(山東省小清河管理局,250014,濟南)
山東小清河流域水系復(fù)雜,支流眾多,一級支流46條,多是山洪河道,干流位于流域北部低洼地帶,比降平緩,是典型的平原河道,自上而下流經(jīng)濟南、淄博、濱州、東營、濰坊等5市,全長229 km,連接著“山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)”“黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)”“省會城市群經(jīng)濟圈”。小清河分洪道位于干流中下游左岸,與干流并行,全長83.3 km。流域內(nèi)現(xiàn)有1座大型水庫、8座中型水庫、7處蓄滯洪區(qū)。流域內(nèi)多年平均降雨量641.5 mm,其中73%集中在汛期,時空分布不均,洪澇災(zāi)害頻發(fā)?!笆濉逼陂g,國家高度重視水利工作,把加快推進(jìn)172項重大水利工程建設(shè)作為今后一個時期拉動有效投資需求、穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、促改革、惠民生的重大舉措。山東省有8項工程納入了全國172項重大水利工程范圍,小清河治理工程是其中之一。
根據(jù)小清河流域生態(tài)環(huán)境綜合治理規(guī)劃和全國中小河流治理規(guī)劃,小清河按照全線50年一遇防洪、5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)治理,具體工程方案為:干流河槽、分洪道子槽擴挖;全部堤防加高培厚;金家堰閘拆除重建,改建金家橋閘;在金家堰閘與金家橋閘中間位置新建分洪樞紐工程,即王家橋節(jié)制閘和王家橋分洪閘,充分利用分洪道泄洪能力,實施二次分洪;下游新筑防潮堤,與已建防潮堤相連接,組成完整的防洪、防海潮工程體系;河口段加大保護(hù)力度,建設(shè)生態(tài)濕地;白云湖、青紗湖、芽莊湖、馬踏湖、巨淀湖等蓄滯洪區(qū)退耕還林還湖,擴挖清淤,圍堤加高培厚,擴大滯蓄能力,充分發(fā)揮調(diào)蓄支流洪水、削減干流洪峰的作用。
(1)除澇方案
①當(dāng)發(fā)生一般洪水時,利用干流河槽排澇。②當(dāng)發(fā)生5年一遇洪水時,啟用分洪道,控制金家堰閘,調(diào)節(jié)干流水位,使上游洪水由分洪道下泄,保證金家堰閘以下干流河段排澇暢通,利用干流河槽和分洪道子槽、灘地共同排澇。
(2)防洪方案
①當(dāng)干流河槽滿槽行洪,且分洪道分洪450 m3/s,水位繼續(xù)上漲,干流河道超過20年一遇防洪水位時,控制金家堰閘,調(diào)節(jié)水位,利用干流和分洪道全斷面行洪,分洪流量900 m3/s。②當(dāng)水位繼續(xù)上漲,干流河道超過50年一遇防洪水位時,啟用王家橋分洪閘進(jìn)行二次分洪,分洪道內(nèi)最大分洪流量1 620 m3/s。③當(dāng)水位繼續(xù)上漲,上游啟用臘山分洪工程“截流”,攔截上游濟南市西南部山區(qū)洪水入玉符河,再入黃河;啟用沿河各蓄滯洪區(qū)“滯蓄”洪水;流域內(nèi)水庫在確保水庫安全的前提下,充分發(fā)揮攔蓄、削峰能力,減輕干流河道洪水壓力。
提高干流治理標(biāo)準(zhǔn)是增強流域整體防洪能力的必然選擇,符合遠(yuǎn)期防洪規(guī)劃要求。但是,工程現(xiàn)狀存在問題較多,實施起來困難重重,若處理不好,將會是一個半拉子工程。即使能夠按照規(guī)劃完成治理,工程在調(diào)度運用方面也會存在很多難以協(xié)調(diào)的現(xiàn)實問題。
(1)工程實施存在的問題
①河槽擴挖、堤防加高培厚、建筑物及取土等工程永久占地數(shù)量大。南、北堤防自臨水坡向外側(cè)加高培厚,中堤加高培厚;干流河槽濟青高速路橋至分洪道入口段(37+735~114+500)擴挖15 m,分洪道入口至廣饒博興界段(114+500~162+780)擴挖5m;分洪道子槽分洪閘至子槽閘段(114+500~152+290)擴挖24 m。共需在河道管理范圍外永久占地19 927畝(1畝=1/15 hm2,下同),其中大部分是基本農(nóng)田。沿河各市每年用地指標(biāo)有限,征遷難度大,土地預(yù)審工作難以進(jìn)行。
