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        商丘市沱河洪水風(fēng)險分析及防御

        2023-12-16 10:16:23李尊永
        河南水利與南水北調(diào) 2023年9期

        李尊永

        (商丘市水利建筑勘測設(shè)計院,河南 商丘 476000)

        0 引言

        洪澇災(zāi)害是造成損害最大的自然災(zāi)害之一,是威脅中國國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)安全的心腹大患。當(dāng)河道發(fā)生洪水時,應(yīng)做到有準(zhǔn)備、有計劃、有組織地指揮調(diào)度,采取有效措施,盡可能使洪水造成的災(zāi)害損失降低到最低限度,保證國家財產(chǎn)和人民群眾生活、生產(chǎn)、生命安全。

        1 流域概況及歷史洪水

        沱河屬淮河流域洪澤湖水系,發(fā)源于商丘市梁園區(qū)劉口鎮(zhèn)油坊莊,流經(jīng)商丘市梁園區(qū)、城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)、虞城縣、夏邑縣、永城市等5個縣(市、區(qū))22個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、辦事處),在永城市高莊鎮(zhèn)大張莊村出境入安徽省濉溪縣,沱河在商丘市境內(nèi)主要支流有5條,分別為毛河、虬龍溝、岐河、宋溝、韓溝。

        新中國成立以來,商丘市沱河水災(zāi)幾乎年年發(fā)生,平均每年受災(zāi)面積占耕地面積的22.80%。沱河發(fā)生較大洪澇災(zāi)害10余次,其中災(zāi)情較重的有1963 年、1982 年、2018 年。1963 年5月18 日至28 日全市平均降雨量232 mm,8 月1-8 日降雨量354.80 mm。沱河流域受災(zāi)面積7.33 萬hm2。1982 年7 月21日,永城市薛湖、欒湖降雨量420 mm,夏邑縣火店、北鎮(zhèn)、胡橋29小時降雨量400 mm,沱河、虬龍溝洪水暴漲,沱河36小時漲水4.94 m,張橋閘洪水位超過保證水位0.33 m。韓溝、宋溝、汪樓溝、小曹溝等堤防決口9 處,長108 m;河道堤防漫溢41 處,長24 115 m,永城北部、夏邑東部平地積水0.40~1 m。2018年商丘市受“溫比亞”臺風(fēng)帶來的強降雨影響,8月16日至20日夏邑縣駱集鄉(xiāng)最大降雨量405 mm,沱河流域受災(zāi)人口22 萬余人,農(nóng)作物受災(zāi)面積3.26萬hm2,造成經(jīng)濟損失約2.90億元。

        2 洪水風(fēng)險分析

        2.1 洪水分析計算

        根據(jù)沱河治理情況,計算5年一遇和20年一遇水文成果用于復(fù)核現(xiàn)狀過流和防洪能力,計算50 年一遇水文成果用于超標(biāo)準(zhǔn)洪水風(fēng)險分析。

        2.2 水文計算

        根據(jù)沱河流域暴雨和洪水特征,洪水水文計算采用“70對口水文”。設(shè)計流量采用“供淮河規(guī)劃用的水文成果”中的沱河F~Q曲線查得。

        2.3 超標(biāo)準(zhǔn)洪水風(fēng)險分析

        采用水力學(xué)方法進行流域洪水危害分析,通過水力學(xué)模型,進行河道洪水和風(fēng)險點分洪流量計算。根據(jù)流域防洪工程現(xiàn)狀和歷史洪災(zāi)情況分析,洪水主要來源為降水匯流。當(dāng)沱河因超標(biāo)準(zhǔn)洪水引起堤防潰決后,潰決洪水將沿沱河大堤外側(cè)區(qū)域由西北向東南方向演進。

