徐麗君

(安徽省水利水電勘測設(shè)計研究總院有限公司，安徽 合肥 230088)

馬鞍山市花津河流域地處長江下游南岸，受上游山丘區(qū)洪水侵襲和下游姑溪河洪水頂托的雙重影響，歷來是洪澇災(zāi)害多發(fā)地區(qū)。近年來，針對流域內(nèi)的主要干流河道，結(jié)合各大水年暴露出的薄弱環(huán)節(jié)，實施了堤防加固、河道疏浚等一系列工程措施，使流域防洪減災(zāi)水平有了顯著提高，但仍存在部分堤防不達(dá)標(biāo)、控制閘年久失修、排澇站規(guī)模不足、排水河道不暢等明顯短板[1]，亟需開展流域防洪排澇體系的拾遺補(bǔ)缺和升級改造[2]，全面提升流域防洪減災(zāi)能力，為流域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供防洪安全保障[3]。

1 流域概況

花津河流域地處長江下游南岸、姑溪河右岸，流域總面積270.7km2，地跨安徽省馬鞍山市和江蘇省南京市，其中安徽省流域面積200.2km2，且位于流域下游。花津河流域地貌類型以湖積平原和低山丘陵為主，總體地勢北高南低，東西高中間低，半山半圩，北部、東部、西部均為山丘區(qū)，中南部為圩區(qū)[4]。受上游山丘區(qū)洪水侵襲和下游姑溪河洪水頂托的雙重影響，花津河流域歷來是洪澇災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，建國后平均每5年發(fā)生一次洪澇災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全。

為有效防御上游山丘洪水侵襲，20世紀(jì)70年代，先后在花津河?xùn)|側(cè)開挖丹陽新河、西側(cè)開挖紀(jì)村新河、薛丹撇洪溝用以攔截上游山丘區(qū)洪水直入姑溪河，其中丹陽新河長12.8km，來水面積161.7km2；紀(jì)村新河、薛丹撇洪溝總長11.9km，來水面積64.9km2。丹陽新河、紀(jì)村新河、薛丹撇洪溝、姑溪河之間合圍區(qū)域即為團(tuán)結(jié)圩，是流域最重要的防洪保護(hù)對象，由北部的丹陽鎮(zhèn)區(qū)和南部的農(nóng)田圩區(qū)兩部分組成，保護(hù)面積共計73.6km2，保護(hù)耕地6萬畝，保護(hù)人口5.6萬人。

花津河流域主要河流水系如圖1所示。

圖1 花津河流域水系圖

2 防洪工程現(xiàn)狀及存在問題

2.1 防洪工程現(xiàn)狀

20世紀(jì)70、80年代，地方政府在利用人工山河攔截外部洪水的基礎(chǔ)上，又陸續(xù)在花津河、薛丹撇洪溝下游河口位置分別興建了花津閘、紀(jì)村橋閘用以防止姑溪河洪水倒灌，結(jié)合團(tuán)結(jié)圩內(nèi)水系分布在河道出口位置興建了大量排澇泵站抽排圩口內(nèi)部洪澇水，使馬鞍山市花津河流域逐漸形成了山河截洪、堤防和水閘擋洪、泵站排洪相結(jié)合的較為完整的防洪工程體系。

2.1.1堤防工程

馬鞍山市花津河流域防洪重點(diǎn)為團(tuán)結(jié)圩。團(tuán)結(jié)圩防洪堤圈由東側(cè)丹陽新河堤防、南側(cè)姑溪河堤防、西側(cè)紀(jì)村新河及薛丹撇洪溝堤防組成，堤防總長約32km，總體防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為20年一遇，堤防級別應(yīng)為4級，其中除丹陽新河鄒村橋以北段9.5km尚未經(jīng)過系統(tǒng)治理外，其余均已開展過達(dá)標(biāo)治理。

2.1.2控制閘工程

花津閘、紀(jì)村橋閘建成于1978年，分別位于花津河、薛丹撇洪溝出口位置，主要承擔(dān)著防止外洪倒灌以及內(nèi)部洪澇水自排、引水灌溉等任務(wù)，均是流域最重要的防洪控制工程，也是流域防洪堤圈重要組成部分。

