何夕龍，陳 婷，許慧澤，季益柱

(中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司，安徽 合肥 230601)

1 工程概況

1.1 入海水道二期工程

淮河入海水道西起洪澤湖二河閘，于濱海扁擔(dān)港入黃海，全長(zhǎng)162.3km。工程設(shè)計(jì)行洪能力2270m3/s，設(shè)有二河、淮安、濱海和?？跇屑~及淮阜控制，在防御淮河流域2003、2007年大水中均發(fā)揮了重要作用。入海水道與入江水道、蘇北灌溉總渠、分淮入沂等工程共同承泄洪澤湖以上15.8萬(wàn)km2的來(lái)水，使淮河下游泄洪規(guī)模擴(kuò)大到15270～18270m3/s，在洪澤湖周邊圩區(qū)滯洪的條件下，洪澤湖防洪標(biāo)準(zhǔn)從50年一遇提高到100年一遇。

《淮河流域防洪規(guī)劃》將洪澤湖的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到300年一遇作為防洪減災(zāi)目標(biāo)。入海水道二期工程在一期工程的基礎(chǔ)上，通過(guò)全線擴(kuò)挖入海水道深槽、加高加固入海水道南、北堤防，擴(kuò)建沿線各樞紐泄洪建筑物，使洪澤湖泄洪能力平均增加30%(其中洪澤湖水位14.0m以下增大34.8%)，配合入江水道、灌溉總渠和分淮入沂等工程將洪澤湖防洪標(biāo)準(zhǔn)從100年一遇提高到300年一遇。入海水道二期工程使淮河入海的能力得到了進(jìn)一步加強(qiáng)和鞏固，可減少洪澤湖周邊滯洪區(qū)進(jìn)洪機(jī)遇，為洪澤湖周邊滯洪區(qū)調(diào)整創(chuàng)造條件。

1.2 洪澤湖周邊滯洪區(qū)

1.2.1基本情況

洪澤湖周邊滯洪區(qū)位于洪澤湖大堤以西，廢黃河以南，泗洪縣西南高地以東，以及盱眙縣的沿湖、沿淮地區(qū)。滯洪區(qū)總面積1515km2(洪澤湖設(shè)計(jì)水位16.0m時(shí))，滯洪庫(kù)容為30億m3，人口83萬(wàn)，涉及江蘇省宿遷、淮安兩市，耕地121萬(wàn)畝。該滯洪區(qū)建于1955年，建成后沒有滯蓄過(guò)洪水，洪澤湖周邊地區(qū)有圩區(qū)389個(gè)。

根據(jù)淮河流域防御洪水調(diào)度方案，遇1954年洪水需啟用洪澤湖周邊滯洪區(qū)滯蓄洪水，洪澤湖在運(yùn)用洪澤湖周邊滯洪區(qū)的條件下才能達(dá)到100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。因此，洪澤湖周邊滯洪區(qū)是保障洪澤湖大堤及下游1700多萬(wàn)人口、2000多萬(wàn)畝耕地以及揚(yáng)州、泰州、鹽城等重要城市的重要措施之一，也是淮河中游防洪安全的重要保證。

1.2.2存在的主要問(wèn)題

洪澤湖周邊滯洪區(qū)內(nèi)人口眾多，且由389個(gè)大小不一圩區(qū)組成。安全建設(shè)相當(dāng)滯后，溧東、洪澤湖農(nóng)場(chǎng)、三河農(nóng)場(chǎng)等圩區(qū)無(wú)進(jìn)退洪控制工程，迎湖擋洪堤、隔堤等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模都非常低，滯洪時(shí)，安全隱患大，通湖河道和圩區(qū)間無(wú)控制工程。另外，現(xiàn)狀運(yùn)用調(diào)度辦法中把洪澤湖周邊滯洪區(qū)當(dāng)成單一的一次性全部滯洪運(yùn)用，未針對(duì)具體情況和特點(diǎn)及流域洪水安排對(duì)滯洪區(qū)的要求進(jìn)行滯洪效果及影響的運(yùn)用研究。因此，滯洪區(qū)的啟用、決策、調(diào)度和管理難度都非常大。

