孫明霞 肖建峰

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程設(shè)計(jì)研究

孫明霞 肖建峰

一、前言

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程是國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的治淮19項(xiàng)骨干工程——淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程的重要組成部分。該工程已于2008年竣工驗(yàn)收，工程位置見圖1。工程實(shí)施后，姜唐湖蓄（行）洪區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)由原來(lái)的4年一遇提高為現(xiàn)狀的10年一遇。下面結(jié)合該工程的設(shè)計(jì)思路談一點(diǎn)看法。

工程加固內(nèi)容有進(jìn)洪閘、退水閘、圈堤及沿線的穿堤建筑物工程、老河口封閉堤及泵站工程、行洪口門鏟堤及影響處理工程等。加固方式包括：將兩個(gè)低標(biāo)準(zhǔn)行洪區(qū)聯(lián)圩改建成一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)蓄（行）洪區(qū)；在上、下游設(shè)置固定進(jìn)洪閘和退洪閘，在原姜家湖下口門及唐垛湖上口門處開辟行洪通道，通過(guò)這種方式有效控制蓄、行洪，改變了原來(lái)炸堤行洪的方式；結(jié)合防洪、防汛交通、移民、管理等綜合因素，確定堤防布置及加固方案；根據(jù)現(xiàn)有排澇體系結(jié)合聯(lián)圩后的情況調(diào)整排水體系；同時(shí)在聯(lián)圩后的老淮河出口設(shè)置一座具有抽、排水及生態(tài)換水等多功能綜合一體的泵站。

2007年汛期，姜唐湖進(jìn)洪閘全部開啟敞泄洪水，姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程投入運(yùn)用，大大緩解了淮河干流的防洪壓力，發(fā)揮了巨大的防洪減災(zāi)效益。對(duì)保證淮北大堤的安全、降低正陽(yáng)關(guān)水位、改善湖區(qū)生產(chǎn)生活條件起到了重要的作用。

二、工程建設(shè)的必要性

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程位于淮河干流中游安徽省霍邱縣與潁上縣交界處，是淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程的一部分。原姜家湖和唐垛湖是淮河干流正陽(yáng)關(guān)以上兩個(gè)低標(biāo)準(zhǔn)行洪區(qū)，防洪標(biāo)準(zhǔn)4年一遇。

原姜家湖行洪區(qū)位于淮河南岸，屬霍邱縣姜家湖鄉(xiāng)，1958～1961年臨淮崗洪水控制工程實(shí)施時(shí)，開挖了臨淮崗引河，使姜家湖四面臨河，臨淮崗主壩將姜家湖分為上、下兩部分，壩上稱何家圩，壩下稱姜家湖。1987年姜家湖行洪堤退建工程完成后，行洪區(qū)總面積47.6km2，其中壩下面積41.2km2，耕地5.0萬(wàn)畝，湖區(qū)地面高程18.5～20.0m（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同），湖內(nèi)人口2.2萬(wàn)，居住在莊臺(tái)和臨淮崗大壩上。

原唐垛湖行洪區(qū)位于淮河和潁河的交匯處，東、南、西三面臨水，隸屬潁上縣，1987～1989年行洪堤退建工程完成后，行洪區(qū)總面積67.3km2，耕地8.3萬(wàn)畝，湖區(qū)地面高程18.5～22.5m，湖內(nèi)人口2.1萬(wàn)，其中莊臺(tái)上居住0.8萬(wàn)人，另有0.1萬(wàn)人住在金孟圈堤上，其余人居住在行洪區(qū)西北部崗坡上的垂崗集附近。

20世紀(jì)50年代以來(lái)姜家湖和唐垛湖兩個(gè)行洪區(qū)分別行洪14次和15次。在退建工程完成后，姜家湖在1991年行洪1次，唐垛湖在1991年和2003年分別行洪1次。

圖1　姜唐湖蓄（行）洪區(qū)工程平面布置圖

20世紀(jì)80年代以來(lái)，王家壩至正陽(yáng)關(guān)河道進(jìn)行了一系列的治理工程，陸續(xù)完成了南潤(rùn)段、邱家湖、姜家湖、唐垛湖行洪堤和城西湖蓄洪堤的退建工程，廢棄了潤(rùn)趙段，完成了濛洼尾部退建工程。正陽(yáng)關(guān)至王截流段河道已整理出1.5～2.0km寬的行洪通道，從而基本恢復(fù)到1956年實(shí)際行洪水平。通過(guò)安全建設(shè)工程的實(shí)施，基本解決了湖內(nèi)群眾的防洪安全問(wèn)題。但蓄洪能力不足、行洪區(qū)標(biāo)準(zhǔn)低、行洪效果不理想仍是當(dāng)時(shí)淮河干流正陽(yáng)關(guān)以上行洪區(qū)存在的主要問(wèn)題。