2.1.3泵站工程

由于團(tuán)結(jié)圩地勢低洼，自排條件差，排澇主要依靠排澇站機(jī)排。其中花津站地處花津河河口位置，始建于1978年，是流域最重要的排洪泵站。于2018年進(jìn)行了更新改造，主要承擔(dān)排區(qū)內(nèi)的洪澇水抽排任務(wù)，設(shè)計流量10.4m3/s，總裝機(jī)6臺780kW。除花津站外，團(tuán)結(jié)圩內(nèi)還有排水方向為丹陽新河、紀(jì)村新河、姑溪河的外河排澇站7座，總設(shè)計流量18.2m3/s，總裝機(jī)1854kW；排水方向為花津河的內(nèi)河排澇站20座，總設(shè)計流量13.1m3/s，總裝機(jī)1478kW。

2.2 存在問題

2016年長江大水后，通過堤防加固、河道疏浚、泵站更新改造等措施，花津河流域抵御洪澇能力得到較大提高，2020年長江洪水，流域洪澇損失較歷史同級別洪水明顯減小，但仍暴露出一些薄弱環(huán)節(jié)：(1)丹陽新河鄒村橋以上段堤防未經(jīng)系統(tǒng)治理，堤頂高程、堤身斷面均有不足，且部分堤段為滑坡問題嚴(yán)重；(2)紀(jì)村橋閘、花津閘由于年久失修，于2009年分別鑒定為三類、四類閘，分別需要進(jìn)行除險加固和拆除重建；(3)花津河現(xiàn)有堤防大都是當(dāng)?shù)厝罕姙榕d建生產(chǎn)圩而經(jīng)多年逐漸加高培厚填筑而形成的，缺乏正規(guī)設(shè)計，部分堤防存在邊坡較陡、堤身斷面單薄、堤身填筑質(zhì)量差、穿堤涵閘老化等問題[5]，影響堤防安全；(4)團(tuán)結(jié)圩內(nèi)部山丘區(qū)主要位于北部丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)，由于鎮(zhèn)區(qū)來水洪澇不分，上游高處洪水容易侵入鎮(zhèn)區(qū)，鎮(zhèn)區(qū)現(xiàn)有排澇泵站及排水河道規(guī)模無法滿足丹陽鎮(zhèn)未來的城鎮(zhèn)發(fā)展需求；(5)團(tuán)結(jié)圩內(nèi)的排澇泵站大多建于20世紀(jì)70、80年代，普遍年久失修，部分排水河道也存在垃圾入河、河道淤積、植物叢生等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了泵站安全運(yùn)行和效益發(fā)揮。

3 防洪規(guī)劃原則

馬鞍山市花津河流域防洪保護(hù)重點(diǎn)為團(tuán)結(jié)圩。團(tuán)結(jié)圩外部洪水主要通過丹陽新河、紀(jì)村新河等人工山河攔截匯入姑溪河；圩口內(nèi)部總體地勢北高南低，北部丹陽鎮(zhèn)區(qū)地勢較高且高程變化較大，地勢高處具備自排可能，地勢低處又需泵站抽排；南部農(nóng)田圩區(qū)地勢總體較低，主要依靠泵站抽排。根據(jù)這些特點(diǎn)，擬定如下防洪規(guī)劃原則。

3.1 總體維持現(xiàn)有體系

總體仍維持現(xiàn)有防洪工程體系，充分發(fā)揮現(xiàn)有防洪堤圈、控制水閘、排澇泵站以及排水河道的防洪排澇能力，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拾遺補(bǔ)缺。

3.2 實現(xiàn)高水低水分排

結(jié)合地形地貌、水系分布及丹陽鎮(zhèn)區(qū)排水規(guī)劃，按照高水外排、低水抽排、就近排放的原則[6]，合理劃分丹陽鎮(zhèn)排水分區(qū)，盡量避免高處洪水侵襲鎮(zhèn)區(qū)，降低鎮(zhèn)區(qū)排水壓力，減小鎮(zhèn)區(qū)抽排范圍。

