李 菁，翟高勇，李 麗，趙雪峰，齊非凡

（江蘇省水利工程科技咨詢股份有限公司，江蘇 南京 210029）

姜溱河是里下河腹部地區(qū)溱潼片區(qū)的一條南北向主要通道，跨越泰州市姜堰區(qū)和鹽城市東臺市，是里下河腹部地區(qū)一條兼引水、排澇及通航的綜合性區(qū)域骨干河道，列入《江蘇省骨干河道名錄》，屬于淮河流域重要跨縣河道之一，河道等級為4 級。為使區(qū)域性骨干河道之間排水通暢無阻，提高里下河地區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮姜溱河溝通干河排澇的功能作用；同時姜溱河是里下河區(qū)兩條輸水輔線之一，為提升里下河腹部地區(qū)河網(wǎng)水位，滿足區(qū)域沿線灌溉生產(chǎn)用水要求，保障鹽靖河一線輸水條件，對姜溱河實施河道疏浚是非常有必要的。

1 項目概況

1.1 工程概況

里下河區(qū)地理位置界于東經(jīng)119°08′～120°56′，北緯32°12′～34°10′間。其范圍四至為：揚(yáng)州至南通328 國道及如泰運河以北，蘇北灌溉總渠以南，里運河以東，海堤以西。根據(jù)地形和水系特點，以通榆河為界，劃分為沿海墾區(qū)和里下河腹部兩部分。

姜溱河位于里下河腹部地區(qū)，是里下河地區(qū)兼引水、排澇及通航的綜合性區(qū)域骨干河道。姜溱河南起新通揚(yáng)運河、北至泰東河，流經(jīng)姜堰區(qū)天目山街道、溱潼鎮(zhèn)和東臺市溱東鎮(zhèn)，河道總長20.74km。由南向北可分為上、中、下三段：上段為新通揚(yáng)運河至分叉口，長4.265km；中段為分叉口至交匯處，其中東支長5.732km、西支長4.64km；下段為交匯處至泰東河河口，長6.103km。中段西支（省道S353 姜溱河大橋北側(cè)—沈高中學(xué)西側(cè)）2.261km 已在2016 年水利重點縣項目中進(jìn)行整治，設(shè)計河底寬30m，河底高程-1.5m。

1.2 現(xiàn)狀及存在問題

姜溱河現(xiàn)狀河口寬度約70～120m，河底寬度約10～70m，河底高程約-5.60～0.10m，現(xiàn)狀河道河口及岸線不規(guī)則，灘面寬窄不均，河底深淺不一，不能滿足區(qū)域治理對姜溱河排澇引水能力的要求?！督K省里下河區(qū)水利治理規(guī)劃》規(guī)劃疏浚姜溱河，規(guī)劃河底高程-2.0m、河底寬度30m；姜溱河中段西支在分叉處河道斷面嚴(yán)重縮窄，口寬不足30.0m，并受省道S353 大橋西北側(cè)基本農(nóng)田的限制，實施難度較大?？紤]到東支具有連通分流的作用，且可避免占用基本農(nóng)田或耕地，將東西支同時納入此次整治范圍，該方案更符合工程實際情況，減小了實施矛盾，有利于項目的推進(jìn)[1]，后期可根據(jù)國土空間調(diào)整情況，解決卡口段斷面縮窄問題。

2 治理標(biāo)準(zhǔn)

2.1 防洪除澇治理要求

根據(jù)《江蘇省里下河區(qū)水利治理規(guī)劃》，規(guī)劃近期選用1991 年型，基本達(dá)到排澇10 年一遇、防洪20 年一遇標(biāo)準(zhǔn)。遠(yuǎn)期選用2006 年型、2007 年型，全面達(dá)到排澇10 年一遇、防洪20 年一遇標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 水資源供給規(guī)劃要求

規(guī)劃近期農(nóng)業(yè)灌溉供水保證率達(dá)到75%～95%，重要工業(yè)供水保證率達(dá)95%以上，生活供水保證率達(dá)97%以上。遇95%保證率（1966 年型）供水有對策。

