陳 彪 王再明 余彥群
(中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 安徽蚌埠 233001)
淮河鳳臺至淮南河段位于淮干中游,全長約40km。河道左岸有湯漁湖行洪區(qū),右岸有石姚段、洛河洼行洪區(qū),河道中間有上、下六坊堤行洪區(qū)。在水利部聯(lián)合江蘇、安徽兩省以水規(guī)計(jì) 〔2009〕352號文批復(fù)的《淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃》[1]中,將該河段所涉及的上六坊堤、下六坊堤行洪區(qū)廢棄還給河道,石姚段、洛河洼行洪區(qū)退堤后改為防洪保護(hù)區(qū),湯漁湖改建為有閘控制的行洪區(qū)。目前,石姚段、洛河洼行洪區(qū)調(diào)整工程已實(shí)施完成,其余3處行洪區(qū)調(diào)整工程的前期工作正在開展之中。該段河道形勢見圖1。
1.2.1 來水特性
該河段上游最近的水文站為魯臺子站,距該段距離約30km,區(qū)間無大的支流匯入,因此魯臺子站的水沙數(shù)據(jù)可代表該河段的來水來沙條件。魯臺子站集水面積88630km2,是淮河中游主要控制站,根據(jù)1950~2007年水文資料,統(tǒng)計(jì)出魯臺子站來水特征值(表1)。
表1 魯臺子站來水特征值徑流量 徑流量:億m3,流量:m3/s
從表1可以看出,魯臺子站年平均徑流量220.56億m3,年平均流量698.83m3/s;魯臺子站徑流量的年際變化較大,最大實(shí)測年徑流量524.85億m3(1956年),是最小年份(1966年)34.93億m3的15倍,變差系數(shù)Cν=0.55;不同年份的汛期徑流量變化更大,實(shí)測汛期(6~9月)最大徑流量421.81億m3(1954年),是 最 小年 份(2001年)汛 期 徑 流 量12.65億m3的33倍。
1.2.2 來沙特性
通過對魯臺子站含沙量和輸沙量的各年代平均值統(tǒng)計(jì)分析[2],魯臺子站含沙量逐年代減少,上世紀(jì)50年代含沙量最大,為0.651kg/m3,2000年后含沙量最小,為0.106kg/m3;輸沙量從1950~1990年逐年代減少,上世紀(jì)50年代年均輸沙量最大,為1792萬t,上世紀(jì)90年代年均輸沙量最小,為243萬t,而2000年后由于水量較豐,輸沙量較上世紀(jì)90年代有所增加,年均輸沙量為266萬t。
詳見表2。
表2 魯臺子站泥沙及徑流量各年代平均值
圖1 淮河鳳臺至淮南河段河道形勢示意
古淮河干流河道繞過鳳臺縣城后直往北流,向東經(jīng)燈草窩北側(cè)轉(zhuǎn)而向南,經(jīng)過燈草窩與上六坊堤之間橫汊,再轉(zhuǎn)而向東南,經(jīng)上、下六坊堤南側(cè),朝向東北流,而后經(jīng)石姚段北側(cè)東流而下。清嘉慶時,此段河道洪水期已南北分流,當(dāng)時形成大溜灘、上月河灘、下月河灘,三個洲灘互不相連,水漲沒,水落出,不可耕。后經(jīng)歷次黃泛淤積,灘面逐步淤高擴(kuò)大,至民國時上下月河灘已連成一個月河灘,同時超河、里河不斷沖深擴(kuò)大,而燈草窩與上六坊堤之間橫汊則不斷淤積萎縮。新中國成立后,大規(guī)模治淮開始,整修堤防,束水歸槽,按照中游堤防規(guī)劃以保大利舍小利的原則,使洪水快速通暢下泄,該河段內(nèi)相繼開辟有上下六坊堤等行洪區(qū)。
2.1.1 河道
(1)月河:淮河上下六坊堤行洪區(qū)的左汊稱月河、里河,原河道淺窄,民國初年(1912年以后),月河上隔幾公里就有小橋一座,后經(jīng)1921、1931年幾次洪水,小橋被沖毀,河道被沖大。
(2)超河:淮河燈草窩圩右汊河道稱超河,河道順直,河長僅2.5km。歷史上燈草窩圩原無右汊,主流經(jīng)鳳臺黑龍?zhí)侗绷髦翢舨莞C以下才分為左、右兩汊。據(jù)史料記載,超河開挖于南北朝時期,1921年被洪水沖寬,但低水位仍不能通航,直至1964、1966年機(jī)械疏浚后才成為主航道,之后逐年沖寬演變?yōu)橹縻狻?/p>
