淺談方邱湖行洪區(qū)姚灣段整治方案的演變

張學軍 張 鵬 王再明 趙 凱

一、概述

姚灣位于淮河干流蚌埠（吳家渡）～浮山段南岸的方邱湖行洪區(qū)內，距鳳陽縣臨淮鎮(zhèn)約2.0km，對岸為臨北段行洪區(qū)。姚灣段堤防是方邱湖行洪區(qū)的重要組成部分，長約4.0km，堤防背水側分布有姚東、姚西和農業(yè)村等3個行政村，共有居民約3200人。姚灣所處的淮干河段堤距狹窄，最窄處不足500m。該段河道呈沖刷趨勢，現(xiàn)狀河底已被沖刷至-6.0～-8.0m高程，一直以來，姚灣就是淮河干流的老險工段。

姚灣段堤防座灣迎流頂沖，深泓貼岸，現(xiàn)狀13.50m高程以下的河岸邊坡不足 1∶1.5，局部僅為 1∶1，堤岸嚴重崩塌已迫近堤腳，危及堤身安全。據(jù)統(tǒng)計，1978年、1980年、1988年和1991年，姚灣段均出現(xiàn)局部崩塌險情，目前塌岸仍在發(fā)展，已導致約800m堤段完全失去灘地，另有約1000m堤段的灘地寬度不足20m。針對姚灣險工段的治理工程自20世紀60年代末陸續(xù)開始，由地方河道管理部門組織實施拋石護岸，因受經(jīng)費限制，拋護范圍小，拋石量不足。經(jīng)多年觀測，險情發(fā)展速度逐年加快，險工段范圍也有擴大趨勢。

二、整治方案的演變

姚灣作為方邱湖行洪區(qū)的一部分，其整治方案必然與淮干河道過流能力以及方邱湖、臨北段行洪區(qū)的調度運用密切相關。近年來，在相關水利部門編制的多項規(guī)劃設計報告中，基于規(guī)劃目標和工程任務的不同，先后提出了數(shù)種姚灣段的整治方案及相應的工程措施。

1.進行險工處理的整治方案

2002年，水利部淮委規(guī)劃設計研究院根據(jù)國務院治淮會議精神以及淮委前期工作的統(tǒng)一部署，編制完成了《淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程可行性研究報告》（以下簡稱《可研報告》）。該項研究以擴大淮干上中游排洪通道和改善中小洪水出路為規(guī)劃目標，提出了河道清障、堤防退建和加固、束水堤段治理等一系列的工程措施。其中，姚灣段整治被列入蚌埠至浮山段治理工程中，為有效地解決姚灣段堤防長期以來存在的險工問題，《可研報告》針對工程區(qū)的具體情況，分別擬定了退堤和護岸兩個方案進行比選。

（1）退堤方案主要工程內容：鏟除老堤2.0km，新筑堤防1.7km，最大退距300m，退出面積0.3km2。新筑堤防為5級建筑物，設計堤頂高程同原行洪區(qū)堤防（21.5m），堤頂寬6m，內外邊坡均為1∶3。

（2）護岸方案工程措施：對堤身進行干砌石坡式護坡，護坡長度830m；河岸采用土工模袋（FP型）處理，長度1130m；堤基采用拋石護腳，拋石工程量 4.45×104m3。

2003年，中國國際工程咨詢公司先后兩次對《可研報告》進行了評估，評估意見認為，姚灣段兩方案均可行，但護岸方案可節(jié)省投資2000萬元左右，實施護岸方案是合理的。根據(jù)評估意見的精神，中水淮河工程有限責任公司在其后進行蚌埠至浮山段治理工程初步設計報告編制過程中，推薦姚灣段采用《可研報告》中的護岸方案進行整治。

2.行洪區(qū)調整中的整治方案

在以往的歷次淮河防洪規(guī)劃中，行蓄洪區(qū)始終是防洪體系的重要組成部分，行蓄洪區(qū)按規(guī)定要求充分運用是淮河達到防洪目標的基本前提。但是，從歷年大水的實際調度運用情況來看，行洪區(qū)目前還存在著啟用標準低、進洪頻繁、行洪效果差等問題，直接影響淮河防洪目標的實現(xiàn)，因此，迫切需要結合淮干河道整治對行洪區(qū)進行調整。2002年1月，國務院辦公廳批轉水利部《關于加強淮河流域2001～2010年防洪建設的若干意見》，進一步明確了近期建設的主要任務，在治淮19項骨干工程基礎上，增加行蓄洪區(qū)調整等其他3項工程建設任務。2003年10月，國務院召開了治淮工作會議，要求抓緊災后重建和加快治淮工程建設，合理安排行蓄洪區(qū)調整等工程建設。2009年3月，國務院在國函〔2009〕37號文中要求“在全面完成治淮19項骨干工程的基礎上，重點安排行蓄洪區(qū)調整……改善行蓄洪區(qū)內群眾生產生活條件”。

