楊行運
(信陽市水利勘測設計院,河南信陽464000)
2013年3月25日,國務院辦公廳《關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》(國辦發(fā)〔2013〕23號),要求“力爭用五年時間完成排水管網(wǎng)的雨污分流改造,用十年左右時間,建成較為完善的城市排水防澇工程體系?!薄案鞯貐^(qū)要把城市排水防澇工作作為改善民生、保障城市安全的緊迫任務,……,加強排水防澇工作行政負責制,將其納入政府工作績效考核體系?!?/p>
光山縣位于河南省南部,大別山北麓,地處豫、鄂、皖三省交界地帶,地勢西南高、東北低,屬亞熱帶向暖溫帶過渡帶,兼有亞熱帶向暖溫帶的氣候特點,境內四季分明,雨量充沛,年平均降雨量1 027.6 mm。下轄2個街道、7個鎮(zhèn)、10個鄉(xiāng),總人口78萬人,總面積1 831 km2。
光山縣城位于淮河右岸一級支流潢河中上游,地處以滬、寧、杭為中心的上海經(jīng)濟區(qū),以鄭、汴、洛為中心的中原經(jīng)濟區(qū)和以獨具水陸交通之便的武漢經(jīng)濟區(qū)的結合部,具有重要戰(zhàn)略地理位置和區(qū)位優(yōu)勢??h城區(qū)地勢西北高、東南低,為山澗沖積平原及山前堆積丘陵組成,是比較明顯的山丘區(qū)城市。城區(qū)包括弦山、紫水兩個街道辦事處和官渡河工業(yè)聚集區(qū),現(xiàn)狀建成區(qū)面積約22 km2,人口19萬人。
光山縣城的主要防洪河道為潢河及其重要支流紫水河。紫水河上游來水包括何油坊河、三里橋河、七星湖河、千家堰河、環(huán)護城河及南護城河等,見圖1所示。
潢河為淮河上游右岸一級支流,發(fā)源于大別山北麓的萬字山,流經(jīng)新縣、光山、潢川三縣及其縣城,在潢川縣四合臺村西入淮河,干流全長167 km,流域面積2 400 km2。地勢南高北低,略向東傾,上游為山區(qū),河床寬窄不一,比降陡峻,中下游為淺山丘陵區(qū)及平原區(qū),河道下游比降逐漸變緩。
光山縣城城市內河包括何油坊河、三里橋河、七星湖河、千家堰河,匯集前三條河道洪水的環(huán)護城河,承接千家堰河洪水的南護城河,以及最后排入潢河的紫水河。
何油坊河發(fā)源于弦山街道辦事處劉洼水庫,何油坊河、三里橋河分別穿過興農北路、龍山北干渠后,何油坊河順龍山北干渠向南與三里橋河匯合后稱西北進水河,然后在雙橋處匯入環(huán)護城河,雙橋以上段河長8.58 km,流域面積21.4 km2;七星湖河發(fā)源于弦山街道辦事處蔡大山,穿過龍山北干渠、省道S338,沿司馬光西路向東,在公療醫(yī)院處匯入環(huán)護城河,長9.41 km,流域面積8.3 km2;千家堰河發(fā)源于弦山街道辦事處塘灣,中游經(jīng)丁橋水庫,穿過龍山北干渠、省道S338,在大石橋處入南護城河,河長13.06 km,流域面積11.13 km2;環(huán)護城河為老縣城的護城河,總河長3.546 km,承接何油坊河、三里橋河、七星湖河洪水,匯集老縣城及其附近洪水后,在環(huán)護城河與司馬光東路交叉口北匯入紫水河;南護城河為千家堰河與紫水河間的連接河,長1.521 km,承接千家堰河洪水,匯集金色弦城、匯泉中學一帶洪水后,匯入紫水河;紫水河承接環(huán)護城河、南護城河等縣城河道全部來水,西起環(huán)護城河與司馬光東路交叉口北,東在胡家灣處匯入潢河,全長7.447 km,控制流域面積52.16 km2。
圖1 光山縣城市防洪規(guī)劃圖
1.3.1 龍山樞紐
位于光山縣城西南約7 km處的槐店鄉(xiāng)珠山村,是一座防洪、灌溉、供水、發(fā)電等綜合利用的中型水利樞紐。樞紐以上河長71 km,控制流域面積1 220 km2(包括在潢河支流田鋪河上的中型水庫-香山水庫,控制流域面積72.8 km2;在潢河支流潑陂河上的大型水庫-潑河水庫,控制流域面積222 km2),總庫容5 960萬m3。龍山樞紐按20 a一遇洪水標準設計,設計下泄流量為2 320 m3/s,200 a一遇洪水標準校核,校核下泄流量為5 879m3/s。
