張 靚 夏文博 孫 翔 王艷艷

一、基本情況

銅陵市位于安徽省中南部、長(zhǎng)江下游，在皖中南地區(qū)具有獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和交通優(yōu)勢(shì)。黑砂河片區(qū)位于主城區(qū)，東鄰紅星河排區(qū)，西臨新民圩排區(qū)，北接西湖排區(qū)，南連狼尾湖排區(qū)，黑砂河片區(qū)面積14.5km2。研究區(qū)域內(nèi)主要河流為黑砂河，總長(zhǎng)約6.0km，其中流經(jīng)市區(qū)段已修建了砌石混凝土蓋板暗溝，為市區(qū)主要排水渠道，經(jīng)黑砂河閘入江。

黑砂河河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為20～50年一遇，河道設(shè)計(jì)水位根據(jù)關(guān)閘水位15.2m遭遇黑砂河20年一遇洪水推算，設(shè)計(jì)水位為15.2～16.11m（河口～新光渠）。黑砂河堤防主要位于下游入長(zhǎng)江口處，全長(zhǎng)2.84km（左堤 1.73km，右堤 1.11km），均為土堤，堤頂高程16.58～17.47m，堤頂寬4.5～5.5m。黑砂河河口建有黑砂河閘，過流能力為47.0m3/s。

二、存在問題

黑砂河流域存在的主要問題是：2001年長(zhǎng)江南岸防洪江堤建設(shè)時(shí)，在黑砂河河口修建了封閉堤防和穿堤涵洞，當(dāng)長(zhǎng)江洪水位高于15.2m時(shí)，關(guān)閘以防止江水倒灌；但關(guān)閘后，黑砂河流域內(nèi)部發(fā)生降雨，導(dǎo)致流域洪水無出路，且黑砂河閘的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，泵站排澇能力不足，暴雨難以及時(shí)輸送和排泄，極易形成局部地段內(nèi)澇，淹沒銅陵市周邊排區(qū)。

三、防洪方案

黑砂河片區(qū)的防洪方案與泵站規(guī)模、關(guān)閘水位、調(diào)蓄庫(kù)容等關(guān)系密切。依據(jù)黑砂河流域水利工程現(xiàn)狀，根據(jù)歷年來發(fā)生實(shí)測(cè)降雨及江水位遭遇情況，按50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，對(duì)開閘期的黑砂河防洪水位進(jìn)行復(fù)核，分析關(guān)閘期河口泵站方案。

1.關(guān)閘方案

（1）關(guān)閘水位

黑砂河現(xiàn)狀關(guān)閘水位為15.2m，考慮到黑砂河兩岸堤防已按關(guān)閘水位15.2m的工況進(jìn)行了治理，此次方案關(guān)閘水位仍采用15.2m。

（2）關(guān)閘期降雨分析

經(jīng)對(duì)（1951～2016年）長(zhǎng)江發(fā)生高水位年份和當(dāng)年實(shí)測(cè)降雨組合分析，關(guān)閘期間日最大降雨73.5mm發(fā)生在1954年（當(dāng)日橫港實(shí)測(cè)江水位為15.57m），故以1954年作為典型年進(jìn)行泵站流量設(shè)計(jì)。

大家笑著相互敬酒，熱鬧氣氛不亞于一場(chǎng)喜宴。桌子上的菜碗漸漸見底，有的開始舔筷子，有的不耐煩地敲碗，事務(wù)長(zhǎng)先是小碗換大缽，再后來就安排師傅添加菜肴。這種“循序漸進(jìn)”的吃法我算是領(lǐng)略了，讓事務(wù)長(zhǎng)找不到拒絕加菜的理由。喝了酒肯定是要休息一下的，或繼續(xù)下象棋，或回家睡上一覺，或借口下午有事。到下午卸車扛水泥包時(shí)，最多不超過十人。

（3）泵站規(guī)模

根據(jù)黑砂河周邊地形及水利工程情況，本次對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較：一為黑砂河河口建站方案（或建移動(dòng)泵站）；二為利用新民圩內(nèi)新民圩站代排。

根據(jù)關(guān)閘期降雨分析，關(guān)閘期需要抽排最大降雨為73.5mm，按降雨徑流關(guān)系皖南山丘區(qū)P+Pa～R關(guān)系，可以得出凈雨48.2mm，按1984年辦法雨型分配后，分析出關(guān)閘期黑砂河流域最大洪峰流量為19.7m3/s，新民圩圩內(nèi)因降雨產(chǎn)生的流量為3.98m3/s。

方案一：河口建站，由于黑砂河關(guān)閘水位為15.2m，故關(guān)閘后黑砂河內(nèi)水位已達(dá)15.2m，進(jìn)一步利用黑砂河調(diào)蓄的空間有限，從安全角度考慮，不考慮黑砂河調(diào)蓄，故相應(yīng)新建黑砂河站規(guī)模為19.7m3/s。