2 建設(shè)方案擬定

2.1 河道開挖規(guī)模的擬定

為分析入海水道二期工程河道擴(kuò)挖規(guī)模與洪澤湖周邊滯洪區(qū)運(yùn)用的關(guān)系，結(jié)合滯洪區(qū)不同運(yùn)用條件，按滿足300年一遇洪水洪澤湖水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)，擬定了四組擴(kuò)挖方案。

方案一：河道擴(kuò)挖規(guī)模盡量偏小，洪澤湖周邊滯洪區(qū)全部滯洪。

方案二：在方案一基礎(chǔ)上適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模，部分啟用洪澤湖周邊滯洪區(qū)滯洪。

方案三：進(jìn)一步擴(kuò)大河道擴(kuò)挖規(guī)模，不啟用洪澤湖周邊滯洪區(qū)。

方案四：在滿足工程管理要求和河道岸坡及堤防穩(wěn)定的前提下(原則上保留河道灘地寬度50m)，盡量加大河道擴(kuò)挖規(guī)模，不啟用洪澤湖周邊滯洪區(qū)。

2.2 周邊滯洪圩區(qū)分區(qū)方案

洪澤湖周邊滯洪區(qū)人口主要居住在高程14.5m右以上離湖較遠(yuǎn)圩區(qū)及坡地，約占總?cè)丝诘?5%；迎湖圩區(qū)地勢(shì)較低，人口少，約占總?cè)丝诘?5%，集鎮(zhèn)及重要設(shè)施也較少。

根據(jù)地形地域特點(diǎn)、行政區(qū)劃、通湖河道堤防分隔狀況、水利工程布置等諸因素，將洪澤湖周邊滯洪區(qū)分為兩個(gè)區(qū)。將迎湖地勢(shì)低洼、滯洪效果明顯的劃為一區(qū)；離湖較遠(yuǎn)，地勢(shì)較高，人口、集鎮(zhèn)、重要設(shè)施多的劃為二區(qū)。其中一區(qū)共122個(gè)圩區(qū)；二區(qū)包括剩下的217個(gè)圩區(qū)和坡地。具體分區(qū)情況見表1。

表1 洪澤湖周邊滯洪區(qū)分區(qū)情況表

注：不包括12.5m以下規(guī)劃還湖50個(gè)的圩區(qū)面積。

3 河道規(guī)模與滯洪區(qū)運(yùn)用關(guān)系

3.1 調(diào)洪演算成果

擬定的四組河道開挖方案在洪澤湖周邊滯洪區(qū)不同運(yùn)用條件下洪澤湖300年一遇洪水調(diào)洪演算成果見表2。

方案一：河道開挖規(guī)模較小，在啟用一區(qū)或不啟用滯洪區(qū)滯洪時(shí)洪澤湖最高水位超過(guò)16.0m：只有全部用滯洪區(qū)滯洪才能夠滿足洪澤湖最高水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)。

表2 調(diào)洪演算成果對(duì)比分析

注：滯洪區(qū)不滯洪時(shí)影響的面積、人口等數(shù)值為0。

圖1 300年一遇現(xiàn)狀和不同河道規(guī)模情況下洪澤湖最高水位對(duì)比圖

方案二：若不啟用滯洪區(qū)，洪澤湖最高水位超過(guò)16.0m；全部啟用滯洪區(qū)和啟用一區(qū)滯洪，能夠滿足洪澤湖最高水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)。在啟用一區(qū)的情況下，既能滿足洪澤湖最高水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)，淹沒影響相對(duì)也較小。

方案三：在洪澤湖周邊滯洪區(qū)不同分區(qū)運(yùn)用條件下均能滿足洪澤湖最高水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)。特別是在不啟用滯洪區(qū)的情況下，既能滿足洪澤湖最高水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)，又能為滯洪區(qū)調(diào)整創(chuàng)造條件。

方案四：在洪澤湖周邊滯洪區(qū)不同分區(qū)運(yùn)用條件下均能滿足洪澤湖最高水位不超過(guò)16.0m的目標(biāo)，但是河道開挖規(guī)模偏大。