1.3.2 小型水庫
光山縣城內河上游的小型水庫共有2座:丁橋水庫是位于千家堰上游的一座小(1)型水庫,控制流域面積4.08 km2,防洪標準為20 a一遇設計,200 a一遇校核,總庫容140.7萬m3,溢洪道最大泄量16.8 m3/s;劉洼水庫是位于何油坊河上游的一座小(2)型水庫,控制流域面積0.42 km2,防洪標準為10 a一遇設計,50 a一遇校核,總庫容24萬m3,溢洪道最大泄量7.3 m3/s。
1.3.3 滾水壩
潢河滾水壩位于城關二號橋下游200 m處,為M7.5漿砌石實用堰型溢流壩,壩高2.0 m,壩長280 m,壩面采用C15混凝土護面,上游采用粘土鋪蓋防滲,消力池采用底流式消能,池長15 m,池深0.7 m,海漫段長20 m,沖刷閘為3 m×2 m的平板閘門。
隨著光山縣縣城建設的不斷擴大,城市防洪存在的問題也日益突出,主要表現(xiàn)在:
(1)城市防洪標準偏低。潢河穿縣城南區(qū)而過,河床寬窄不一,岸坡陡峻、坍塌嚴重;人為侵占河道、亂挖亂建現(xiàn)象較為突出;漿砌石滾水壩人為縮窄河道一百多米,抬高河底高程2.0 m;河床中樹木叢生,障礙較多,尤其是在河床中修建采砂道路,嚴重影響河道行洪;龍山樞紐因庫容較小、上游來水面積大,水庫調蓄能力有限,削峰能力差,致使部分河段防洪標準不足5 a一遇,嚴重威脅縣城居民生命財產安全。
(2)縣城上游丘陵區(qū)河溝比降陡,流程短,匯流相對集中,很短時間內即可形成洪峰。龍山北干渠渠堤部分起到了對上游洪水的攔洪作用,但也增加了三里橋河、何油坊河沿岸的洪澇災害損失,同時延長了下游城區(qū)的淹沒時間;千家堰河、七星湖河由于上游流域面積大,加之上游缺乏控制性截洪工程,現(xiàn)狀洪水最終又分別繞道環(huán)護城河、南護城河匯合至紫水河流入潢河,加大了洪水在縣城內繞行的長度和流量,直接威脅縣城的防洪安全。
(3)縣城內河道本身彎曲,斷面狹窄,淤積嚴重,沒有進行過系統(tǒng)治理,再加上沒有完全按城市防洪規(guī)劃進行開發(fā)建設,人與水爭地,擠占河道,使西北進水河、千家堰河、環(huán)護城河、南護城河及紫水河行洪斷面不夠,水位抬高,致使城區(qū)河道行洪能力嚴重不足。
(4)支流小型水庫存在安全隱患。丁橋水庫、劉洼水庫均存在防洪標準不滿足要求、大壩滲漏等嚴重問題。雖然這些小水庫控制流域面積不大,防洪庫容有限,但是,水庫一旦失事,對城市防洪的危害也是非常巨大的。
(5)部分橋梁及管線阻水嚴重。部分橋梁建設時,由于沒有進行防洪安全計算,斷面嚴重不足。城市供水、供氣、污水、通訊電纜等管線直接從橋梁上穿過,加之泄洪時夾帶的樹枝、木板等物件,形成新的阻水體,占用過水斷面,嚴重影響洪水安全下泄。
(6)由于一些地段本身地勢較低,本身排水設施不配套等,也是造成內澇的原因之一。
從可持續(xù)發(fā)展的城市水利角度,光山縣城市防洪減災的對策與措施主要包括工程措施和非工程措施兩個方面。工程措施包括潢河整治、滾水壩改建、內河疏通、截洪溝建設等,它可以降低洪水造成的危害和機會;非工程措施也是減輕災害的重要途徑,它不是控制洪水,而是加強防洪的科學管理和調度,以適應洪水的自然特性,最大限度地減輕洪澇損失。
3.1.1 潢河整治工程
按照防洪規(guī)劃對潢河卡口段進行拓寬改造,對河床中樹木、竹林等障礙,尤其是河床中嚴重影響行洪的采砂道路進行清除,岸坡進行護砌等。前幾年的湖洼治理工程,以及近年來的中小河流治理工程已將城關二號橋上游河道大部分河段治理完畢,下一步應重點治理城關二號橋下游河段。
3.1.2 滾水壩拆建工程
將現(xiàn)有的漿砌石滾水壩拆除,改建為橡膠壩。經(jīng)計算,滾水壩改建為橡膠壩,并且下游河道綜合整治后,壩址處20 a一遇水位可降低0.55 m,不僅可使潢河上新建的新南大橋滿足防洪標準要求,而且大大降低了潢河水位,減少對縣城內河洪水的頂托,使光山縣城內河洪水及時下泄。改建橡膠壩工程斷面詳見圖2所示。
3.1.3 搞好縣城排水系統(tǒng)建設
