郭文明,李 龍,范里靜
(濟(jì)南市玉符河管理中心,山東 濟(jì)南 250116)
玉符河是濟(jì)南市最大的季節(jié)性山洪河道,流域面積約為827km2,流經(jīng)歷城、市中、長清、槐蔭4個區(qū),河道自臥虎山水庫至北店子入黃口,全長約39km,是黃河下游最末端的一條支流,是濟(jì)南市西部城區(qū)重要的防洪屏障和生態(tài)隔離帶。2013年11月,市委、市政府決定實施玉符河綜合治理工程,2018年,玉符河綜合治理工程中水利、市政部分的建設(shè)工作基本完成。
1)雨情。據(jù)濟(jì)南市水文局?jǐn)?shù)據(jù):8月10日8時至8月14日8時:全市平均降水量208.7mm,其中,市區(qū)216.9mm,長清142.3mm,南山274.8mm。玉符河干流附近,10日8時至14日8時,臥虎山降雨114.5mm、邵而降雨231mm、黨家莊降雨149mm、陡溝降雨131.5mm、吳家堡降雨117mm,降雨較強(qiáng)時段主要集中在11日和12日,13日逐漸減弱。
2)水情。2月至8月,南水北調(diào)和臥虎山水庫向玉符河放水補(bǔ)源。最大流量30萬m3/d。此時,催馬漫水橋水面比橋面低0.02m左右。
8月8日,根據(jù)市水資源調(diào)度中心指令,臥虎山停止向玉符河內(nèi)補(bǔ)水。11日16時,市防指決定啟用臘山分洪工程。11日至13日,分洪總量約為500萬m3,河道斷面過流量約10萬m3/h,220下游河道寬闊,水位上漲不大。15日臘山分洪閘關(guān)閉,分洪總量約600萬m3。
受暴雨影響,12日,玉符河內(nèi)水位平均上漲0.2m左右,高鐵下游漫水橋、催馬西橋下游漫水橋、武警橋上游漫水橋出現(xiàn)漫水情況。河道內(nèi)水流越過濟(jì)菏高速橋,被董莊壩擋住,壩下未過水,董莊壩以上河道全線有水。
根據(jù)今年南水北調(diào)和臥虎山水庫補(bǔ)水的經(jīng)驗,當(dāng)河道內(nèi)流量為25萬m3/d時,104橋上游保持全線有水,水位穩(wěn)定,說明補(bǔ)水量與滲漏量大體平衡;30萬m3/d,水頭可以到達(dá)濟(jì)菏高速橋上游??梢娕_風(fēng)降雨形成的流量已大于30萬m3/d。
1)水情。受南部山區(qū)強(qiáng)降雨影響,錦繡川水庫水位上漲迅速,12日濟(jì)南市防汛抗旱指揮部下達(dá)了錦繡川水庫泄洪指令。受錦繡川水庫泄洪影響,臥虎山水庫水位接近汛中控制水位130m,自8月15日18時開始泄洪,流量20m3/s,16日9:30開始,2小時內(nèi)泄洪流量逐步提升到70m3/s。16日17:40,因寨而頭段水位即將漫入民宅,臥虎山水庫關(guān)閉1孔泄洪閘,流量降為55m3/s。
臥虎山泄流量由20m3/s上調(diào)到70m3/s開始,河道全線有水,河水突破入黃口倒比降,流入黃河。
2)工情。在臥虎山放水20m3/s時,104橋上游各處漫水橋橋面過水。
臥虎山泄流量達(dá)到70m3/s時,1號橋附近流速約為1m/s。寨而頭段右岸漫堤即將進(jìn)入民房、楊臺橋至劉長山路右岸漫堤深度約0.2m、河中各處漫水橋橋面過水。楊臺橋到劉長山橋慢行路過水,兩岸土質(zhì)岸墻浸泡在水中,有塌方危險,形成較大的防洪隱患。臥虎山泄流量降至55m3/s時,南橋壩橋面沒有過水。
玉符河與小清河不同,小清河是主城區(qū)唯一排水河道,承接十幾條支流來水,集水區(qū)域廣、面積大,支流多為山洪河道,干流為平原河道,所以出現(xiàn)暴雨時,干流水位暴漲緩落。而玉符河是山洪型河道,水情態(tài)勢主要受臥虎山放水影響。在臥虎山水庫不泄洪的情況下,即使出現(xiàn)暴雨,匯入玉符河的溝渠是南部山區(qū)山洪溝和附近雨水溝,當(dāng)時尚未封閉的雨污混流排污口等,區(qū)間來水的流量較小,玉符河干流內(nèi)水位漲速不快、漲幅不大。但當(dāng)臥虎山泄洪時,玉符河水位上漲迅速。
220橋以上玉符河段的水流速度較快,以下段較慢,這與河底比降和河槽寬度有關(guān)。220橋以下河槽寬闊,比降只有1/9300,入黃口還是倒比降,所以流速緩慢。小清河匯流快、一般在6h內(nèi)形成洪峰,所以臘山分洪啟用早,且臘山分洪啟用時間一般較短,位于玉符河下游,臥虎山洪水流到下游需要12h以上,與臘山分洪大流量水頭相遇的概率不大。
此次行洪期間,黃河水位逐日下降,未造成頂托,玉符河水能夠順暢進(jìn)入黃河。若黃河處于高水位,加之臥虎山水庫泄洪,玉符河防洪形勢較嚴(yán)峻。220橡膠壩和入黃口橡膠壩須根據(jù)黃河與玉符河水情進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度。同時,臥虎山也要采取控泄措施。
