游 中 瓊，彭 興

(長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430010)

1 滁河流域洪水災(zāi)害

滁河流域位于長江與淮河之間，系長江下游左岸的一級(jí)支流，干流基本上平行于長江，沿途流經(jīng)安徽省的合肥市、馬鞍山市、滁州市和江蘇省南京市，于江蘇省大河口匯入長江，全長269 km，流域面積約8 000 km2(安徽境內(nèi)6 250 km2，江蘇境內(nèi)1 750 km2)[1-3]。滁河左岸有8條主要支流入?yún)R，右岸有5條分洪道。流域水系分布見圖1。

流域內(nèi)有滁州市及其下轄全椒、來安縣和南京江北新區(qū)，人口約有300萬人；有揚(yáng)子乙烯、全椒柴油機(jī)廠等國家大型骨干企業(yè)；有津浦鐵路、京滬高鐵，揚(yáng)子乙烯、南化、南鋼3條鐵路專用線，寧洛、合寧、滁馬等高速公路，G104，G312，G205等國道。

滁河流域山區(qū)占29%，丘陵占59%，平原圩區(qū)占12%。當(dāng)全流域普降暴雨時(shí)，幾乎90%面積產(chǎn)生的洪水會(huì)迅速匯集于只有約10%左右面積的圩區(qū)，致使圩區(qū)易發(fā)生洪澇災(zāi)害。21世紀(jì)以來，就發(fā)生了2003年7月、2008年7月、2015年6月、2020年7月幾場大洪水。2003年破圩39個(gè)，2008年受災(zāi)人口約105萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失超30億元；2015年受災(zāi)約59萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失超10億元；2020年全椒縣受災(zāi)人口約8.6萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失約3.15億元。

2 流域防洪基本情況

2.1 流域防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)水利部2006年批復(fù)的《滁河流域防洪規(guī)劃(2004年修訂)》：滁河流域總體防洪標(biāo)準(zhǔn)為1991年6月的實(shí)際洪水(約20 a一遇)；滁州市城區(qū)、六合區(qū)城區(qū)、南京化學(xué)工業(yè)園區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇；全椒、來安縣城的防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇；以后可根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況適當(dāng)提高防洪標(biāo)準(zhǔn)[1-2]。

2.2 防洪體系建設(shè)情況

目前，滁河流域已基本形成了以堤防為基礎(chǔ)，分洪道、蓄滯洪區(qū)、支流水庫和河道整治等工程措施與防洪非工程措施相結(jié)合的綜合防洪體系[2-3]。

(1) 堤防。堤防是滁河防洪的基礎(chǔ)，包括干堤、主要支流堤防、分洪道堤防等，總長966.4 km(其中安徽省堤防長521.1 km、江蘇省堤防長445.3 km)。至2019年底，滁河干流、4個(gè)蓄滯洪區(qū)、分洪道、支流襄河全椒城區(qū)段和清流河滁州城區(qū)段等共約428 km堤防已基本完成達(dá)標(biāo)建設(shè)，干流尚有歷次洪水后應(yīng)急處理的部分堤防未進(jìn)行加固建設(shè)，支流及撇洪溝堤防防洪能力偏低。

圖1 滁河流域水系及水文站網(wǎng)分布示意Fig.1 Hydrological stations and rivers in Chuhe River Basin

滁河干流各控制斷面設(shè)計(jì)洪水位見表1。

表1 滁河干流各控制斷面設(shè)計(jì)水位Tab.1 Designed water levels at controlled stations in mainstream of Chuhe River m

(2) 分洪道工程。滁河流域5條分洪道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)情況見表2。通過滁河近期防洪治理工程實(shí)施，除駟馬山河因切嶺段未擴(kuò)挖到位而未達(dá)到規(guī)劃泄流能力(規(guī)劃條件下的現(xiàn)狀過流能力約800 m3/s)外，其余4條分洪道泄流能力均已達(dá)到規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。

(3) 蓄滯洪區(qū)。流域安排了4處蓄滯洪區(qū)，分別為荒草二圩、荒草三圩、蒿子圩(安徽省、江蘇省各一個(gè))、汪波東蕩，基本情況見表3。蓄滯洪區(qū)總面積19.5 km2，總蓄洪容積9 725萬m3，區(qū)內(nèi)均無常住人口。

表2 滁河分洪道基本情況Tab.2 Conditions of flood diversion channels in Chuhe River

表3 滁河流域蓄滯洪區(qū)基本情況Tab.3 Flood detention areas in Chuhe River Basin

(4) 水庫。滁河流域已建大中型水庫23座，總庫容10.12億m3，水庫總集水面積1 868 km2。其中防洪作用較大、納入滁河洪水調(diào)度方案的水庫有黃栗樹、沙河集、城西、屯倉、金牛山等5座，集水面積共1 041 km2，總庫容6.75億m3，防/滯洪庫容約2.5億m3。水庫大多以灌溉、供水為主要任務(wù)，具有一定的滯洪削峰作用，基本情況見表4。

