□張相敏(駐馬店市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院)
論新蔡縣班臺(tái)洼地 建滯洪區(qū)的可行性
□張相敏(駐馬店市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院)
文章結(jié)合大洪河與班臺(tái)洼地的關(guān)系,分析了班臺(tái)洼地建滯洪區(qū)的可行性及必要性,根據(jù)現(xiàn)狀提出了班臺(tái)滯洪區(qū)的建設(shè)方案、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)內(nèi)容及建設(shè)投資估算。
滯洪區(qū);洼地;防洪;除澇
洪汝河為淮河北岸主要支流,淮河上游洪水主要發(fā)源地之一,流經(jīng)河南、安徽兩省13縣市,在王家壩附近注入淮河。洪汝河班臺(tái)以上為上中游,分南北兩支,南支為汝河,北支為小洪河,兩支在班臺(tái)匯合后稱大洪河。
截至目前,汝河、小洪河及大洪河經(jīng)過近期治理達(dá)到3年一遇除澇和10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)仍然較低,還不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5年除澇、20年一遇的標(biāo)準(zhǔn),流域內(nèi)洪澇災(zāi)害時(shí)常發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì),流域內(nèi)洪澇災(zāi)害較重的汝南、正陽、西平、上蔡、平輿、新蔡6縣多年平均成災(zāi)面積9.87萬hm2,每2~3年就發(fā)生一次嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。近10年來的1998年、2000年、2003年和2007年,受災(zāi)面積都在18.67萬hm2以上。
為加快本區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,盡快提高人民生活水平,提高糧食綜合生產(chǎn)能力,保障國家糧食安全,針對(duì)洪汝河流域存在的問題,2008年河南省發(fā)改委編制了《國家糧食戰(zhàn)略工程河南核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃》、2009年淮委編制了《淮河流域綜合規(guī)劃》及2009年河南省水利廳編制的《河南省水利發(fā)展規(guī)劃(2009~2020年)》都提出了汝河、大洪河、小洪河按5年一遇除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理。上述工程的建設(shè)需要投入大量的物力和財(cái)力,為減少工程投入,充分利用流域內(nèi)自然洼地?cái)r蓄洪水,最大限度地發(fā)揮其蓄滯洪能力,減輕下游平原區(qū)乃至淮河干流的防洪壓力,我們編制了在班臺(tái)閘下游大洪河左岸洼地修建班臺(tái)滯洪區(qū)的專題研究報(bào)告。通過分析研究,班臺(tái)滯洪區(qū)的修建,起到分滯大洪河干流洪水,削減洪峰的作用,可以解決洪汝河同時(shí)遭遇標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)下游排水出路問題,對(duì)班臺(tái)以上流域防洪、除澇創(chuàng)造了條件,可減少上游洪水滯蓄淹沒時(shí)間和淹沒程度,改變了大面積無組織因澇致災(zāi)為有組織的局部滯洪,效果明顯。班臺(tái)滯洪區(qū)修建后可使大洪河班臺(tái)以下由目前的3年除澇提高到5年一遇,10年防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇。通過有效的工程措施,來提高流域的總體減災(zāi)效益,在大洪河尚未達(dá)標(biāo)的情況下,可作為替代工程。
