唐利華

（湖南三禹工程管理有限責任公司，湖南 長沙 410114）

湖南省郴州市宜章縣黃沙鎮(zhèn)曉夏街為一盲谷，地形四周為山崗，中間為盆地，僅在黃沙鎮(zhèn)曉夏街李家灣有2 處落水洞口。曉夏街河與其支流黃沙河流經(jīng)曉夏街澇區(qū)，通過李家灣落水洞口流入地下落水溶洞。在沙壩村溶洞口露出，匯入南花溪。

曉夏街河集雨面積73.3 km2。澇區(qū)雨洪均經(jīng)落水溶洞排至南花溪，由于曉夏街河落水溶洞泄洪能力不足，曉夏街河流域發(fā)生暴雨后，曉夏街、校場坪附近汪洋一片、莊稼和農(nóng)田受淹嚴重。

1 澇區(qū)流域情況

曉夏街河屬于南花溪一級支流，武江二級支流，發(fā)源于廣東省連州大路邊鎮(zhèn)鴨公塘，曉夏街河在黃沙鎮(zhèn)李家灣下游流入地下溶洞，經(jīng)地下暗河，于宜章縣天塘鄉(xiāng)龍江口村匯入南花溪，流域面積為73.3 km2。黃沙河是曉夏街河的一級支流，發(fā)源于宜章縣黃沙鎮(zhèn)新岔村牛婆坳，黃沙河集雨面積為34.6 km2。在黃沙鎮(zhèn)李家灣匯入曉夏街河。曉夏街河澇區(qū)內(nèi)有曉夏街、校場坪、堡城、蔡家、大黃家、五甲6 個行政村，總人口10 337 人，區(qū)內(nèi)耕地總面積9 659 畝。澇區(qū)規(guī)模及范圍見圖1。

圖1 曉夏街河流域水系及技術方案比選圖

2 洪澇災害情況及形成原因

2.1 洪澇災害情況

黃沙鎮(zhèn)在新中國成立以后發(fā)生大洪水的年份有：1961、1968、1973、1976、1985、1987、1992、1994、1995、1999、2006 年，其中以1992 年“5·6”洪災，1999“8·13”洪災、2006“7·15”洪災損失最為嚴重。2006“7·15”特大洪災，房屋倒塌58 間，因災死亡7 人，莊稼顆粒無收，洪災最高洪水位為269.04 m。當?shù)乩习傩沼芯涿裰{：“曉夏街一年水淹三次禾”，形象地說明了曉夏街民眾面對洪澇災害的痛恨和無奈。

2.2 洪澇災害形成的原因

根據(jù)水文氣象和地形條件分析，造成澇災的主要原因有：

1）現(xiàn)有落水溶洞泄洪能力小，曉夏街落水溶洞局部地段斷面狹窄，彎曲，致使泄洪流量過小。澇區(qū)部分垃圾滯留在落水洞中，加上澇區(qū)部分泥沙淤積落水洞內(nèi)，排水更為不暢，加劇內(nèi)澇。

2）曉夏街內(nèi)澇區(qū)集雨面積較大，汛期澇區(qū)降雨豐富，曉夏街澇區(qū)集雨面積達73.3 km2，澇區(qū)遭遇暴雨時，洪水流量大，澇區(qū)無法及時排水，造成嚴重內(nèi)澇。

3）澇區(qū)內(nèi)蓄洪滯洪容積小，從1/10 000 地形圖測量計算得知，265 m 高程以下蓄洪容積為105 萬m3，24 h 暴雨值為60 mm 時對應的洪量153 萬m3，10 年一遇設計洪量667 萬m3。澇區(qū)內(nèi)蓄洪容積小也是造成嚴重內(nèi)澇的重要原因。

4）加上連年的水土流失，廢棄物等不斷阻塞，落水溶洞泄洪能力逐年降低，同時澇區(qū)排澇配套設施不全，無法滿足區(qū)域排澇要求。

3 落水洞泄洪能力復核及澇區(qū)治理思路

3.1 落水洞泄洪能力復核

目前，曉夏街澇區(qū)主要有兩個比較大的落水溶洞泄洪，曉夏街河和黃沙河上各有一處溶洞入口。曉夏街河溶洞入口與黃沙河溶洞入口相距110 m，黃沙河經(jīng)地下溶洞匯入曉夏街河。曉夏街河經(jīng)地下落水溶洞排至南花溪，這些落水洞都具備有一定的排水能力。黃沙鎮(zhèn)根據(jù)曉夏街洪澇情況，結合宜章和黃沙溪氣象站氣象資料，當曉夏街河流域遭遇24 h 暴雨值大于60 mm時，曉夏街片區(qū)發(fā)生內(nèi)澇。說明落水溶洞泄洪能力僅能通過相當于區(qū)域發(fā)生24 h 暴雨值60 mm 時產(chǎn)生的洪峰流量。因此，需計算24 h 暴雨值60 mm 時對應的洪峰流量，同時復核本區(qū)域10 年一遇設計洪峰流量。