原姜家湖、唐垛湖行洪區(qū)行洪標(biāo)準(zhǔn)低，頻繁的行洪使群眾的財(cái)產(chǎn)屢遭損失，給當(dāng)?shù)厝罕妿?lái)沉重負(fù)擔(dān)。由于行洪區(qū)沒有固定的進(jìn)退洪設(shè)施，行洪區(qū)不能有效運(yùn)用。臨淮崗工程的建設(shè)給姜家湖、唐垛湖聯(lián)圩改為蓄（行）洪區(qū)創(chuàng)造了條件。蓄（行）洪區(qū)建成后，有進(jìn)退洪控制設(shè)施（姜唐湖進(jìn)洪閘和姜唐湖退水閘）和7.6億m3的調(diào)蓄庫(kù)容，對(duì)保證淮北大堤的安全、降低正陽(yáng)關(guān)水位、改善湖區(qū)生產(chǎn)生活條件將起重要作用。

此外，姜唐湖蓄（行）洪區(qū)位于淮河干流和潁、淠河交匯處，潁、淠河流域面積約占正陽(yáng)關(guān)以上流域面積的50%，聯(lián)圩后不但能調(diào)節(jié)淮河干、支流洪水，退水閘的反向進(jìn)洪功能也增加了防汛調(diào)度的靈活性。綜上所述，該工程的建設(shè)是必要的。

三、工程設(shè)計(jì)內(nèi)容

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)主要由姜家湖與唐垛湖聯(lián)圩而成，總面積121.2km2，設(shè)計(jì)分洪流量2400m3/s，湖內(nèi)設(shè)計(jì)蓄洪水位26.4m，相應(yīng)蓄洪庫(kù)容7.6億m3。

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)工程由姜唐湖進(jìn)洪閘、姜唐湖退水閘及蓄（行）洪圈堤三部分組成。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)周密思考，并經(jīng)過(guò)多重方案比選最終確定具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

（1）姜唐湖進(jìn)洪閘、退水閘，設(shè)計(jì)流量2400m3/s。

（2）蓄（行）洪區(qū)堤防加固總長(zhǎng)51.876km，其中老堤長(zhǎng)46.146km，新堤5.730km，設(shè)計(jì)堤頂高程28.2m，堤頂寬度不小于6.0m，邊坡1∶3。

（3）穿堤建筑物共20座，其中拆除重建的排澇涵10座、新建排澇涵8座，新建灌溉涵1座，維修加固排澇涵1座。

（4）在老淮河堵口處新建排澇站1座，設(shè)計(jì)自排流量52.0m3/s，設(shè)計(jì)抽排流量14.8m3/s，配套總功率1650kW，5臺(tái)900ZLB-70H立式軸流泵。

（5）姜家湖和唐垛湖為兩個(gè)獨(dú)立的行洪區(qū)，中間以老淮河相隔，兩湖聯(lián)圩后根據(jù)其功能需要，在姜家湖下口門及唐垛湖上口門位置分別鏟堤長(zhǎng)度1000m至高程21.0m，從而既保證行洪，又不打亂姜家湖和唐垛湖現(xiàn)有排水系統(tǒng)。

四、設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

（1）采用科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)思路，將姜家湖與唐垛湖原本獨(dú)立的兩個(gè)低標(biāo)準(zhǔn)行洪區(qū)聯(lián)圩合建成一個(gè)蓄（行）洪區(qū)，形成7.6億m3有效蓄洪庫(kù)容，提高了姜唐湖蓄（行）洪區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)，大大降低了進(jìn)洪年份，提高了該區(qū)域的生產(chǎn)生活水平。

（2）根據(jù)姜唐湖蓄（行）洪區(qū)所在位置，利用臨淮崗工程創(chuàng)造的有利條件，在圈堤的上游設(shè)進(jìn)洪閘，在下游設(shè)置兼具反向進(jìn)洪作用的退水閘，在原姜家湖下口門及唐垛湖上口門鏟堤開辟行洪通道，使得該蓄（行）洪區(qū)進(jìn)、退洪運(yùn)用自如、暢通，能夠有效調(diào)節(jié)、控制淮河干、支流洪水，增加防汛調(diào)度的靈活性，降低正陽(yáng)關(guān)以上水位，對(duì)保證正陽(yáng)關(guān)以下淮北大堤的安全具有重要作用。