3.3 堅持城排農(nóng)排分開

團(tuán)結(jié)圩北部丹陽鎮(zhèn)區(qū)按照20年一遇城排標(biāo)準(zhǔn)，南部農(nóng)田圩區(qū)按照10年一遇農(nóng)排標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建分區(qū)排水[7]、分級控制、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、相對獨(dú)立的排水體系。

4 防洪規(guī)劃方案

按照“蓄泄兼籌、以泄為主”的治理方針，馬鞍山市花津河流域以團(tuán)結(jié)圩為防洪保護(hù)重點(diǎn)，防洪任務(wù)大體可分為防御外部洪水、防御內(nèi)部山丘區(qū)洪水和防御內(nèi)河澇水3部分，其中外部洪水現(xiàn)狀主要通過人工山河和控制閘攔截入姑溪河，內(nèi)部山丘區(qū)洪水、內(nèi)河澇水現(xiàn)狀主要通過泵站抽排入姑溪河。本文在總體維持流域現(xiàn)有防洪體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合防洪體系中的薄弱環(huán)節(jié)，對現(xiàn)有體系進(jìn)行適當(dāng)完善和拾遺補(bǔ)缺。

4.1 防御外部洪水

馬鞍山市花津河流域主要防洪保護(hù)對象為團(tuán)結(jié)圩，因此外河主要指姑溪河、紀(jì)村新河、薛丹撇洪溝和丹陽新河。上述河道中，除丹陽新河鄒村橋以北河段外，其余河道均已進(jìn)行達(dá)標(biāo)治理，防洪標(biāo)準(zhǔn)已滿足規(guī)劃要求，但紀(jì)村橋閘于2009年鑒定為三類閘后，一直未進(jìn)行除險加固。因此，團(tuán)結(jié)圩外河洪水防御重點(diǎn)為丹陽新河，主要治理方案包括丹陽新河堤防加固和紀(jì)村新閘除險加固。

4.1.1丹陽新河堤防加固

總體沿現(xiàn)狀堤線，對丹陽新河鄒村橋以北9.5km河道堤防按20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加高加固，使團(tuán)結(jié)圩形成封閉的防洪堤圈。

4.1.2紀(jì)村橋閘除險加固

對紀(jì)村橋閘進(jìn)行除險加固，加固后的紀(jì)村橋閘仍維持現(xiàn)有的防洪、灌溉等功能，加固標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，設(shè)計流量195m3/s。

4.2 防御內(nèi)部山丘區(qū)洪水

團(tuán)結(jié)圩內(nèi)的山丘區(qū)主要位于北部丹陽鎮(zhèn)規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)范圍內(nèi)?，F(xiàn)狀山洪先穿丹陽鎮(zhèn)區(qū)而過，再自排或抽排進(jìn)入花津河，嚴(yán)重威脅丹陽鎮(zhèn)區(qū)防洪安全。因此，團(tuán)結(jié)圩內(nèi)部山丘區(qū)洪水防御重點(diǎn)為丹陽鎮(zhèn)區(qū)，應(yīng)著重研究減輕山丘區(qū)洪水對丹陽鎮(zhèn)區(qū)的威脅，據(jù)此確定主要治理方案為：在合理劃分丹陽鎮(zhèn)排水分區(qū)的基礎(chǔ)上，開挖撇洪溝攔截上游洪水，避免洪水侵襲鎮(zhèn)區(qū)。

4.2.1丹陽鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)排片劃分

丹陽鎮(zhèn)規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)范圍東臨丹陽新河、南至花津河干流起點(diǎn)、西達(dá)薛丹撇洪溝、北抵省界及丹陽新河右支，規(guī)劃土地面積10km2。根據(jù)丹陽鎮(zhèn)區(qū)地形及水系特點(diǎn)，按照高水外排、低水抽排、就近排放的原則，將丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃范圍劃分為5個排水分區(qū)，其中城北片、城西片地勢較高，為高排片，可以分別依地形新建撇洪溝排除片內(nèi)洪水入丹陽新河右支、薛丹撇洪溝；城東片為地勢居中，自排條件較好，可利用現(xiàn)有及規(guī)劃雨水管道直接自排入花津河；河?xùn)|片、城南片為低排片，來水均由泵站抽排入河，需要對泵站及排水河道規(guī)模進(jìn)行分析復(fù)核。丹陽鎮(zhèn)區(qū)排區(qū)劃分及排水方向如圖2所示，見表1。

