站進行擴建、改造的同時，還應結合泵站規(guī)模對各站的排水河道進行疏挖整治、清淤清障。

5 結語

本文提出的在維持現有防洪排澇體系的基礎上，根據外部、內部洪澇水特點，有針對性的采取堤防加固、控制閘建設、截洪溝開挖、泵站更新改造等防洪排澇措施，可以有效提升流域防御洪澇水能力，為流域社會經濟的持續(xù)健康發(fā)展提供強有力的基礎支撐[9]，對皖南沿江地區(qū)防洪治理方案研究具有一定的借鑒意義。新建撇洪溝是本方案的核心措施之一，其布置方案直接影響丹陽鎮(zhèn)區(qū)防洪效果，后續(xù)建議結合周邊地形水系特點及相關規(guī)劃，進一步細化撇洪溝布置方案，盡快研究實施。另外，本文僅從工程措施角度提出治理方案，對非工程措施的研究則有所欠缺，需進一步深化分析。