3 設(shè)計水位

里下河地區(qū)水利規(guī)劃明確提出了骨干河網(wǎng)外排10 年一遇興化水位2.50m 控制。興化水位采用2.50m作為排澇設(shè)計水位，是綜合考慮里下河地區(qū)地形條件、歷次工程基礎(chǔ)和控制運用情況等多方面因素決定的，見表1。

表1 里下河腹部地區(qū)興化站防洪排澇控制水位表

河道堤防工程，根據(jù)里下河地區(qū)水利規(guī)劃，按滿足20 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，在現(xiàn)狀及規(guī)劃工程實施過程中，圩堤防洪仍需參照歷史最高水位作為校核。

4 里下河腹部地區(qū)水力模型簡介

里下河地區(qū)以通榆河為界分兩部分，通榆河以西為腹部地區(qū)，通榆河以東為墾區(qū)；墾區(qū)除四大港外，主要為獨立排水區(qū)。因此，計算模型建立在腹部地區(qū)的基礎(chǔ)上，以通榆河作為控制邊界。

4.1 計算原理

平原感潮河網(wǎng)地區(qū)，湖蕩密布，河道交錯，水情十分復(fù)雜，其水力計算需應(yīng)用明渠非恒定流基本原理。明渠非恒定流的計算歸結(jié)為以下形式的圣維南方程組的求解[2]：

對上述方程組求解采用四點線性隱式格式進(jìn)行離散。

式中：q—為旁側(cè)入流；Q、B、A、Z—分別為河道斷面流量、河寬、過水面積和水位；K—為流量模數(shù)，可以反映河道實際過流能力；Vx—為旁側(cè)入流流速在水流方向上的分量，一般近似為零；α—為動量校正系數(shù)，系數(shù)反映河道斷面流速分布均勻性。

4.2 河網(wǎng)概化

里下河腹部地區(qū)河網(wǎng)密布，模型在收集整理大量巡測資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)水量平衡原理，將天然河道和湖泊進(jìn)行概化。骨干河道糙率取值為0.018～0.0225，中小型河道取值為0.0225～0.03。

4.3 邊界條件

南部邊界：主要是泰州引江河（高港抽水站）和新通揚(yáng)運河（江都抽水站），排澇為泵站抽排，流量由流域防汛調(diào)度運用原則確定；供水計算時為自流引江，邊界控制為長江潮位。

沿里運河沿總渠邊界：主要是引水圩口閘，其流量由沿運河沿總渠自灌區(qū)的需水量確定。

通榆河邊界：排澇計算時，邊界流量根據(jù)沿海感潮河道調(diào)洪演算結(jié)合汛期實測數(shù)據(jù)率定的水位流量關(guān)系曲線確定，抽水站流量由流域防汛調(diào)度運用原則確定；供水計算時，邊界流量由沿海墾區(qū)各片的需水量確定。河網(wǎng)分析中，四港通榆河邊界H～Q 關(guān)系，采用根據(jù)調(diào)洪演算成果推求的線性相關(guān)趨勢線。

5 河道疏浚方案

5.1 區(qū)域治理規(guī)劃斷面

《江蘇省里下河區(qū)水利治理規(guī)劃》規(guī)劃疏浚姜溱河，規(guī)劃河底高程-2.0m、河底寬度30m。

5.2 分段治理設(shè)計斷面

里下河區(qū)是典型的平原河網(wǎng)區(qū)，姜溱河河道治理總長20.74km，排澇引水工況下河道水頭差較小，根據(jù)2021 年姜溱河實測斷面資料，每隔500m 統(tǒng)計河道底高程、在排澇控制水位2.5m 以下的過水面積，針對不同疏浚河段的具體情況，確定疏浚平面布置及疏?？刂聘叱痰葏?shù)[3]。

5.2.1 河道底高程

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，現(xiàn)狀姜溱河河底高程基本低于-2.0m，河底高程平均值在-2.5m 左右；姜溱河北端泰東河河底高程為-5.5m，南端新通揚(yáng)運河河底高程為-2.5m，姜溱河作為南北連通河道，其斷面需與上下游河道斷面相適應(yīng)，底高程應(yīng)不高于-2.5m。姜溱河河道底高程建議為-2.5m。