目前,小洪河、汝河及大洪河的除澇標(biāo)準(zhǔn)僅有3年一遇,防洪標(biāo)準(zhǔn)僅有10年一遇,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)偏低,還不能達(dá)到國家防洪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,流域內(nèi)洪澇災(zāi)害時(shí)常發(fā)生,每當(dāng)遇到較大的洪澇年份,常造成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害,與流域內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的要求不相適應(yīng)。由于抗災(zāi)能力低,每年防汛都要耗去各級(jí)政府大量的人力和財(cái)力,本區(qū)洪澇災(zāi)害頻繁,農(nóng)業(yè)產(chǎn)量不穩(wěn),群眾收入和生活水平較低,人均國內(nèi)生產(chǎn)總值只有全省平均水平的65%。流域中下游上蔡、平輿、新蔡和淮濱縣4縣為國家級(jí)貧困縣。
班臺(tái)滯洪區(qū)的修建,起到分滯大洪河干流洪水,削減洪峰的作用,可加快大洪河干流洪水下泄??蔀榘嗯_(tái)以上低洼地?fù)屌藕闈乘峁l件,大大減少班臺(tái)上游洪澇水滯蓄淹沒時(shí)間和淹沒程度,效果顯著。通過分析,啟用班臺(tái)滯洪區(qū)后,可使班臺(tái)以上多年平均減少洪澇災(zāi)面積7666.67 hm2。
洪汝河班臺(tái)以上汝河按5年除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)治理后,大洪河不治理就會(huì)出現(xiàn)排泄能力上大下小,形成梗阻現(xiàn)象。如果大洪河按同樣標(biāo)準(zhǔn)治理,就要投入巨大資金,同時(shí)治理后泄量加大,增加淮干洪水負(fù)擔(dān),對(duì)下游淮干行洪安全和蒙洼滯洪區(qū)進(jìn)洪機(jī)遇產(chǎn)生一定影響,再者該河道屬省際河道,上下游利益矛盾歷來難于協(xié)調(diào)。班臺(tái)滯洪區(qū)修建后可使大洪河班臺(tái)以下由目前的3年除澇提高到5年一遇,10年防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇,多年平均減少下游洪澇災(zāi)面積1.45萬hm2。
綜上所述,修建班臺(tái)滯洪區(qū)是“舍小家,保大家”,具有全局觀念,使淹沒范圍得到有效、有序控制,在大洪河尚未治理的情況下,可作為替代工程。通過本次初步分析研究,班臺(tái)滯洪區(qū)的修建,能為本區(qū)域洪水下泄提供出路,為洪汝河流域防洪、除澇創(chuàng)造條件,可多年平均減少澇洪災(zāi)面積2.23萬hm2,使大洪河班臺(tái)以下現(xiàn)有的3年除澇提高到5年一遇,10年防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇,同時(shí)可減輕淮干洪水負(fù)擔(dān),對(duì)下游淮干行洪安全和蒙洼滯洪區(qū)減少進(jìn)洪機(jī)遇產(chǎn)生積極作用。因此,修建班臺(tái)滯洪區(qū)是非常必要的。
目前,我國尚無指導(dǎo)滯洪區(qū)建設(shè)的技術(shù)規(guī)范,本次參考2005年《蓄滯洪區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》(送審稿)確定班臺(tái)滯洪區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)和等級(jí)。根據(jù)區(qū)內(nèi)保護(hù)對(duì)象和流域防洪規(guī)劃,選定本滯洪區(qū)為20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),滯洪區(qū)南堤為大洪河左堤,北堤為分洪道右堤,本次規(guī)劃的堤頂高程按滯洪區(qū)20年一遇滯洪水位加1.5 m安全值。堤防工程為3級(jí),進(jìn)洪閘、退水閘等主要建筑物不低于堤防工程的3級(jí)標(biāo)準(zhǔn),區(qū)內(nèi)橋梁根據(jù)道路等級(jí)選定。區(qū)內(nèi)排水溝按5年一遇排水標(biāo)準(zhǔn)開挖;排水溝上端為分洪道,按進(jìn)洪流量確定,兩側(cè)堤防根據(jù)水位考慮超高。
洪汝河流域的防洪工程體系主要工程包括板橋、薄山、宿鴨湖、石漫灘4座大型水庫,老王坡、楊莊、蛟停湖3個(gè)滯洪區(qū)工程,對(duì)流域的防洪起到了重要作用,對(duì)這些工程的調(diào)度運(yùn)用不再改變,仍執(zhí)行2005年5月河南省防汛抗旱指揮部辦公室下發(fā)的《河南省洪汝河流域防洪預(yù)案(試行)》。本次提出班臺(tái)滯洪區(qū)運(yùn)用的調(diào)度方案:
1.根據(jù)預(yù)報(bào)大洪河班臺(tái)流量達(dá)到1500 m3/s(5年一遇)時(shí),班臺(tái)滯洪區(qū)進(jìn)洪閘開閘進(jìn)洪,最大進(jìn)洪800 m3/s,當(dāng)班臺(tái)流量<1500 m3/s時(shí),退水閘打開補(bǔ)償下泄;
2.根據(jù)預(yù)報(bào)大洪河班臺(tái)流量達(dá)到3000 m3/s(10年一遇)時(shí),班臺(tái)滯洪區(qū)進(jìn)洪閘開閘進(jìn)洪,最大進(jìn)洪250 m3/s,當(dāng)班臺(tái)流量<3000 m3/s時(shí),退水閘打開補(bǔ)償下泄;
3.根據(jù)預(yù)報(bào)大洪河班臺(tái)流量達(dá)到3940 m3/s(20年一遇)時(shí),班臺(tái)滯洪區(qū)進(jìn)洪閘開閘進(jìn)洪,最大進(jìn)洪800 m3/s,當(dāng)班臺(tái)流量<3000 m3/s時(shí),退水閘打開補(bǔ)償下泄。
根據(jù)上述滯洪區(qū)洪水調(diào)度方案,進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,調(diào)算結(jié)果:
5年一遇最大滯洪量0.12億m3,滯洪水位32.10 m;
10年一遇最大滯洪量0.10億m3,滯洪水位31.80 m;
20年一遇最大滯洪量1.03億m3,滯洪水位35.30 m。
本次滯洪區(qū)按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),最大滯洪容積按調(diào)算容積的1.1倍確定,即設(shè)計(jì)滯洪容積為1.13億m3,滯洪水位35.52 m。進(jìn)洪閘按洪水調(diào)節(jié)計(jì)算確定為800 m3/s,退水閘按相機(jī)下泄平均流量確定為480 m3/s。
本工程需要在班臺(tái)下游大洪河未莊處新建節(jié)制閘1座,距班臺(tái)約1.5 km。滯洪區(qū)主要布置進(jìn)洪閘、退水閘、排水溝、防洪堤及橋梁等建筑物。
在新建節(jié)制閘上游500 m處大洪河右岸布置進(jìn)洪閘,進(jìn)洪閘中心線與主河槽中心線交角為30°,進(jìn)洪閘出口接排洪溝。退水閘布置在下游大洪河右岸老黑埂處,進(jìn)洪閘中心線與大洪河主河槽中心線成20°交角,退水閘洪水直接流入大洪河。
排洪溝接進(jìn)洪閘出口,沿頓崗利用區(qū)內(nèi)大洪河裁灣取直的故道開挖,全長9.5 km。滯洪區(qū)內(nèi)大洪河現(xiàn)有防洪堤長48 km,由于標(biāo)準(zhǔn)較低,需加固處理,另分洪道現(xiàn)有防洪堤長71 km,由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低,不能滿足工程需要,需加固處理。
規(guī)劃排洪溝長9.5 km,沿線穿越大小公路8條,根據(jù)工程布置,需要修建橋梁9座,其中交通橋2座,生產(chǎn)橋7座。
班臺(tái)滯洪區(qū)主體工程修建,需完成土方開挖99.76萬m3,土方填筑110.28萬m3,漿砌石6.96萬m3,混凝土0.72萬m3。
根據(jù)《水利水電工程建設(shè)征地移民安置設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 290-2003)的有關(guān)規(guī)定,農(nóng)村居民點(diǎn)采用20年一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn),20年一遇設(shè)計(jì)滯洪水位35.52 m增加0.68 m,即安置高程為36.20 m。
在上述滯洪區(qū)淹沒處理設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水位之下,通過現(xiàn)場(chǎng)查勘、調(diào)查和對(duì)庫區(qū)1/1000地形圖分析,本工程淹沒涉及新蔡縣的頓崗、練村2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),185個(gè)自然村,安置高程總面積42.03 km2,耕地面積 1500 hm2。