縣城排水系統(tǒng)建設要堅持以流域為單元,上下游兼顧、干支流相協(xié)調的原則,最大限度地發(fā)揮出治理工程的整體效果。主要采用“西截、中疏、東擴”的綜合治理方案:“西截”即在七星湖河、千家堰河過省道S338線前,在省道S338線西側開挖一條新河(即改線A段、改線B段),將西部防洪范圍內洪水進行截洪排入潢河(增加第一入潢河口),做到高水高排,從而減少西邊洪水對縣城的影響;“中疏”即對西北進水河、七星湖河、千家堰河、環(huán)護城河及南護城河進行開挖疏浚,使其過流能力滿足防洪要求,同時對千家堰河東段進行疏通開挖使其直接排入潢河(增加第二入潢河口),以減輕城市總出水口紫水河的泄洪壓力;“東擴”即對紫水河進行擴挖,使縣城重要泄洪通道紫水河泄洪能力滿足設計要求(擴挖原入潢河口)。同時,對一些地勢低洼地區(qū),配套小區(qū)內的排水設施,通過以上綜合治理措施的實施,從根本上完善排水系統(tǒng)的規(guī)劃和建設,見圖1所示。
圖2 光山縣潢河橡膠壩縱剖面圖
3.1.4 縣城橋梁改建工程
加快縣城內阻水橋涵(特別是環(huán)護城河上的橋梁)的拓寬改造步伐,擴寬龍山北干渠和三里橋河交匯處的涵洞,拆除河道上的違章建筑物,將供水、供氣、通訊電纜等管線進行統(tǒng)一規(guī)劃改造,盡快實施雨污分流工程,從根本上消除內河上的排洪瓶頸。
3.1.5 小水庫除險加固工程
對丁橋水庫、劉洼水庫防洪標準不足、壩體滲漏、防汛道路不通暢等嚴重問題及時進行除險加固,大壩上游采用混凝土護坡,下游采用草皮護坡,采用水泥土深層攪拌樁防滲墻對大壩進行防滲處理,樁徑450 mm,成墻厚度300 mm,樁底深入壩基低液限粘土層以下1 m;擴寬溢洪道,使水庫防洪標準滿足規(guī)范要求;將輸水洞進出口拆除重建;新建混凝土防汛道路。通過以上工程措施的實施,確保水庫安全度汛。丁橋水庫除險加固工程設計見圖3所示。
3.2.1 編制城市排水防澇規(guī)劃
按照修訂后的《室外排水設計規(guī)范》等標準確定有關建設標準,將城市排水防澇設施建設規(guī)劃納入城市總體規(guī)劃和土地利用總體規(guī)劃,積極應用地理信息、全球定位、遙感應用等技術系統(tǒng),全面提升排水防澇數(shù)字化水平。
3.2.2 明確防洪及建設管理責任
圖3 丁橋水庫大壩典型橫斷面設計圖
明確主干河道(潢河)與中心城區(qū)內河河道的防洪及建設管理責任,潢河防洪和建設由縣防汛抗旱總指揮部負責;縣城區(qū)內河排澇和管網(wǎng)改造等由縣城防汛抗旱指揮部負責,嚴格控制河道范圍內的采砂、施工審查等。
3.2.3 完善防洪應急預案
完善中心城市防洪應急預案,組建縣城防汛指揮系統(tǒng),縣城防汛抗旱指揮部應利用先進的通訊工具和計算機網(wǎng)絡,充分發(fā)揮各水利工程的潛力,科學調度龍山樞紐、橡膠壩、小水庫等建筑物放水量和時間,以達到削峰和錯峰的目的,最大限度地降低洪澇災害,確??h城內河安全泄洪。
遇到超標準洪水時,采取臨時搶護措施,保人、保重點、保要害部位,電力、通信、公安、電視、廣播、無線電管理、公路、鐵路、石油等部門,必須無條件地為防汛工作提供服務,確保汛情和防汛指令能及時準確傳遞,人員能沿規(guī)劃線路盡快撤退,減少洪澇災害損失。
3.2.4 嚴格日常管理,確保行洪安全
由于內河日常管理由轄區(qū)街道辦事處負責,因此,應將內河衛(wèi)生等納入縣政府進行的轄區(qū)環(huán)境衛(wèi)生評比范圍之內,避免出現(xiàn)新的人為設障和淤積河道的行為發(fā)生,確保洪水安全下泄。
[1]信陽市水利勘測設計院.信陽市光山縣城市防洪規(guī)劃報告[R].2013.
[2]信陽市水利勘測設計院.河南省光山縣潢河光山南大橋以上段治理工程初步設計報告[R].2011.
[3]信陽地區(qū)水利漁業(yè)局.信陽地區(qū)水利志[Z].1993.
[4]河南省豫建設計院.光山縣城總體規(guī)劃(2012-2030)[Z].2011.
[5]河南省豫建設計院.光山縣城市總體規(guī)劃說明書[Z].2011.
[6]河南省豫建設計院.光山縣城市總體規(guī)劃說明書[Z].2011.
[7]光山縣水利局.河南省潢河光山縣城區(qū)段溢流壩設計報告[R].2005.