曉夏街河干流上游建有黃沙溪水庫（中型水庫），該水庫預留防洪庫容，水庫對流域洪水調(diào)蓄作用較大。根據(jù)黃沙溪水庫防汛調(diào)度，在發(fā)生10 年一遇的暴雨情況下，水庫不泄洪。因此在計算曉夏街河落水溶洞設計洪水及排澇流量時，僅考慮黃沙溪水庫大壩至落水溶洞口區(qū)間集雨面積產(chǎn)生的洪水。

曉夏街流域屬無資料地區(qū)，曉夏街流域設計洪水采用《湖南省暴雨查算手冊》推算。經(jīng)計算，曉夏街河24 h 暴雨值60 mm 時對應的設計洪水流量為35.79 m3/s，即現(xiàn)有落水溶洞泄洪能力約為35.79 m3/s，洪量153 萬m3。曉夏街河10 年一遇設計洪水峰流量為203.2 m3/s，洪量667 萬m3。

通過計算結果對比分析，曉夏街現(xiàn)有的落水溶洞泄洪能力遠小于10 年一遇設計洪峰流量，這是造成曉夏街嚴重內(nèi)澇的原因。

3.2 澇區(qū)治理總體思路

根據(jù)曉夏街澇區(qū)下游及左右岸三面環(huán)山，上游雨洪無法順暢排走的特點，需新建排澇工程體系，根治曉夏街澇災。通過新建排澇設施，排除超過落水洞泄洪能力的澇水流量。新建排澇工程的排水流量為澇區(qū)設計排澇流量扣除落水洞的泄洪流量。

根據(jù)洪澇災害現(xiàn)狀，以及現(xiàn)場勘查的地形、地質(zhì)情況，排水措施有：一是將原落水洞行洪通道擴卡拓寬，將澇水通過原路徑排除。二是保留落水洞行洪通道，再開鑿一條泄水路線（新開排澇明渠、暗涵及排澇隧洞等），把澇水引到下游南花溪。這兩個方案都可降低澇水位，減少淹沒面積，縮短洪澇歷時。

3.3 澇區(qū)排澇流量計算

根據(jù)實地調(diào)查，曉夏街河和黃沙河上均有溶洞入口，洞口互通互連，曉夏街干流溶洞進口十分狹窄，洞口洞徑僅為1.2 m，支流黃沙河上溶洞稍微大點，洞口寬約1.8 m，高約1.8 m。曉夏街干流溶洞進口東側50 m也有個洞口，寬約1.5 m，高約1.2 m，洞口位置較高，高程為266.10 m 左右。這幾個洞口是澇區(qū)最低點，曉夏街流域洪水經(jīng)這些洞口進入落水洞。經(jīng)實地查勘，澇區(qū)沒有坑塘等設施蓄滯澇水，因此不再考慮曉夏街澇區(qū)的澇蓄能力。

根據(jù)排水需要，計算曉夏街澇區(qū)設計排澇流量。根據(jù)《灌溉與排水工程設計標準》（GB 50288），排澇標準為5 年一遇24 h 暴雨24 h 排至耐淹深度。

排澇流量根據(jù)下面的公式計算：Qp=（F×H24面×0.8）/（t×86 400×1 000）

通過計算，曉夏街澇區(qū)5 年一遇設計排澇流量為77.12 m3/s。

現(xiàn)有落水溶洞泄洪能力為35.79 m3/s，曉夏街澇區(qū)設計排澇流量為77.12 m3/s，超過澇區(qū)落水溶洞泄洪能力的這部分澇水流量由新建排澇設施排出。因此，新建排澇設施設計排澇流量為41.33 m3/s。

4 洪澇災害治理方案及措施

4.1 排洪治澇方案分析論證

根據(jù)曉夏街澇區(qū)的地形、地質(zhì)及人居環(huán)境條件擬定3 個治澇措施比選方案：

方案一：在曉夏街澇區(qū)上游新開撇洪明渠6.5 km，撇洪明渠路線沿堡城——五甲——花園——石山背——南花溪布置。該線路繞過澇區(qū)，穿越107 國道和黃莽公路后，通過石山背附近的溝道，將澇區(qū)澇水排至南花溪。