表4 滁河流域具有防/滯洪作用的5座大中型水庫基本情況Tab.4 Five middle and larger reserviors having flood control function in Chuhe River Basin

(5) 干流控制閘及河道整治。滁河干流自上而下建有晉集閘、襄河口閘、汊河集閘、三汊灣閘和紅山窯閘，基本情況見表5。襄河口閘除險(xiǎn)加固工程實(shí)施于2002年。

表5 滁河干流主要節(jié)制閘基本情況Tab.5 Controlled sluices on mainstream of Chuhe River m3/s

(6) 防洪非工程措施。初步建立了適應(yīng)目前防汛需要的水情信息系統(tǒng)，水情監(jiān)測預(yù)報(bào)基本滿足防洪需求；洪水作業(yè)預(yù)報(bào)方案初步形成；每年批復(fù)干流及分洪道節(jié)制閘、支流防洪水庫汛期調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃。

2.3 流域現(xiàn)狀防洪能力

按照目前防洪工程建設(shè)情況，滁河干流現(xiàn)狀防洪能力在晉集閘以上達(dá)到10 a一遇、以下基本達(dá)到20 a一遇[2,4]。流域出現(xiàn)實(shí)測最高洪水位時(shí)，充分利用分洪道及干流河道泄流能力，配合蓄滯洪區(qū)合理運(yùn)用，干流絕大部分堤防通過防守能保住。

3 2020年滁河襄河口以上洪水

2020年6月10日至7月20日梅雨期，滁河流域有3次主要暴雨過程：分別是6月11～16日、6月27～28日、7月11～20日，其中以7月11～20日暴雨最為嚴(yán)重。6月10日至7月20日，襄河口以上區(qū)域總面雨量為801 mm，和縣石楊鎮(zhèn)幸福站的降雨量達(dá)到997 mm；7月11～20日面降水量383 mm，肥東縣梁園河站累積降雨量達(dá)到481 mm；7月17日全椒縣孤山站最大日降雨量達(dá)到184 mm。7月中旬襄河口以上區(qū)域最大3 d暴雨累積雨量籠罩面積統(tǒng)計(jì)值見表6。高強(qiáng)度、長歷史時(shí)降雨，造成河道水位暴漲，不斷刷新歷史最高值，梁園—襄河口閘段除古河站外，其余各站均超過了之前的歷史最高水位(見表7)，集中晉集閘上超歷史最高水位0.73 m。

表6 2020年7月18～20日襄河口以上累積雨量覆蓋面積Tab.6 Accumulated rainfall covering area at upstream of Xianghekou from July 18 to July 20,2020 km2

表7 2020年7月滁河襄河口閘以上各測站水位特征值Tab.7 Characteristic water level at controlled stations at upstream of Xianghekou

7月19日凌晨，荒草二圩、荒草三圩2個(gè)蓄滯洪區(qū)相繼破圩進(jìn)洪，襄河口閘上水位在分洪后出現(xiàn)短時(shí)下降，后又隨著上游洪水的到來復(fù)漲，很快超過2015年的實(shí)測最高值14.39 m，達(dá)14.76 m。

4 高洪水位原因分析

滁河襄河口以上2003，2008，2015年和2020年暴雨洪水特性對(duì)比見表8。

表8 滁河襄河口閘以上2003，2008，2015，2020年洪水特性對(duì)比Tab.8 Comparison of flood characteristics at upstream of Xianghekou in 2003,2008,2015 and 2020

從表8中可以看出：滁河2015年6月洪水和2020年7月洪水，暴雨中心均位于襄河口閘以上[2，5]，高洪期間閘下游曉橋站最高水位基本相當(dāng)，但同期長江干流南京站平均水位2020年遠(yuǎn)高于2015年。

下面以2015年和2020年洪水為例來分析2020年襄河口以上超歷史高洪水位出現(xiàn)的原因。

(1) 干支流來水。根據(jù)測站分布情況，以高亮集站為滁河干流流量代表站，襄河站為支流襄河流量代表站，考慮高亮集站1 d洪水傳播時(shí)間，兩站及合成流量過程見圖2。從圖2中可以看出，2020年襄河口閘以上干支流來水均大于2015年，則疊加后的洪峰流量差值為463 m3/s。

圖2 襄河口閘以上2015，2020年干支流洪水過程比較Fig.2 Comparison of flood process in 2015,2020 at upstream of Xianghekou