        對沱河夏邑縣胡橋鄉(xiāng)陳崗、永城市蔣口鎮(zhèn)蔣土樓和永城市高莊鎮(zhèn)石樓3處風(fēng)險點,按50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)模擬分析成果如下:①陳崗風(fēng)險點最大淹沒范圍27.47 km2,淹沒耕地21.37 km2,涉及夏邑縣和永城市2 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)14 個行政村,淹沒區(qū)水深0.10~2.30 m。②蔣土樓風(fēng)險點最大淹沒范圍41.63 km2,淹沒耕地32.20 km2,涉及永城市2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)17個行政村,淹沒區(qū)水深0.10~2.60 m。③石樓風(fēng)險點最大淹沒范圍89.77 km2,淹沒耕地62.79 km2,涉及永城市3個鎮(zhèn)30個行政村,淹沒區(qū)水深0.10~3 m。

        2.4 分洪方案

        2.4.1 分洪通道

        當(dāng)沱河水位接近保證水位,且預(yù)報上游仍有較大來水時,利用分洪通道,相機分流。分洪通道有2 處:虞城縣通過現(xiàn)有中心干渠分流,分洪通道為中心干渠→東沙河;永城市通過現(xiàn)有白洋溝趙莊閘分流,分洪通道為白洋溝→澮河。

        2.4.2 分洪點

        當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時,上游來水繼續(xù)加大,經(jīng)過各分洪通道分流堤防仍有發(fā)生決口的可能,啟用分洪點分洪。

        沱河設(shè)置分洪點2處,分別位于沱河右岸夏邑縣歧河鄉(xiāng)大于莊村和永城市侯嶺街道辦事處李莊村附近。大于莊分洪點洪水通過支溝和歧河匯入大澗溝,李莊村分洪點洪水通過大青溝匯入澮河。

        經(jīng)分析分洪點影響范圍為:大于莊分洪點涉及夏邑縣和永城市6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(辦事處)44個行政村;李莊村分洪點涉及永城市侯嶺街道辦事處5個行政村。

        3 防洪預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)

        3.1 防洪預(yù)警

        3.1.1 預(yù)警級別

        當(dāng)沱河河道超過5年一遇設(shè)計除澇水位和流量(虞城豐樓閘處斷面水位45.44 m、對應(yīng)流量65 m3/s,虞城三座樓閘處斷面水位44.11 m、對應(yīng)流量80 m3/s,夏邑金黃鄧閘處斷面水位38.44 m、對應(yīng)流量230 m3/s,夏邑張板橋閘處斷面水位34.98 m、對應(yīng)流量378 m3/s,永城張橋閘處斷面水位32.03 m、對應(yīng)流量485 m3/s)時開始預(yù)警,按水位上漲及流域內(nèi)受災(zāi)情況,預(yù)警級別由低至高依次為藍、黃、橙、紅四級。

        3.1.2 預(yù)警發(fā)布與解除

        依據(jù)有關(guān)監(jiān)測信息,市縣(區(qū))水行政部門組織水情會商,提出預(yù)警意見,市縣(區(qū))防汛指揮機構(gòu)決定預(yù)警級別進行預(yù)警發(fā)布。預(yù)警發(fā)布后,市縣(區(qū))防汛指揮機構(gòu)根據(jù)災(zāi)害發(fā)展趨勢,及時提高或降低預(yù)警等級,災(zāi)害基本消除或得到有效控制時,按程序解除預(yù)警。

        3.2 應(yīng)急響應(yīng)

        3.2.1 應(yīng)急響應(yīng)等級

        根據(jù)河道防洪預(yù)警等級確定防洪應(yīng)急響應(yīng)等級,按從低到高分為Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ四級響應(yīng)。

        3.2.2 應(yīng)急響應(yīng)啟動與解除

        ①應(yīng)急響應(yīng)啟動當(dāng)發(fā)生或預(yù)計發(fā)生洪水災(zāi)害時,市防汛指揮機構(gòu)根據(jù)洪水災(zāi)害可能的影響范圍、影響程度和發(fā)展趨勢,啟動應(yīng)急響應(yīng)。②應(yīng)急響應(yīng)解除根據(jù)洪水災(zāi)害影響情況變化,市防汛指揮機構(gòu)決定調(diào)整應(yīng)急響應(yīng)等級,按程序解除應(yīng)急響應(yīng)。