行洪區(qū)調整是在淮干河道整治的基礎上進行的，其目的是進一步完善淮河流域防洪體系，減少行洪區(qū)數(shù)量，提高行洪區(qū)的啟用標準，鞏固河道設計排洪能力。根據(jù)淮委前期工作的安排，中水淮河規(guī)劃設計研究有限公司對淮干行蓄洪區(qū)調整進行了專項研究，并編制完成《淮河干流行蓄洪區(qū)調整規(guī)劃》。按照調整規(guī)劃的總體布局，方邱湖行洪區(qū)將改為防洪保護區(qū)。姚灣段堤防是方邱湖行洪區(qū)的重要組成部分，由于現(xiàn)狀該段堤距狹窄，若不進行堤防退建，將無法通過河道疏浚來理順河勢，也將會嚴重制約河道泄流能力，從而直接影響方邱湖行洪區(qū)調整工程的順利實施。經(jīng)綜合分析和比較，《淮河干流行蓄洪區(qū)調整規(guī)劃》推薦方邱湖行洪區(qū)采取以下的工程措施進行調整：退建孫咀、趙拐和姚灣段行洪區(qū)堤防（其中姚灣段最大退距約1.0km，退出面積約1.5km2），并對淮干方邱湖進口至臨北段出口段河道進行疏浚。

3.河工模型試驗對退堤方案的驗證

為進一步驗證方邱湖行洪區(qū)調整方案的合理性，中水淮河規(guī)劃設計研究有限公司委托安徽省水利科學研究院開展淮干席家溝～黃灣段河工模型試驗，試驗河段全長43.9km。在河工模型試驗中，除對方邱湖行洪區(qū)調整的總體方案和工程措施進行研究以外，還重點對姚灣段的退堤方案進行了分析和比較，試驗成果表明：

（1）當河道泄量為13000m3/s時，姚灣段堤防維持現(xiàn)狀工情與堤防退建方案相比較，將使方邱湖行洪區(qū)出口處的水位升高0.15m。

（2）姚灣段堤防退建后，將擴大現(xiàn)狀姚灣卡口段的過水斷面，使河段堤距、河道過水面積與上下游基本保持一致，同時，新退出的灘地過流平順，不會出現(xiàn)回流現(xiàn)象。

（3）通過對河道斷面流速分布的分析，姚灣段堤防退建后，當河道泄量為13000m3/s時，彎頂處的深泓最大垂線平均流速為1.9m/s；若堤防不進行退建，則彎頂處的深泓最大垂線平均流速達3.2m/s，將會導致河道進一步下切，不利于河岸的穩(wěn)定。

綜上所述，姚灣段堤防退建將有效降低淮干水位，并有利于擴大河道泄流能力。其后，水利部淮委組織召開了姚灣段整治方案專家咨詢會，與會專家一致認為，根據(jù)模型試驗和分析計算成果，姚灣段退堤對降低淮干水位效益顯著，整治效果較好，退堤方案是可行的。為了與方邱湖行洪區(qū)總體規(guī)劃方案相一致，進行拋石護岸已無必要，專家建議不再實施原護岸方案。

從《可研報告》到行洪區(qū)調整，姚灣段的整治方案隨著規(guī)劃目標的不同進行了調整。前后兩個退堤方案退建規(guī)模不同，退堤的意義和作用也不相同，主要區(qū)別在于前者是為了進行險工處理，而后者則是為了行洪區(qū)調整而采取的一項必要的工程措施。目前，《淮河干流行蓄洪區(qū)調整規(guī)劃》已由水利部、安徽省人民政府、江蘇省人民政府聯(lián)合發(fā)文進行了批復；方邱湖行洪區(qū)孫咀和趙拐段堤防退建工程也已建設完成，新筑堤防在防御2007年大水中發(fā)揮了重要作用。

三、姚灣段堤防退建的主要工程內容

進入21世紀以來，針對洪水中暴露出的河道排洪能力不足、行洪區(qū)防洪標準偏低、洪水出路尚未根本解決等實際問題，水利部淮委組織安徽省水利水電勘測設計院和中水淮河規(guī)劃設計研究有限公司先后編制完成《淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程補充可行性研究報告》和《淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程補充初步設計報告》，方邱湖行洪區(qū)姚灣段堤防退建是其中的6個分項工程之一，主要工程內容如下。

1.堤防退建

最大退距約1.0km，退出面積約1.5km2，鏟除老堤長度3.9km，鏟堤工程量29.32×104m3；新筑堤防為4級建筑物，筑堤防長度3.4km，設計堤頂寬度6.0m，堤頂高程 23.00～22.80m，筑堤工程量60.29×104m3。

2.護坡

新筑堤防的填筑土料為中、重粉質壤土和輕粉質壤土夾砂壤土，粘粒含量相對較低，易被沖刷，為減少風浪的淘刷以及雨水的淋蝕，需對堤防邊坡進行防護，迎水坡采用混凝土預制自鎖塊護坡，迎水坡的其余部分和背水坡采用草皮護坡。

3.填塘

為確保新筑堤防的安全，填平迎水側堤腳外10m和背水側堤腳外20m范圍內的溝塘，填塘工程量1.06×104m3。

4.穿堤建筑物

姚灣段堤防上現(xiàn)有臨西涵1座穿堤建筑物，由于堤防退建，該涵需拆除重建。

5.防汛道路和上堤道路

根據(jù)防汛和堤防管理的要求，同時為滿足堤防沿線群眾生產生活的需要，修建新堤堤頂防汛道路和上堤道路。

工程永久占地2473.8畝，臨時占地210.6畝，搬遷人口2894人，總投資1.54億元，工期約30個月。2009年3月，水利部批復實施方邱湖行洪區(qū)姚灣段堤防退建工程，同年6月，工程正式開工建設■