(3)二道河:1958年淮南礦務(wù)局為開采六坊堤地下煤炭,開辟“二道河”工程,筑上、下游堵壩截斷孔集礦以下淮河右汊,并在孔集礦附近的上堵壩以上橫貫六坊堤開出一條新河與左汊相連,該新河稱為二道河,將孔集礦以上的右汊水流從二道河引到左汊河道,將原本一體的六坊堤一分為二。后因二道河以下左汊河道無法承受整個上游來水,嚴(yán)重壅高水位,“二道河”工程于1962年廢棄,拆除上、下游堵壩,但二道河仍保留至今。
2.1.2 行洪區(qū)、圩區(qū)
(1)上、下六坊堤行洪區(qū)
據(jù)記載,清光緒年間,此段河中灘地形成上下兩處,稱月河灘,但很小,水漲沒,水落出,不可耕。后經(jīng)歷次黃泛淤積,河中灘地逐年擴(kuò)大,使之兩灘相連。1940年,河中灘地四周筑堤圍耕。1946年河中灘地定名為六坊堤。1950年淮河大水后,組織群眾復(fù)堤,形成長38.56km 的圩堤,堤頂高程23.3~22.56m,堤頂寬3m。1954年大水六坊堤漫決,汛后復(fù)堤,并確定為行洪區(qū)。1956年大水六坊堤行洪,汛后堤防進(jìn)行加高培厚,建成后堤頂高程23.7~23.5m,堤頂寬4m。1956年后,上、下六坊堤行洪區(qū)在淮河大水期間又相繼啟用了近10次,但行洪區(qū)堤防沒有再組織加高培厚。
(2)燈草窩圩
燈草窩圩位于鳳臺縣城東北2km,面積約4.3km2,春秋時為下蔡新城址,城廢成圩田,舊時無堤僅有土埂,遇洪則淹。1949年鳳臺縣修復(fù)圩堤長7.7km,堤頂高程22.5~23.5m,堤頂寬2~3m。1970年圩內(nèi)行洪,汛后復(fù)筑圩堤至24~24.5m 高程。1986年按安徽省政府清障規(guī)定,鏟低上、下口門各長1km,高程鏟至23.0m。
(3)石姚段、洛河洼行洪區(qū)
石姚段行洪區(qū)位于淮南市田家庵區(qū)北部,淮河右岸,區(qū)內(nèi)面積21.3km2,耕地面積2.8萬畝。在大水年份,為保證淮北大堤及沿淮重要堤圈的安全,需啟用石姚段行洪區(qū),以削減淮干洪峰,輔助河道排洪。洛河洼又稱幸福圩,位于淮南市境內(nèi),是洛河街至窯河口的沿淮灘地。1960年,安徽省人民政府批準(zhǔn)建圩堤并列為行洪區(qū),面積20.2km2,耕地2.3萬畝。兩處行洪區(qū)自建成以來,均行洪9次,進(jìn)洪機(jī)遇約5~6年一遇。目前,石姚段、洛河洼兩處行洪區(qū)已調(diào)整為防洪保護(hù)區(qū)。
(4)湯漁湖行洪區(qū)
湯漁湖行洪區(qū)位于淮河鳳臺至淮南段河道左岸,與淮南市僅一河之隔,行洪區(qū)面積72.7km2,耕地0.5萬hm2,人 口5.32萬 人。區(qū) 內(nèi) 地 面 高 程16.0~18.0m,行洪區(qū)堤防長24.26km,堤頂高程25.85~25.15m。1969年淮河規(guī)劃中考慮淮干排洪需要,增辟湯漁湖為行洪區(qū),自建成以來未曾行洪。目前,湯漁湖行洪區(qū)仍存在行洪效果差、人水爭地矛盾突出等主要問題,在《淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃》中明確,擬通過新建進(jìn)退洪閘、行洪區(qū)堤防局部退建和加固等措施將其調(diào)整為有閘控制的行洪區(qū)。
淮河六坊堤河段作為本段河道中典型的分汊河段,本次擬選擇其作為典型來分析該段河道近期沖淤變化情況。六坊堤河段計(jì)有1917、1950、1954、1971、1983、1992和2005年7 次河道測量資料,林怡然對1950、1954、1971和1983年4次河道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析[3],六坊堤河段河道主槽容積(高程20.5m 以下)變化情況詳見表3。