        4 應(yīng)急搶險

        4.1 搶險調(diào)度

        商丘市沱河防洪調(diào)度按照興利服從防洪的原則,隨時掌握氣象、洪水信息,做好河道洪水預(yù)測、預(yù)報、預(yù)警工作,精心組織,科學(xué)調(diào)度。

        各級搶險調(diào)度均由市、縣(市、區(qū))防汛指揮機構(gòu)統(tǒng)一指揮,統(tǒng)一調(diào)度,各相關(guān)單位根據(jù)各自職責(zé)分工,各司其職。有關(guān)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、辦事處)、單位和個人必須服從統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)度,嚴格執(zhí)行調(diào)度指令,及時上報調(diào)度執(zhí)行情況。

        4.2 搶險措施

        商丘市沱河常見險情及搶險措施主要有以下幾種:①堤壩漫溢搶險。在堤防臨水側(cè)堤肩修筑子堤阻擋洪水漫堤。②滲水搶險。增加阻水層,降低浸潤線;臨水截滲常用方法有黏土前戧、土工膜等臨河側(cè)截滲措施;背水導(dǎo)滲常用方法有砂石導(dǎo)滲溝、土工織物導(dǎo)滲溝等。③管涌搶險。常用方法有反濾圍井、無濾減壓圍井、反濾壓(鋪)蓋、透水壓滲臺等。④漏洞搶險。漏洞險情采用“前截后導(dǎo)”的方法,前截常用方法有塞堵法、蓋堵法和戧堤法,后導(dǎo)處理方法與管涌處理方法相同。⑤滑坡?lián)岆U。在滑坡體坡腳處打樁或堆砌土袋、鉛絲石籠固腳,同時對滑坡體上部削坡減載,阻止其繼續(xù)下滑,并在削坡后采用透水的反濾料還坡。⑥跌窩搶險。常用的方法有翻筑夯實、填塞封堵、填筑濾料等。⑦坍塌搶險。常用的方法有護腳固基防沖、沉柳緩溜防沖、掛柳緩溜防沖、土工編織布軟體排等。⑧裂縫搶險。常用的方法有開挖回填、橫墻隔斷、封堵縫口、土工膜蓋堵等。⑨決口搶險。常用方法有立堵、平堵、混合堵。

        4.3 應(yīng)急轉(zhuǎn)移

        當(dāng)河道出現(xiàn)險情時,由商丘市、各縣(市、區(qū))防汛指揮機構(gòu)負責(zé)群眾及財產(chǎn)轉(zhuǎn)移、人口安置、救災(zāi)、撫恤等工作,有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別負責(zé)轄區(qū)內(nèi)群眾及財產(chǎn)轉(zhuǎn)移和人口安置等工作。

        5 問題與建議

        5.1 問題

        ①河道現(xiàn)狀防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)偏低,堤防存在險工險段,堤身單??;部分橋梁兩端路口低于防洪水位,影響河道堤防行洪安全。②部分跨河橋梁防洪標(biāo)準(zhǔn)低,存在雍水現(xiàn)象,阻礙洪水下泄,部分攔河閘存在安全隱患。③洪水預(yù)報預(yù)警體系不健全。

        5.2 建議

        ①加快河道綜合治理,消除行洪隱患,提高防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)。②對跨河建筑物行洪能力進行復(fù)核登記,對不滿足防洪要求的提出防治和補救措施。③建立洪水預(yù)報預(yù)警機制,完善洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng),提升洪水影響和風(fēng)險預(yù)警能力,為洪澇災(zāi)害防御提供支撐。④建立攔河閘上下游聯(lián)合調(diào)度機制。⑤加大宣傳力度,發(fā)放宣傳手冊等宣傳資料,普及洪水災(zāi)害防御知識,不斷提高人民群眾防災(zāi)避險意識和逃生自救能力。

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