方案二：利用新民圩站代排，在黑砂河左堤建閘，將洪水放入新民圩渠內(nèi)，由新民圩站代為抽排。因此，新民圩站的規(guī)模由兩種工況決定，一是內(nèi)部遭遇50年一遇降雨，此時(shí)黑砂河開閘，洪水可自排入江，新民圩站僅需抽排新民圩內(nèi)澇水即可，根據(jù)新民圩排水區(qū)排澇成果，按照現(xiàn)狀水面率需要建設(shè)泵站26.4m3/s；二是黑砂河閘關(guān)閘，此時(shí)計(jì)算內(nèi)部發(fā)生的降雨為73.5mm，新民圩站需抽排新民圩內(nèi)澇水和黑砂河流域洪水，根據(jù)調(diào)洪分析，水面率按照現(xiàn)狀2%，調(diào)蓄水深按0.7m考慮，新民圩站需要建設(shè)的規(guī)模為19.8m3/s。由此可見，利用新民圩站代排黑砂河洪水，基本不需要擴(kuò)大按排澇要求規(guī)劃的新民圩站的規(guī)模，僅需要在黑砂河左堤修建相應(yīng)規(guī)模的控制閘即可，控制閘規(guī)模為19.7 m3/s。

從兩個(gè)方案的比較來看，在投資、占地、防汛壓力、后期維護(hù)費(fèi)用來看，方案二較方案一更優(yōu)。推薦方案二，即利用新民圩站代排方案。

2.開閘方案

（1）開閘期長(zhǎng)江水位與降雨分析

此次通過分析大于70mm降雨與相應(yīng)橫港水位情況來分析遭遇情況。

（2）開閘期河道水位及規(guī)模復(fù)核

經(jīng)對(duì)（1951～2016年）銅陵降雨資料與橫港水位站分析來看，新中國(guó)成立以來，在銅陵沿江片未發(fā)生最大1d超過大246mm的降雨，而發(fā)生前10位的較大降雨，遭遇相應(yīng)的江水位均未超過黑砂閘的關(guān)閘水位。

由此可見，開閘期規(guī)劃設(shè)計(jì)水位和河道規(guī)模能滿足新中國(guó)成立以來黑砂河流域發(fā)生的歷次洪水。

（3）黑砂河閘規(guī)模復(fù)核

現(xiàn)有黑砂河閘始建于2001年，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，對(duì)應(yīng)流量為47.0m3/s，隨著城市的發(fā)展，黑砂河閘已不能滿足過流要求，本方案擬拆除重建。

銅陵市城市規(guī)劃范圍內(nèi)缺乏水文資料，特別是無流量資料，無法直接推求山丘區(qū)的設(shè)計(jì)洪水，根據(jù)《安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設(shè)計(jì)洪水計(jì)算辦法》和“銅陵市暴雨強(qiáng)度公式”計(jì)算出黑砂河各排水區(qū)設(shè)計(jì)洪水成果，采用同頻率疊加，計(jì)算出黑砂河匯水區(qū)設(shè)計(jì)洪峰流量79.0 m3/s。故黑砂河閘規(guī)模為79.0m3/s。

四、治澇方案

根據(jù)《銅陵市城市總體規(guī)劃》，經(jīng)過黑砂河排水入長(zhǎng)江的排區(qū)有黑砂河排水區(qū)和露采排水區(qū)2片，總面積14.5km2。愛國(guó)渠是露采排片的主要排水渠，其他各條道路的雨水都可依地形排入愛國(guó)渠。目前愛國(guó)渠及鐵路涵洞已擴(kuò)建，解決了新光村附近積水問題。黑砂河排片匯水面積約10km2，經(jīng)過多年的建設(shè)，排水管網(wǎng)已初具規(guī)模。區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)江西路片區(qū)地勢(shì)較低，需通過五公里泵站抽排入黑砂河，五公里排澇泵站承擔(dān)1.5km2匯水面積排水任務(wù)。根據(jù)復(fù)核現(xiàn)狀五公里泵站規(guī)模不滿足要求，需對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)建，在現(xiàn)狀13.5m3/s基礎(chǔ)上擴(kuò)建至16.5m3/s。

五、結(jié)語(yǔ)

防洪工程方案的實(shí)施將增強(qiáng)城區(qū)防御洪水的能力，將有利于提高銅陵市區(qū)防洪除澇能力，黑砂河流域防洪標(biāo)準(zhǔn)由10～20年一遇提高到50年一遇，有力保障了銅陵市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，有利于維護(hù)安定團(tuán)結(jié)的社會(huì)局面。同時(shí)，防洪工程方案的實(shí)施將增強(qiáng)城區(qū)防御洪水的能力，為城區(qū)居民提供穩(wěn)定的生產(chǎn)和生活環(huán)境，改善沿江（河）城區(qū)生態(tài)和旅游環(huán)境，防洪效益、環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著■