5.2.2 河道底寬

上段河道（CS1～CS43）長4.265km，樁號CS31處存在縮窄段，過水面積為161m2；中段西支河道（XCS1～XCS43）長4.640km，在省道橋基本農(nóng)田位置（XCS1～XCS2）存在縮窄段，過水?dāng)嗝鎯H44～69m2；中段東支河道（CS44～CS100）長5.732km，樁號CS93 處存在縮窄段，過水面積為161m2；下段河道（CS102～CS161）長6.103km，樁號CS154 處存在縮窄段，過水面積為121m2。

下段、中段東支河道斷面的過水面積基本在200m2以上，超過里下河區(qū)域治理規(guī)劃中姜溱河規(guī)劃斷面的過水面積202m2。疏浚方案對上下游斷面進(jìn)行理順，設(shè)計河道底高程-2.5m，底寬25m，過水面積為210m2。

中段西支受省道橋及基本農(nóng)田影響，疏浚方案按照2016 年水利重點縣項目中已疏浚河段標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計河底高程-1.5m，河道底寬30m，后期可根據(jù)國土空間調(diào)整情況，解決卡口段斷面縮窄問題。

考慮到姜溱河為“一頭兩尾”，上段河道疏浚方案適當(dāng)增大河道斷面規(guī)模以與東西支能力協(xié)調(diào)，考慮設(shè)計河道底高程-2.5m，底寬30m。

5.3 疏浚方案的作用分析

本文分析了姜溱河的兩種疏浚方案，基于里下河腹部地區(qū)模型對姜溱河各方案進(jìn)行模擬計算，對比分析不同整治方案的差異和優(yōu)劣，為姜溱河進(jìn)一步治理提供技術(shù)參考依據(jù)[4]。

方案一：采用區(qū)域治理規(guī)劃確定的規(guī)劃斷面，河道底高程為-2.0m，底寬為30m，兩側(cè)邊坡1∶3。

方案二：采用分段治理的設(shè)計斷面，上段采用河底高程-2.5m、底寬30m，兩側(cè)邊坡1∶3；中段東支、下段采用河底高程-2.5m、底寬25m，兩側(cè)邊坡1∶3；西支斷面采用與2016 年已治理的設(shè)計斷面一致，河底高程-1.5m、底寬30m，兩側(cè)邊坡1∶3。

排澇、供水工況下姜溱河節(jié)點水位、流量見表2、表3。10 年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)下，兩種疏浚方案在姜溱河各節(jié)點的水位、流量基本一致；95%供水保證率下，設(shè)計斷面下比在區(qū)域治理規(guī)劃斷面下姜溱河—新通河口、姜溱河—泰東河口水位高0.01～0.02m，姜溱河—新通河口、姜溱河—泰東河口流量大1.1～1.5m3/s。

表2 排澇工況姜溱河節(jié)點水位、流量表

表3 供水工況姜溱河節(jié)點水位、流量表

根據(jù)計算結(jié)果，姜溱河分段治理設(shè)計斷面方案可以滿足區(qū)域治理對姜溱河排澇、供水能力的要求。將東西支同時納入此次整治范圍，可避免占用基本農(nóng)田或耕地，該方案更符合工程實際情況，減小了實施矛盾，有利于項目的推進(jìn)，后期可根據(jù)國土空間調(diào)整情況，解決卡口段斷面縮窄問題。

6 結(jié)語

姜溱河河道疏浚采用分段治理方案。利用里下河腹部地區(qū)水力模型對排澇、供水工況下姜溱河不同河道整治方案進(jìn)行模擬計算，結(jié)果表明分段治理方案可以滿足區(qū)域治理對姜溱河排澇、供水能力的要求，通過河道整治工程可以提高河道排澇標(biāo)準(zhǔn)、緩解農(nóng)業(yè)用水矛盾■