②與已建工程結(jié)合,實施難度大。沿河重點工程較多,特別是分洪道內(nèi)現(xiàn)有南水北調(diào)輸水工程、引黃濟青輸水工程、錦秋水庫、丁莊水庫。如果按照規(guī)劃方案實施,南水北調(diào)輸水渠道需擴挖32.7 km,擴建3座節(jié)制閘,移址重建2座分水閘,改建9座穿堤涵閘,接長13座倒虹,新建改建38座跨河生產(chǎn)橋、7座公路橋,改建1座鐵路橋;引黃濟青輸水渠道需要清淤治理;錦秋水庫和丁莊水庫需要改造進(jìn)出口橡膠壩和節(jié)制閘。特別是新建的南水北調(diào)工程,尚未發(fā)揮效益就被重新改建,將造成國家財產(chǎn)的巨大損失。
③總投資大,共計約56.6億元。地方投資比例較大,其中國家投資20%,其余由省市縣配套,導(dǎo)致資金難以足額落實,影響工程質(zhì)量。
(2)調(diào)度運用存在問題分析
①分洪道啟用頻繁。小清河的支流大多數(shù)是山洪河道,坡陡流急,暴雨期洪水流量大,而干流比降緩,河槽泄洪能力低,制約著洪水下泄,僅一條支流的洪水流量就能給干流造成較大的防洪壓力,5年一遇的洪水經(jīng)常發(fā)生。按照小清河工程調(diào)度運用設(shè)計方案,發(fā)生5年一遇的洪水就得啟用分洪道除澇。
②調(diào)度方案復(fù)雜。根據(jù)洪水規(guī)模及河道過流能力,按照干流河槽、灘地和分洪道子槽、灘地等行洪通道逐級啟用原則,除澇方案分2級運用,分洪方案分3級運用,而實際洪水并不完全符合設(shè)計洪水計算過程,實際操作難度大。另外,分洪道內(nèi)重要工程多,分洪時需提前通知沿河各市縣政府、各工程管理運行單位做好相關(guān)工作,程序紛雜,協(xié)調(diào)難度大,若某一個工作環(huán)節(jié)與調(diào)度要求不一致,就會影響分洪道的啟用,甚至導(dǎo)致無法啟用。
③啟用分洪道損失大。雖然分洪道內(nèi)的輸水、蓄水工程已經(jīng)采取了防洪影響處理措施,制定了防洪調(diào)度預(yù)案,但是啟用分洪道仍會導(dǎo)致以下問題:
一是輸水渠道遭受損毀。輸水渠道利用分洪道子槽建設(shè),分洪道子槽是5年一遇排澇的主要通道,排澇流量200 m3/s,將對輸水渠道造成沖刷破壞。
二是輸水渠道淤積。小清河干流屬平原河道,上游河底比降為1/5 500~1/8 500,中下游河底比降為1/11 000~1/15 000,支流洪水匯入干流和分洪道后,流速減慢,攜帶的泥沙容易沉積,造成輸水渠道和水庫的淤積。
三是引起調(diào)水水質(zhì)污染。20世紀(jì)70年代以來,隨著流域內(nèi)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,小清河遭受嚴(yán)重污染。雖然經(jīng)過近幾年的治理,水質(zhì)有所好轉(zhuǎn),但長期的污染導(dǎo)致小清河水生態(tài)系統(tǒng)脆弱、自然修復(fù)功能差,底泥污染問題仍未根治。汛期泄洪時,水流加大,干流河道底泥中的污染物極易再次釋放到水體中,導(dǎo)致水體污染。洪水?dāng)y帶的干流污染底泥,會沉積在分洪道內(nèi),如果汛后清理不徹底,將對南水北調(diào)、引黃濟青兩座水庫的水質(zhì)造成污染,損失不可估量。
四是工程頻繁修復(fù)造成資金浪費。分洪道泄洪后,對于修復(fù)損毀的工程,清理淤泥,賠償淹沒的農(nóng)作物,都需要大量資金。頻繁啟用分洪道,不但給相關(guān)管理單位工作帶來諸多困難,而且也會給國家?guī)砭揞~損失。
1996年,小清河干流治理工程按照20年一遇防洪、5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,但在實施工程中,完成了干流河槽開挖、堤防加固、節(jié)制閘和分洪道進(jìn)出口閘建設(shè)等工程。但因資金有限,分洪道子槽未挖通,河道險工未整治,河口段固尾工程未實施,現(xiàn)狀河道防洪除澇能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不設(shè)計要求。小清河干流發(fā)生洪災(zāi)的幾率小,卻澇災(zāi)頻發(fā),嚴(yán)重影響沿河群眾生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),內(nèi)澇成為小清河的主要問題,而分洪道無法正常啟用,導(dǎo)致沿河澇災(zāi)加劇。針對規(guī)劃方案實施和工程調(diào)度運用存在的問題,避免頻繁啟用分洪道,滿足除澇要求,適應(yīng)當(dāng)前形勢發(fā)展,建議在小清河現(xiàn)狀工程的基礎(chǔ)上,擴大干流中游過水?dāng)嗝?,使干流達(dá)到5年一遇除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。具體方案為:
①對中堤進(jìn)行搬堤,加大干流河道寬度。小清河干流河道自上而下呈“啞鈴”形狀,即上游和下游河道寬,中游河道窄。上游河道寬度330 m,中游河道寬度116~220 m,下游河道寬度560 m以上。中游段河道較窄,可將此河段左堤向分洪道內(nèi)搬移,使中游段干流河道寬度達(dá)到330 m,上、中、下游河道寬度順直銜接,消除干流中游泄洪排澇瓶頸(工程布置見圖1)。
表1 規(guī)劃方案與建議方案對比情況表
②對干流河槽進(jìn)行治理,改建金家堰閘、金家橋閘。擴挖、深挖干流河槽,使河槽過流、槽蓄能力加大。河槽擴挖寬度約38 m,與原規(guī)劃方案分洪道子槽設(shè)計寬度基本一致,具體實施數(shù)據(jù)還需進(jìn)行準(zhǔn)確的水文計算。
③在保障防洪安全基礎(chǔ)上,根據(jù)沿河供水需求,分洪道逐步建成蓄泄兼?zhèn)涞男钏こ獭?/p>
圖1 規(guī)劃方案與建議方案對比情況表
①能滿足5年一遇除澇需要。雖然建議治理方案防洪標(biāo)準(zhǔn)低,但與規(guī)劃方案確定的除澇標(biāo)準(zhǔn)一致,能夠解決小清河流域最主要的排澇問題。
②永久占地數(shù)量較少,征遷難度小。南、北堤防整修,不新增占地;中堤向分洪道內(nèi)搬移,土地置換,能夠占補平衡;干流河槽分洪道入口至泄洪閘段(114+500~197+780)擴挖38 m,需要新增占地;以上永久占地均在河道管理范圍內(nèi),估算約4 752畝。
③沿河其他工程受影響小。分洪道子槽保持現(xiàn)狀,南水北調(diào)等工程不受影響,不需要改建。供水渠道與排澇河道分離,水質(zhì)能夠保證不受污染,工程免遭破壞。
④分洪道建成蓄水工程后,能夠發(fā)揮防洪、供水、生態(tài)、景觀等綜合效益。
發(fā)生5年一遇的洪水就啟用分洪道除澇的調(diào)度方案已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前要求,需要重新進(jìn)行修訂優(yōu)化。按照建議治理方案實施后,防洪除澇調(diào)度方案可調(diào)整為:
①發(fā)生5年一遇洪水時,充分利用干流河道排澇,不啟用分洪道,使原經(jīng)分洪道分洪的450 m3/s流量全部改由干流下泄。
②當(dāng)干流河道水位繼續(xù)上漲,超過20年一遇水位時,啟用分洪道泄洪,降低干流河道水位。
③當(dāng)干流河道和分洪道全斷面行洪,分洪道分洪流量900 m3/s,干流水位繼續(xù)上漲,再次超過20年一遇水位時,上游啟用臘山分洪工程“截流”,啟用流域內(nèi)各蓄滯洪區(qū)、水庫“滯蓄”、“攔蓄”洪水,減輕干流河道洪水壓力。
優(yōu)化后的調(diào)度方案簡單易行,分洪道的啟用頻率減少,南水北調(diào)、引黃濟青、錦秋水庫等工程免遭沖毀、淤積,保證輸水、蓄水的水質(zhì),減小修復(fù)難度,節(jié)約國家資金。另外,廣大群眾對分洪道在干流承受不了大洪水、必須分洪時啟用的運用方案,能夠普遍理解接受、配合協(xié)作,減少了防洪調(diào)度工作難度。規(guī)劃方案與建議方案的對比情況詳見表1。
山東省要求小清河治理工程在“十三五”期間盡早開工建設(shè),目前正處于可行性研究報告編制階段。借此工程治理的機會,針對小清河工程現(xiàn)狀,治理方案要從建設(shè)條件、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、社會和生態(tài)環(huán)境等方面進(jìn)行綜合論證,滿足當(dāng)前形勢需求,放眼長遠(yuǎn)發(fā)展,以實事求是解決問題為原則,不盲目提高治理標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模,合理確定工程建設(shè)目標(biāo)任務(wù)。建議采用5年一遇除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理,加寬干流中游河道寬度,重點解決排澇問題,統(tǒng)籌考慮已建工程的綜合利用,盡量少啟用分洪道,實現(xiàn)效益共贏。