（3）兩湖聯(lián)圩后，形成一個(gè)新、老堤相結(jié)合，全長(zhǎng)51.876km的封閉圈堤。堤線布置結(jié)合防汛要求、工程管理和群眾生產(chǎn)、生活需要，基本維持現(xiàn)有老堤進(jìn)行加固，對(duì)現(xiàn)狀湖內(nèi)居住人口較多，遷移難度大的堤段進(jìn)行新、老堤線比選。加固方式因地制宜，經(jīng)濟(jì)安全，對(duì)于無(wú)莊臺(tái)堤段，堤上房屋一律拆除，堤臺(tái)結(jié)合段，如有較成形通道，則進(jìn)行少量拆遷整理，其他則根據(jù)堤頂房屋分布和取土方便采取適當(dāng)拆遷與加培相結(jié)合方式，形成一條通道。設(shè)計(jì)根據(jù)所在堤段居住人口的現(xiàn)狀、堤防形式，對(duì)堤頂寬度較小、居住人口眾多的垂崗段選取筑新堤南移方案，并沿崗地布置堤線減少工程量，沿地形新設(shè)排澇、灌溉涵溝通堤內(nèi)外水系，新增保護(hù)面積4071畝；對(duì)王崗、賽澗鄉(xiāng)堤臺(tái)結(jié)合、莊臺(tái)人口眾多堤段選取老堤加固方案，拆遷莊臺(tái)湖內(nèi)側(cè)寬度12.0m范圍內(nèi)民房，形成防汛通道，并在設(shè)計(jì)堤線兩側(cè)采用漿砌石擋墻、中間填土設(shè)計(jì)方案，以減少土方工程量和移民數(shù)量。

（4）姜唐湖聯(lián)圩后，在原老淮河堵口處設(shè)置一座具有抽、排水和生態(tài)換水功能相結(jié)合的泵站。由于泵站位于不同行政區(qū)域結(jié)合處，總體布置既考慮了地形、地質(zhì)及流態(tài)等技術(shù)條件，也考慮了今后的管理、維護(hù)，不僅保證了原有湖區(qū)內(nèi)水系與淮河水系的溝通、排放，且有利于老淮河生態(tài)換水的需要。

（5）該工程具有移民安置人口數(shù)量大、拆遷房屋面積多、行政區(qū)劃復(fù)雜、少數(shù)民族聚集的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)依據(jù)實(shí)事求是、靈活多變、就近安置的原則，采用集中安置、分散安置及莊臺(tái)安置相結(jié)合的方法，成功解決了該工程的移民安置難題，保證了工程順利實(shí)施。

五、結(jié)語(yǔ)

該工程將原來(lái)兩個(gè)低標(biāo)準(zhǔn)行洪區(qū)聯(lián)圩合建為一個(gè)兼具蓄洪和行洪功能的綜合型高標(biāo)準(zhǔn)蓄（行）洪區(qū)?；春恿饔蛩械男行詈閰^(qū)往往只具備行洪或蓄洪的單一功能。姜家湖和唐垛湖聯(lián)圩實(shí)施完成后，淮干大洪水時(shí)可以分洪流量2400m3/s，并形成了7.6億m3的蓄洪庫(kù)容，可以對(duì)正陽(yáng)關(guān)以上淮干水位進(jìn)行有效調(diào)蓄，減少了進(jìn)洪年份，改善了湖區(qū)的生產(chǎn)及生活條件，經(jīng)過(guò)2007年大洪水的實(shí)際考驗(yàn)，獲得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

目前國(guó)內(nèi)蓄行洪區(qū)建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)偏重水利工程防洪、排澇等某一方面的基本功能的建設(shè)，而忽視工程建成后的生態(tài)保護(hù)、工程管理等因素。該工程在保證蓄洪和防洪基本功能的前提下，合理布置新的堤線和斷面加固方案，將姜家湖和唐垛湖聯(lián)老堤、新堤聯(lián)圩合建成一個(gè)長(zhǎng)51.876km的封閉圈堤和環(huán)形防汛交通通道，并根據(jù)現(xiàn)有排澇體系結(jié)合聯(lián)圩后的情況布置新的排水體系，同時(shí)在聯(lián)圩后的老淮河出口設(shè)置一座具有抽排水及生態(tài)換水等多功能相結(jié)合的泵站，既避免了老淮河出口封堵后產(chǎn)生新的湖區(qū)內(nèi)澇問(wèn)題，又不至于使湖區(qū)老淮河水系出現(xiàn)干涸萎縮的現(xiàn)象，保證了河湖濕地基本生態(tài)的用水需求，保障了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。工程的實(shí)施使得姜唐湖地區(qū)的防洪、除澇及生態(tài)保護(hù)得到了平衡發(fā)展，為其他類似工程的建設(shè)提供了借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

工程的建設(shè)實(shí)施與移民安置往往密不可分，目前國(guó)內(nèi)的蓄行洪區(qū)內(nèi)仍然居住有大量群眾，行蓄洪時(shí)需要臨時(shí)撤退，生產(chǎn)生活難以安定。該工程具有移民安置人數(shù)多、房屋拆遷量大、行政區(qū)劃復(fù)雜、少數(shù)民族聚集的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)中按照工程建設(shè)與移民安置統(tǒng)籌兼顧的原則，采取大農(nóng)業(yè)安置方式，利用集中安置、分散安置及莊臺(tái)安置相結(jié)合的方法，合理安置人口，改善了安置區(qū)群眾的生產(chǎn)、生活條件，既保證了工程的順利實(shí)施，又使得移民群眾的生活水平不降低，并能夠逐步富裕起來(lái)

（作者單位：中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司230601淮河水利委員會(huì)233001）