3.2 影響分析

3.2.1洪澤湖水位影響分析

在洪澤湖周邊滯洪區(qū)不同運(yùn)用條件下，現(xiàn)狀工況、入海水道二期工程四組河道開挖規(guī)模情況下，遇300年一遇洪水時(shí)，洪澤湖最高洪水位對(duì)比如圖1所示。

入海水道二期工程建成后，遇300年一遇洪水，周邊滯洪區(qū)全部滯洪，方案一～四洪澤湖最高洪水位15.92～15.34m，洪澤湖水位均未超過(guò)16.0m，滿足300年一遇防洪要求；啟用一區(qū)運(yùn)用滯洪，方案一～四洪澤湖最高洪水位16.24～15.34m，方案一最高洪水位為16.24m，超過(guò)300年防洪目標(biāo)16.0m水位，其余方案滿足300年一遇防洪要求；若滯洪區(qū)不滯洪，方案一～四洪澤湖最高洪水位16.56～15.66m，方案一、二最高洪水位分別為16.56、16.11m，超過(guò)300年防洪目標(biāo)16.0m水位，方案三和方案四滿足300年一遇防洪要求。

由此可見，遇300年一遇洪水，擴(kuò)挖入海水道對(duì)降低洪澤湖水位效果明顯，周邊滯洪區(qū)不同運(yùn)用條件，對(duì)入海水道不同規(guī)模滿足300年一遇洪水16.0m的目標(biāo)有一定影響，河道擴(kuò)挖規(guī)模越大降低水位效果越明顯。

3.2.2滯洪面積和人口影響分析

入海水道二期工程建成后，遇300年一遇洪水，根據(jù)表2中分析影響成果，周邊滯洪區(qū)全部滯洪，方案一～四洪澤湖周邊滯洪區(qū)滯洪量25.30億～19.13億m3，滯洪面積1417.0～1235km2，影響人口約74.40萬(wàn)～59.90萬(wàn)人，影響耕地117.06萬(wàn)～103.13萬(wàn)畝，河道規(guī)模越大，滯洪量越小，滯洪影響的面積和人口逐步減少；周邊滯洪區(qū)運(yùn)用一區(qū)滯洪時(shí)，河道開挖的各個(gè)方案僅影響一區(qū)滯洪面積415km2、人口6.18萬(wàn)人、耕地45.73萬(wàn)畝，對(duì)300年一遇以下洪水，二區(qū)可不滯洪，可保護(hù)區(qū)內(nèi)面積1025km2和約72萬(wàn)人；滯洪區(qū)不滯洪時(shí)，方案一和方案二水位超過(guò)16.0m，周邊滯洪區(qū)仍需滯洪，方案三、四水位不超過(guò)16.0m，對(duì)周邊滯洪區(qū)無(wú)影響。

因此，從各個(gè)方案之間比較，相對(duì)影響的面積和人口差別不大，但從全部啟用或部分啟用甚至不用洪澤湖周邊滯洪區(qū)分析，影響的面積和人口差別很大。

3.2.3洪澤湖泄流能力分析

入海水道二期工程通過(guò)擴(kuò)挖泓道進(jìn)一步打開淮河下游出路，二期工程河道方案一擴(kuò)大洪澤湖12.5～16.0m水位時(shí)的泄洪流量700～3520m3/s，擴(kuò)大泄流能力11%～19%；方案二擴(kuò)大洪澤湖12.5～16.0m水位時(shí)的泄洪流量700～4410m3/s，擴(kuò)大泄流能力11%～24%；方案三擴(kuò)大洪澤湖12.5～16.0m水位時(shí)的泄洪流量700～4830m3/s，擴(kuò)大泄流能力11%～26%；方案四擴(kuò)大洪澤湖12.5～16.0m水位時(shí)的泄洪流量700～5880m3/s，擴(kuò)大泄流能力12%～32%。

3.2.4增量投資效益分析

工程建設(shè)估算投資包括入海水道二期工程和洪澤湖周邊滯洪區(qū)建設(shè)投資，各方案總投資為270.4、308.5、328.0、355.3億元。工程效益包括防洪效益、除澇效益及其他效益等，工程總效益24.7、34.2、38.8、41.3億元。社會(huì)折現(xiàn)率取8%，各方案效益費(fèi)用比1.51、1.84、1.96、1.93，都大于1.0。