表1 丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃排區(qū)劃分及排水方向

圖2 丹陽鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃排水分區(qū)及排水方向示意圖

4.2.2主要防洪工程措施

結(jié)合地形開挖2條撇洪溝分別排除城北片、城西片內(nèi)來水入丹陽新河、薛丹撇洪溝，長度分別為1.9、2.3km，撇洪標(biāo)準(zhǔn)與丹陽鎮(zhèn)區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)一致，均為20年一遇，設(shè)計流量分別為17.4、22.5m3/s。

4.3 防御內(nèi)河澇水

內(nèi)河主要指位于團(tuán)結(jié)圩內(nèi)部的花津河。相較于外河，花津河具有特殊性，一是花津河兩側(cè)地勢較低，兩側(cè)鎮(zhèn)區(qū)、圩區(qū)來水基本無法自排入河，因此河道兩側(cè)分布著大量的小型排澇泵站；二是河道出口有花津閘控制，外洪不能入內(nèi)，但花津閘于2009年鑒定為四類閘后，一直未采取相應(yīng)的拆除重建措施；三是河道出口建有花津站，可以抽排花津河水入姑溪河。因此，團(tuán)結(jié)圩內(nèi)河澇水防御重點(diǎn)為花津河、花津閘、花津站，主要治理方案應(yīng)以花津河堤防加固、花津閘拆除重建及花津站擴(kuò)建為主，并配套進(jìn)行其他小型排澇泵站更新改造及排澇溝整治。

(1)花津河堤防加固現(xiàn)狀堤防堤頂高程絕大多數(shù)已達(dá)到設(shè)計高程，不再加高；但是部分段堤防坡比較陡，加寬培厚使堤防坡比達(dá)到設(shè)計值；堤防迎水側(cè)均無護(hù)坡，對部分迎流頂沖、房屋密集堤段新建砼護(hù)坡。

(2)花津閘拆除重建對花津閘進(jìn)行拆除重建，重建后的花津閘仍具有防洪、排澇和灌溉等功能，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，設(shè)計流量60.5m3/s。

(3)花津站擴(kuò)建根據(jù)復(fù)核計算，花津河出口所需外排泵站規(guī)模為12.2m3/s?，F(xiàn)狀花津站設(shè)計流量為10.4m3/s，略有不足，建議對泵站進(jìn)行擴(kuò)建。

(4)其他配套工程除花津站外，團(tuán)結(jié)圩內(nèi)尚有其余小型泵站共計27座。按城排20年一遇、農(nóng)排10年一遇對各站規(guī)模進(jìn)行復(fù)核，共需泵站總規(guī)模為55.5m3/s，但現(xiàn)狀泵站規(guī)模僅31.3m3/s，需新增泵站規(guī)模24.2m3/s。另外，在對排澇泵站進(jìn)行擴(kuò)建、改造的同時，還應(yīng)結(jié)合泵站規(guī)模對各站的排水河道進(jìn)行疏挖整治、清淤清障。

5 結(jié)語

本文提出的在維持現(xiàn)有防洪排澇體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)外部、內(nèi)部洪澇水特點(diǎn)，有針對性的采取堤防加固、控制閘建設(shè)、截洪溝開挖、泵站更新改造等防洪排澇措施，可以有效提升流域防御洪澇水能力，為流域社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支撐[9]，對皖南沿江地區(qū)防洪治理方案研究具有一定的借鑒意義。新建撇洪溝是本方案的核心措施之一，其布置方案直接影響丹陽鎮(zhèn)區(qū)防洪效果，后續(xù)建議結(jié)合周邊地形水系特點(diǎn)及相關(guān)規(guī)劃，進(jìn)一步細(xì)化撇洪溝布置方案，盡快研究實施。另外，本文僅從工程措施角度提出治理方案，對非工程措施的研究則有所欠缺，需進(jìn)一步深化分析。