方案二：新開明渠、暗涵和排澇隧洞將澇區(qū)澇水排至南花溪。該方案新建明渠320 m，暗涵77 m，隧洞1 256 m。

方案三：拓寬落水洞進出口狹窄處，將落水溶洞進口寬敞段和出口寬敞段擴寬，同時新開隧洞連接進口和出口寬敞段。擴寬落水洞進口段310 m，擴寬落水洞出口段400 m，拓寬后的落水洞進出口通過新開隧洞連接，新開隧洞長1 200 m。同時在落水洞出口拆除重建電站引水壩1 座。

經(jīng)比較，方案一撇洪明渠方案需通過村鎮(zhèn)居民區(qū)，明渠線路長，渠道開挖斷面較大，需占用大量的土地，同時需穿越宜連高速、107 國道及黃莽公路。該方案投資巨大，占地多，施工及協(xié)調(diào)難度也大。

方案二進口入裸露的巖層比較完整，無破碎帶現(xiàn)象，隧洞成洞地質(zhì)條件相對較好，施工出渣運輸方便，堆放渣場近。在施工期間下雨，不會影響施工，也不影響排洪。但方案二明渠開挖需征用工程永久占地4.5畝，占地全部為荒地（因長期受澇災無法耕種）。該方案雖有少量征地，但均為荒地。該方案地質(zhì)條件好，施工條件好。

方案三無永久征地，工程征地全部為臨時征地。該方案存在以下幾點問題：①落水溶洞蜿蜒曲折，寬窄不一，施工風險高，施工機械運行困難，施工出渣較困難。②澇區(qū)排澇設施施工時無法安排其他導流方案，施工期洪水需由落水洞導流，施工中產(chǎn)生的松散渣料容易淤堵落水洞。③新開隧洞靠近泄洪溶洞，施工期間一旦下大雨，施工作業(yè)面容易被淹沒，對施工場地造成極大的破壞，影響工程施工進度。④澇區(qū)出露地層為碳酸鹽類巖石，巖溶發(fā)育強烈，該洞線隧洞施工時容易遇到溶洞、涌水等不良地質(zhì)情況。⑤落水洞出口建有一座小水電站，該方案需在落水洞出口處拆除重建水電站引水壩1 處，這將給工程建設帶來經(jīng)濟糾紛和社會不穩(wěn)定因素。該方案雖無永久征地，但施工技術難度大，施工導流布置有難度，地質(zhì)條件復雜，施工風險高。

4.2 總體布置方案選定

經(jīng)過對3 個方案的方案布置、經(jīng)濟、技術、施工及社會影響等方面進行比較，結合選定的排澇工程線路的地質(zhì)地形情況，將方案二作為推薦方案。

4.3 工程治理措施

根據(jù)確定的排洪治澇方案，需新開排澇明渠、暗涵和隧洞。工程擬在溶洞入口前新開排澇明渠，明渠長320 m。排澇明渠末端連接暗涵，暗涵全長77 m。暗涵連接排澇隧洞，隧洞全長1 256 m，隧洞出口設置消能防沖設施。工程實施后，將區(qū)內(nèi)澇水引到新建明渠，再從暗涵、隧洞排入南花溪。

4.4 投資效益

曉夏街防洪排澇工程，工程總投資約800 萬元。工程實施后，曉夏街澇區(qū)治澇能力由現(xiàn)狀1 年一遇提高到5 年一遇，將大大減輕防洪治澇負擔，有利于社會正常持續(xù)的發(fā)展。根據(jù)歷次洪澇災損失情況及參考有關資料，測算本工程多年平均防洪排澇效益可達85 萬元。

5 結語與建議

黃沙鎮(zhèn)曉夏街溶蝕洼地通過修建上述排洪治澇設施，可根治曉夏街溶蝕洼地洪澇災害，提高區(qū)域排澇標準，確保區(qū)域滿足生活和生產(chǎn)的基本要求，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，項目建設實施非常有必要。通過曉夏街澇區(qū)的形成原因分析、治理方案論證和治理措施的布置，為溶蝕洼地地區(qū)的防洪治澇積累治理經(jīng)驗。建議項目實施后，及時制定超標準洪水應急措施，曉夏街澇區(qū)應急措施主要依靠非工程措施來解決：一是建立指揮系統(tǒng)；二是做好防洪治澇預案，做好防災減災、撤退轉移安置工作。實施后,建議重新核定上游黃沙溪水庫的防汛水位、警戒水位等特征水位。