(2) 干流及分洪道下泄能力。滁河襄河口以上洪水，主要通過干流襄河口閘和駟馬山分洪道烏江閘下泄。2015，2020年洪水襄河口閘、烏江閘及兩閘合成(考慮1 d洪水傳播時(shí)間)下泄流量過程見圖3。從圖3中可以看出：與2015年相比，2020年烏江閘下泄流量增大(2015年烏江閘改擴(kuò)建工程尚未實(shí)施完成，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)泄流能力為500 m3/s)，襄河口閘下泄流量減小，兩閘合成下泄流量略大。

圖3 2015，2020年襄河口閘與烏江閘下泄洪水過程比較Fig.3 Comparison of flood discharge from Xianghekou sluice and Wujiang sluice in 2015,2020

從上述干支流來水、下泄過程比較可以看出，在荒草二圩、荒草三圩都分洪運(yùn)用、襄河口閘和烏江閘聯(lián)合下泄流量基本相當(dāng)?shù)那闆r下，襄河口以上河道在2020年洪水中出現(xiàn)了比2015年更高洪水位的原因主要還是干支流來水偏大。

5 今后洪水應(yīng)對(duì)措施思考

2020年7月中旬，受持續(xù)強(qiáng)降雨和上游來水影響，滁河水位急漲，襄河口閘上水位在7月18日24 h內(nèi)由12.37 m暴漲至14.30 m，19日01∶00水位達(dá)14.33 m，逼近2015年的歷史最高水位14.39 m。03∶00左右荒草二圩、荒草三圩破圩分洪，12∶00水位回落至13.81 m后水位復(fù)漲，至20日18∶00達(dá)到最高水位14.76 m，超設(shè)計(jì)水位約1.0 m。在本次洪水中，全椒縣水毀工程達(dá)216處，其中堤防漫堤、滲漏、塌方、決口險(xiǎn)情超百起，滁河一級(jí)站泵房被淹。

針對(duì)2020年洪水中襄河口閘以上防洪出現(xiàn)的問題，建議今后可采取下列措施加以緩解。

5.1 堅(jiān)持以泄為主的方針，擴(kuò)大下泄能力

(1) 改擴(kuò)建襄河口閘、襄河口-曉橋段河道整治，增大滁河干流下泄能力。近年來，滁河晉集閘以上河道整治、閘壩改擴(kuò)建工程陸續(xù)實(shí)施，洪水下泄能力增強(qiáng)。如劉橋壩閘過流能力由2016年前的270 m3/s提高到了現(xiàn)狀680 m3/s。襄河口閘的下泄能力在減弱，2015年和2020年洪水中，閘上最高水位分別為14.39，14.76 m，相應(yīng)閘下游曉橋站的水位分別為11.83，11.81 m，而襄河口閘的下泄流量分別為585，406 m3/s，在下游曉橋站水位基本相同的情況下，襄河口閘的下泄流量減少了約180 m3/s。上泄下頂情況下，加大了襄河口閘上的防洪壓力。

襄河口閘設(shè)計(jì)泄流能力為700 m3/s，但在2015，2020年洪水中的下泄流量均遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。在2020年洪水中，若在防洪最緊張時(shí)，襄河口閘能增加300 m3/s下泄流量達(dá)到設(shè)計(jì)泄流能力，即使不考慮前期降低河道水位的作用，亦可再降低閘上水位約0.4 m。

襄河口閘下至?xí)詷蚝佣?，局部河道彎曲?0°，同時(shí)因涉及安徽、江蘇兩省，河道整治工程一直未能實(shí)施，部分河段淤塞嚴(yán)重(自襄河口閘下往下游的典型斷面見圖4)。2008年滁河防洪治理近期工程可行性研究中復(fù)核該段河道過流能力300～400 m3/s，成為滁河中游泄洪瓶頸，導(dǎo)致襄河口以上洪水下泄困難。

通過改擴(kuò)建襄河口閘，對(duì)襄河口閘—曉橋河段按 相應(yīng)過流能力清障、疏浚，擴(kuò)大滁河干流的泄流能力，可降低襄河口閘上水位0.4 m以上，效果明顯。

(2) 實(shí)施駟馬山分洪道切嶺段達(dá)標(biāo)建設(shè)、改建烏江泵站，擴(kuò)大分洪道泄流能力。駟馬山分洪道是襄河 口閘上洪水的主要泄流通道，出口河段的烏江閘設(shè)計(jì)規(guī)模是1 000 m3/s。在2020年洪水中，雖面臨長江持續(xù)高洪水位頂托影響，但由于閘上水位抬高，依靠上下游水位差，在駟馬山分洪道切嶺段尚未按規(guī)劃規(guī)模實(shí)施的情況下，烏江閘的泄流能力就已達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)模。若駟馬山分洪道能按照設(shè)計(jì)規(guī)模實(shí)施完成，將更有利于排洪降低滁河干流水位。