表3 六坊堤河段河道主槽容積變化匯總 萬m3
六坊堤河段左汊上段淤積,中段沖淤基本平衡,下段1950~1971年沖刷,1971~1983年沖淤基本平衡;右汊上、中段沖刷,下段1950~1954年淤積,1954~1983年沖淤基本平衡。本次選用1992年和2005年測量河道資料,對所選典型河段(六坊堤河段)左、右汊河道深泓縱剖面和主槽面積進(jìn)行了對比,圖2為淮河六坊堤河段河道深泓縱剖面圖?;春恿坏毯佣魏拥乐鞑郏ǜ叱?9.5m 以下)橫斷面變化情況詳見表4。
由上可見,1992~2005年期間,淮河六坊堤河段左汊深泓高程變化幅度較小,右汊深泓沖深;左汊上段微淤,左汊下段沖淤基本平衡,右汊全段均沖刷。
通過對淮河六坊堤河段近期沖淤分析,該河段左汊上段微淤,左汊下段沖淤基本平衡;右汊呈沖刷。上、下六坊堤原本連在一起,歷史上是河中淺灘淤積而成,它是河床自身長期調(diào)整的結(jié)果,在上游來水來沙等邊界條件不發(fā)生突然變化的情況下,其沖淤特征和分汊格局也不易改變。
在《淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃》[1]中,淮河鳳臺至淮南河段行洪區(qū)調(diào)整工程的總體布局為廢棄上、下六坊堤行洪區(qū)還給河道,調(diào)整石姚段、洛河洼行洪區(qū)為防洪保護(hù)區(qū),將湯漁湖行洪區(qū)改為有閘控制的行洪區(qū),相應(yīng)的工程措施主要包括新建進(jìn)退洪閘、行洪區(qū)堤防局部退建和老堤加固等。從對典型分汊河段(六坊堤河段)近期沖淤變化情況以及六坊堤行洪區(qū)的形成過程來看,有無行洪區(qū)堤防的情況下,上、下六坊堤一直四周臨水,上、下六坊堤行洪區(qū)調(diào)整工程對六坊堤河段河道的演變不會產(chǎn)生大的影響;石姚段和洛河洼因容積較小、湯漁湖因未改變其行洪區(qū)屬性,因此,該河段內(nèi)行洪區(qū)調(diào)整工程的實(shí)施對河道的演變不會產(chǎn)生大的影響,具體影響程度還需物理模型作進(jìn)一步驗(yàn)證。
表4 淮河六坊堤河段河道主槽橫斷面變化匯總 面積:m2,容積:萬m3
圖2 淮河六坊堤河段河道深泓縱剖面
綜上所述,六坊堤河段作為淮河鳳臺至淮南河段典型的分汊河段,其來沙量在徑流量未出現(xiàn)系統(tǒng)增加或減少的情況下自上世紀(jì)50年代以來明顯減少。經(jīng)1992年和2005年河道斷面資料分析,淮河六坊堤河段左汊上段微淤,下段沖淤基本平衡;右汊全段沖刷。
淮河是一條污染相對較為嚴(yán)重的河流,這與淮河的高度開發(fā)、灘地較窄,濕地相對較少有關(guān)。根據(jù)淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃,上、下六坊堤將"退田還河"為淮河灘地,石姚段、洛河洼將改為防洪保護(hù)區(qū),湯漁湖將調(diào)整為有閘控制的行洪區(qū)?;春峪P臺至淮南段行洪區(qū)調(diào)整工程的實(shí)施將擴(kuò)大淮河干流的行洪能力,增強(qiáng)行洪區(qū)調(diào)度運(yùn)用的靈活性,增加了一片寶貴的濕地,對改善淮河水質(zhì)和維護(hù)河道健康等方面都將產(chǎn)生積極的作用,同時對河道的演變不會產(chǎn)生大的影響。
1 淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃[R].中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司,2008.
2 劉玉年,何華松 等.淮河中游河道特性與整治研究[M].北京:中國水利水電出版社,2012.
3 林怡然.淮河鳳臺以下兩汊河道河床的變化[J].治淮科技,1994(2).
水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)2013年7期