由本次臥虎山泄洪情況可知,玉符河部分河段防洪能力不足,甚至在河道流量70m3/s左右時已經(jīng)溢上慢行路。主要集中在104國道上游、104~220國道部分區(qū)間,包括:宅科橋到寨而頭民宅、張莊橋到西西橋、武警橋至市中1號橋、104節(jié)點、楊臺橋到劉長山橋等。220國道以下無此類情況。造成這種情況,主要有如下原因。
此次泄洪量達(dá)到70m3/s,玉符河104橋以上河段的漫水橋過水深度已達(dá)1m以上,當(dāng)出現(xiàn)100m3/s以上的流量時,推測玉符河104橋以上河段及楊臺堰至劉長山河段將比日常上漲2m以上,慢行路將大量被淹沒,且漫水區(qū)域的民宅須遷建。
上游朱家橋、催馬西橋、武警橋、武警北橋、市中1#橋等,在河道流量由70m3/s減為55m3/s的過程中,橋下水位仍較高,判斷是橋基、橋墩等有阻水現(xiàn)象,尤其是武警北橋,在河道流量70m3/s的時候,水面幾乎與橋板等高。津浦鐵路橋到104橋之間,河道內(nèi)有大量高桿樹木阻水。
汛后,玉符河管理中心已組織對樹木進(jìn)行了清除,但以上幾座橋梁應(yīng)盡快改建。
為了營造水景觀,河道內(nèi)有22處漫水橋和攔河壩。這些攔水堰形成一個個階梯式蓄水池,水位漲到攔水堰的泄水孔,才能流到下游。最高的南橋攔水堰和南橋2#攔水堰的堰高達(dá)2m,造成水位壅高。為保持河道的原生態(tài)、營造水景觀,過去對玉符河防洪功能考慮不足?,F(xiàn)在玉符河兩岸已經(jīng)不再是荒地,有高鐵、輕軌、城市道路,所以必須提升玉符河防洪能力。建議重新規(guī)劃玉符河內(nèi)的攔水壩,計算實際過水能力,并根據(jù)計算結(jié)果,重新調(diào)整攔水壩布設(shè),并降低相應(yīng)的泄水孔高程。
楊臺攔水堰下游至劉長山段(19+800~21+770),河底比降僅為1/1917,河底較平緩,造成水位壅高,也是楊臺至劉長山右岸漫上慢行路的原因之一。另外,104橋至劉長山段河道,彎道過多,影響流速,造成沖刷岸墻。為提高過流能力,應(yīng)考慮在部分位置進(jìn)行裁彎取直。
另外,玉符河宅科橋到104橋段是強(qiáng)滲漏帶,是濟(jì)南市地下水的重要補(bǔ)給區(qū),在對河道進(jìn)行必要改造時,注意施工不要影響滲漏帶的透水性。
玉符河防洪預(yù)案中河道安全泄量為240m3/s,G104橋以上段河道子槽滿足240m3/s的過流能力,G104-G220段50年一遇設(shè)計水位線低于現(xiàn)狀地面是不夠準(zhǔn)確的。
從本次泄洪情況看,玉符河部分河段過流能力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。防洪預(yù)案系根據(jù)玉符河綜合治理工程可研報告編制,在可研報告中,只有邵而站作為參考進(jìn)行的洪水計算,代表性不足。同時,玉符河綜合治理工程和城市開發(fā),不透水面積大量增加,使玉符河兩岸下墊面發(fā)生巨大變化,雨量下滲減少,徑流系數(shù)增大,原有計算結(jié)果可能不再適用。必須根據(jù)本次臥虎山泄洪情況,重新制定洪水防御方案,洪水風(fēng)險圖相應(yīng)修改。
玉符河管理中心成立時間較短,尚未建成遙測信息化系統(tǒng)。2019年6月,玉符河綜合治理指揮部對水位視頻遙測站進(jìn)行了選址,并計劃在每座橋梁設(shè)置水尺。目前玉符河信息化工程已列入玉符河綜合治理工程二期,濟(jì)南市發(fā)改委已批復(fù),遙測站建成后,將為防洪調(diào)度提供有力依據(jù)。同時,建議增加布設(shè)雨量站點,為將來建設(shè)洪水模擬預(yù)報系統(tǒng)做準(zhǔn)備。
在玉符河水位上漲、水流湍急、漫水橋完全被淹沒的情況下,部分群眾仍然走漫水橋,有人在河道內(nèi)釣魚甚至跳入河中捕魚,且不聽管理中心和養(yǎng)護(hù)單位人員的勸阻,存在嚴(yán)重的溺水危險。前不久修訂的《濟(jì)南市河道管理辦法》規(guī)定,玉符河由市河道主管部門管理。目前,作為河道主管部門,玉符河管理中心實際在崗僅13人,而且沒有執(zhí)法權(quán)。建議在玉符河出現(xiàn)洪水的情況下,轄區(qū)派出所民警、城管執(zhí)法人員、區(qū)水務(wù)局水政執(zhí)法人員共同維護(hù)行洪期間水事秩序,避免發(fā)生事故。
2019年的利奇馬臺風(fēng)暴雨和臥虎山水庫泄洪,是玉符河綜合治理工程的水利部分基本完成以來,玉符河遇到的最大的一次考驗。在市防指科學(xué)調(diào)度下,玉符河工程總體安全。以上雨水情規(guī)律,是根據(jù)本次暴雨和泄洪的數(shù)據(jù)進(jìn)行的初步探索。由于管理中心成立時間短,缺乏專業(yè)測流設(shè)備和技術(shù)人員,這次測量的數(shù)據(jù)精度還不夠高,只能是定性分析,難以進(jìn)行精確的定量分析。這些初步總結(jié)的規(guī)律,都是需要今后建成遙測系統(tǒng)、采購測流設(shè)備后,隨著數(shù)據(jù)不斷增加,進(jìn)一步修訂和完善的。