方案二、三、四比方案一總投資分別增加38.1億、57.6億、84.9億元，多年平均綜合效益增加9.5億、14.2億、16.7億元，增量投資的效益費(fèi)用比分別為4.12、4.08、3.24；方案三、四與方案二比總投資分別增加19.5億、46.8億元，多年平均綜合效益增加4.7億、7.2億元，增量投資效益費(fèi)用比分別為3.99和2.52；方案二、三的增量投資效益費(fèi)用比均遠(yuǎn)大于1.0。方案四與方案三比總投資增加27.3億元，多年平均綜合效益增加2.5億元，增量投資的效益費(fèi)用比分別為1.49，增量投資效果明顯降低。增量投資效益費(fèi)用分析對(duì)比見表3。

經(jīng)效益費(fèi)用比分析，方案三效益費(fèi)用比最大為1.96，與方案一、二增量投資效益費(fèi)用比分別為4.08和3.99，若工程再繼續(xù)增加規(guī)模，增量投資效果下降。

表3 入海水道二期工程方案增量投資效益費(fèi)用分析對(duì)比表

3.3 河道開挖規(guī)模

通過(guò)調(diào)洪演算及影響分析可以得到，方案二、三、四可以使洪澤湖周邊滯洪區(qū)部分或全部解放出來(lái)，減少周邊滯洪區(qū)的進(jìn)洪機(jī)遇，為滯洪區(qū)調(diào)整創(chuàng)造條件。從河道開挖規(guī)模看，方案一開挖規(guī)模偏小，方案四開挖規(guī)模偏大，方案二、三可不同程度滿足洪澤湖的防洪要求。

僅一區(qū)滯洪的條件下，方案二、三均滿足300年一遇洪澤湖不超過(guò)16.0m目標(biāo)；在周邊滯洪區(qū)不滯洪的條件下，方案二300年一遇洪水位為16.11m，不滿足洪澤湖防洪目標(biāo)；方案三300年一遇洪水位為15.95m，滿足洪澤湖防洪目標(biāo)。

方案二利用一區(qū)滯洪才能滿足300年一遇洪澤湖不超過(guò)16.0m的防洪目標(biāo)，今后如果需要進(jìn)一步調(diào)整滯洪區(qū)，將難以實(shí)現(xiàn)。方案三在周邊滯洪區(qū)不滯洪的條件下仍能滿足規(guī)劃防洪目標(biāo)，可增強(qiáng)洪澤湖洪水調(diào)度的靈活性，進(jìn)一步減少周邊滯洪區(qū)進(jìn)洪幾率，為洪澤湖周邊滯洪區(qū)調(diào)整留有余地。本次綜合洪水調(diào)度的靈活性、工程投資及防洪效益，研究分析河道擴(kuò)挖規(guī)模方案三較為適宜，入海水道二期工程河道開挖設(shè)計(jì)流量為7000m3/s。

4 結(jié)語(yǔ)

入海水道二期工程的建設(shè)可使洪澤湖防洪標(biāo)準(zhǔn)由100年一遇提高到300年一遇。通過(guò)研究不同河道開挖方案與洪澤湖周邊滯洪區(qū)運(yùn)用關(guān)系，可合理確定入海水道二期工程河道開挖規(guī)模、減少洪澤湖周邊滯洪區(qū)進(jìn)洪機(jī)遇。

入海水道二期工程建成后，洪澤湖洪水調(diào)度涉及到入江水道、入海水道、分淮入沂、蘇北灌溉總渠和廢黃河的洪水調(diào)度研究，以及洪澤湖周邊滯洪區(qū)的運(yùn)用方式研究等，各項(xiàng)工程調(diào)度運(yùn)用方式的關(guān)系十分復(fù)雜。本次研究可為今后開展洪澤湖下游出路與周邊滯洪區(qū)調(diào)度運(yùn)用研究提供有益的參考，為淮河下游的防洪保安提供重要技術(shù)支撐。