淹沒范圍內(nèi)總?cè)丝?8697人,房屋181.55萬m2。根據(jù)安置規(guī)劃,需補(bǔ)償?shù)挠蟹课?45.10萬m3,其中磚混結(jié)構(gòu)101.57萬m3,磚木結(jié)構(gòu)43.53萬m3。其它居民拆遷附屬物在投資計(jì)算表中列出。其它實(shí)物:樹木43.13萬棵(需補(bǔ)償?shù)挠?.5萬棵)、機(jī)井718眼、墳3157座、電力線路149 km、通訊電纜134.7 km。其它小型副業(yè)、企業(yè)、單位等數(shù)量很少,包括農(nóng)戶附屬設(shè)施所占比重也很小,有待下階段進(jìn)一步落實(shí)。
工程投資估算按擴(kuò)大單位費(fèi)用指標(biāo)估算。費(fèi)用指標(biāo)依據(jù)河南省沙潁河、小洪河近期治理工程初步設(shè)計(jì)投資概算成果、汝河治理工程可行性研究投資估算、南水北調(diào)工程初步設(shè)計(jì)概算成果,進(jìn)行綜合分析,考慮設(shè)計(jì)階段的差別和設(shè)計(jì)時(shí)間不同,合理采用擴(kuò)大單位費(fèi)用指標(biāo),估算本工程投資。
本次班臺(tái)滯洪區(qū)修建,估算主體工程投資17933萬元,其中防洪堤及排水溝投資3374萬元,建筑物工程投資14359萬元。
工程建設(shè)用地、拆遷補(bǔ)償和移民安置是工程建設(shè)的主體,投資包括農(nóng)村部分補(bǔ)償費(fèi)及安置工程投資、專業(yè)項(xiàng)目復(fù)建費(fèi)、其它費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)、有關(guān)稅費(fèi)五部分。計(jì)算投資為82263萬元,其中農(nóng)村補(bǔ)償費(fèi)及安置工程投資58639萬元、專項(xiàng)復(fù)建費(fèi)1376萬元,其它費(fèi)用6066萬元、預(yù)備費(fèi)9912萬元、有關(guān)稅費(fèi)6271萬元。班臺(tái)滯洪區(qū)建設(shè)總投資估算為100197萬元。
汝河班臺(tái)滯洪區(qū)的修建,起到分滯大洪河干流洪水,削減洪峰的作用,可以解決洪汝河同時(shí)遭遇標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)下游排水出路問題,對(duì)班臺(tái)以上流域防洪、除澇創(chuàng)造了條件,可減少上游洪水滯蓄淹沒時(shí)間和淹沒程度,效果明顯。通過分析,班臺(tái)滯洪區(qū)修建后可使班臺(tái)以上澇水搶排,多年平均減少洪澇災(zāi)面積7533.3 hm2;可使大洪河班臺(tái)以下由目前的3年除澇提高到5年一遇,10年防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇,多年平均減少下游洪澇災(zāi)面積1.45萬hm2。
本工程對(duì)洪汝河流域防洪減災(zāi)起到重要作用,可多年平均減少洪澇災(zāi)面積2.21萬hm2,扣除滯洪區(qū)進(jìn)洪淹沒面積后,凈減少洪澇災(zāi)面積為1.53萬hm2,洪澇災(zāi)畝均綜合損失按2500元計(jì)算,多年平均效益為57500萬元。
本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.25,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率15.5%,說明本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上是可行的。
綜上所述,新蔡縣班臺(tái)洼地修建滯洪區(qū)工程起到分滯大洪河干流洪水,削減洪峰的作用,可加快大洪河干流洪水下泄。可為班臺(tái)以上低洼地?fù)屌藕闈乘峁l件,大大減少班臺(tái)上游洪澇水滯蓄淹沒時(shí)間和淹沒程度,效果顯著,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理,同時(shí),對(duì)下游淮干行洪安全和蒙洼滯洪區(qū)減少進(jìn)洪機(jī)遇產(chǎn)生積極作用,建議國家盡快批準(zhǔn)實(shí)施。
張相敏(1976-),女,河南省南陽社旗縣人,工程師,鄭州工學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè),主要從事水利規(guī)劃、設(shè)計(jì)等水工方面工作。