圖4 襄河口閘下典型斷面示意(順序向下游截取)Fig.4 Typical river sections at downstream of Xianghekou

駟馬山引江工程渠首烏江樞紐包括抽水站、節(jié)制閘和船閘各1座。目前節(jié)制閘、船閘改擴(kuò)建工程已經(jīng)實(shí)施完成，在分洪道規(guī)模已經(jīng)確定的條件下，再實(shí)施節(jié)制閘擴(kuò)建工程，在長江高洪水位時(shí)依靠自排分泄滁河洪水入江的潛力不大，可考慮將現(xiàn)有的提水泵站(提水能力138 m3/s)改建為雙向抽水泵站，在滁河防洪非常時(shí)期擴(kuò)大駟馬山分洪道泄洪入江能力。

(3) 利用襄河與清流河之間現(xiàn)有撇洪溝渠，開辟新的泄洪通道。襄河與下游的土橋河通過土橋西撇洪河建立了水力聯(lián)系，土橋東撇洪河與汪郢新河之間有渠道相連，同時(shí)，西官圩內(nèi)部分排水渠與襄河僅堤防相隔。通過建設(shè)排水閘、站，實(shí)施水系連通工程，可以在襄河上開辟新的泄洪通道，在襄河口閘上防洪形勢緊張時(shí)減少進(jìn)入干流的洪水，在非汛期時(shí)可以引襄河水入渠系增加圩區(qū)內(nèi)可利用水量。

5.2 增加上游調(diào)蓄能力，減少高洪水期匯入干流的水量

(1) 高水時(shí)限制泵站抽排，減少入河水量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，滁河襄河口以上現(xiàn)有排澇泵站裝機(jī)約1.8萬kW、設(shè)計(jì)抽排能力超過150 m3/s。每到汛期，這些泵站基本上都會(huì)全力抽排。遇2020年這種上游型洪水，為保證沿岸圩區(qū)堤防安全，建議對(duì)泵站抽排應(yīng)設(shè)置限排條件，減少高洪時(shí)入河水量。 (2) 結(jié)合水資源利用，發(fā)揮已建水庫攔滯洪作用。滁河襄河口以上，目前已經(jīng)建成了黃栗樹大型水庫，岱山、管灣、袁河西、長山、昭關(guān)、馬廠、三灣、趙店、半邊 月、夾山關(guān)等中型水庫。黃栗樹水庫在歷次洪水中均發(fā)揮了攔蓄洪水作用，幾個(gè)中型水庫控制集水面積約520 km2、調(diào)洪庫容可達(dá)約1.1億m3(2020年洪水中各水庫攔洪量有待確認(rèn))。今后可根據(jù)水文預(yù)報(bào)，結(jié)合水資源綜合利用，研究這些水庫的防洪運(yùn)用方式，充分發(fā)揮它們的滯洪作用，減輕下游洪水壓力。

6 結(jié) 論

滁河流域洪水具有時(shí)空分布不均、降雨強(qiáng)度大、洪水峰高量大的特點(diǎn)，長江發(fā)生大洪水時(shí)滁河干流將持續(xù)維持高洪水位。2020年7月，受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，在荒草二圩、荒草三圩分洪運(yùn)用條件下，滁河襄河口以上河段幾乎全線超歷史最高水位。2020年襄河口以上出現(xiàn)歷史最高洪水位的原因主要在于來水偏大。

為應(yīng)對(duì)襄河口閘上類似2020年洪水，應(yīng)通過擴(kuò)大下泄能力、增加上游調(diào)蓄等措施來緩解防洪壓力。擴(kuò)大下泄能力的措施包括：通過改擴(kuò)建襄河口閘、襄河口—曉橋段河道整治，增大滁河干流下泄能力；實(shí)施駟馬山分洪道切嶺段達(dá)標(biāo)建設(shè)、改建烏江泵站，擴(kuò)大分洪道泄流；利用襄河與清流河之間現(xiàn)有撇洪溝渠，開辟新的泄洪通道。增加上游調(diào)蓄的措施包括：高水時(shí)限制泵站抽排，減少入河水量；結(jié)合水資源利用，發(fā)揮已建岱山、袁河西等中型水庫攔滯洪作用。

其他措施如調(diào)整上下游控制水位、協(xié)調(diào)干流整體泄流能力、加強(qiáng)流域水工程聯(lián)合調(diào)度等，可在今后的流域防洪規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)過程中加以分析研究。

說 明

本文2020年水文要素的統(tǒng)計(jì)分析源自報(bào)汛數(shù)據(jù)。