關(guān)于解決天津市海河干流排澇壓力措施的商榷

王 南，劉 薇，王小燕

(天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，天津300204)

1 海河干流排澇區(qū)現(xiàn)狀基本情況

1.1 海河干流河道基本情況

海河是海河流域大清河系和永定河系洪水的入海尾閭之一，承擔(dān)由西河閘經(jīng)子牙河和屈家店閘經(jīng)北運(yùn)河下泄的洪水入海任務(wù)，是以行洪為主，兼顧排澇、蓄水供水、航運(yùn)、旅游等綜合利用的河道，設(shè)計(jì)行洪流量800 m3/s。

1.2 海河干流排澇區(qū)基本情況

依據(jù)《天津市海河干流治理可行性研究報(bào)告》中的分析結(jié)果，海河干流排澇與行洪按不遭遇考慮。

原規(guī)劃海河干流排澇區(qū)西起子牙河、王慶坨排干，東至海濱，南、北介于獨(dú)流減河、永定新河之間;包括武清區(qū)、北辰區(qū)、中心城區(qū)、東麗區(qū)、津南區(qū)、濱海新區(qū)等共計(jì)25個(gè)小區(qū)或雨水系統(tǒng)，控制排水面積1 125.57 km2。天津市區(qū)及塘沽市區(qū)采用20 a一遇1 d暴雨1 d平均排除、郊區(qū)采用10 a一遇1 d暴雨2 d排除作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。原規(guī)劃海河干流排澇區(qū)設(shè)計(jì)排澇流量為610.11 m3/s，計(jì)入中亭河下泄?jié)乘?00 m3/s，海河干流排澇區(qū)設(shè)計(jì)總流量為810.11m3/s。

隨著城市化進(jìn)程的加快，海河干流排澇區(qū)內(nèi)硬化地面面積大量增加，使相應(yīng)排水量加大，海河干流的排澇壓力劇增?，F(xiàn)狀按照原規(guī)劃所劃定的海河排澇區(qū)范圍及排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，海河需下泄的天津排澇水總流量為1 390.8 m3/s，比原規(guī)劃的610.11 m3/s增加了780.69 m3/s，增加了1倍還多。如果計(jì)入河北省中亭河下泄的澇水200 m3/s，則海河干流排澇區(qū)澇水總流量達(dá)到1 590.8 m3/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)行洪流量800 m3/s。

2 海河干流排澇區(qū)存在的主要問(wèn)題

海河干流對(duì)排除中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)和塘沽汛期澇水，發(fā)揮著巨大的作用。近年來(lái)隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海河排澇區(qū)出現(xiàn)了諸多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在5個(gè)方面:

1)為保證中心城區(qū)排澇安全，東麗、津南等部分向海河排澇的地區(qū)受到汛期不能排澇入海河的限制，而目前這些地區(qū)又沒(méi)有排澇掉頭入其他河道的工程措施，往往造成暴雨后這些地區(qū)局部區(qū)域大范圍、長(zhǎng)時(shí)間積水，使這些地區(qū)的生活、生產(chǎn)遭受重大影響和損失。

2)由于海河干流為引黃濟(jì)津水源的調(diào)蓄河道，在引黃期間禁止城市雨污水向海河排放，使得引黃期間中心城區(qū)和新四區(qū)合流雨污水無(wú)排澇出路。

3)海河綜合治理后盡量減少2.0 m親水平臺(tái)上水機(jī)遇的河道景觀要求，改造后的二級(jí)河道不允許雨污水合流匯入海河，使汛期雨水排泄和調(diào)蓄均受到很大的影響，海河兩岸中心城區(qū)與環(huán)城四區(qū)之間的排澇矛盾以及排澇與保證水源地安全、河道景觀要求之間的矛盾日益突出。

4)主要河道及河口淤積嚴(yán)重。海河河口淤積較嚴(yán)重，引起河床逐漸升高導(dǎo)致河流泄洪排澇能力降低，造成汛期河道水位持續(xù)居高不下，河道出口泄流不暢。

5)城市周邊地區(qū)工業(yè)用地的增加，使城市化傾向日益明顯，不透水面積擴(kuò)大，排澇峰量加大，排澇峰值時(shí)間提前，增加了汛期海河排澇的壓力。

這些突出的矛盾給海河沿岸排澇區(qū)的排澇工程布局和排澇調(diào)度提出了新的要求，為協(xié)調(diào)好城市排澇與水源保護(hù)、河道景觀的關(guān)系，提高城市排澇能力，保證城鄉(xiāng)排澇安全，充分利用本地雨洪資源，需要對(duì)海河排澇區(qū)重新進(jìn)行調(diào)整，以解決海河排澇區(qū)存在的這些問(wèn)題和矛盾。

3 解決海河干流排澇矛盾的措施

為徹底解決海河排水壓力大的問(wèn)題，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)海河排澇區(qū)進(jìn)行一定調(diào)整，需對(duì)現(xiàn)有的海河排澇區(qū)內(nèi)的部分澇水調(diào)頭。可以采取在汛期將海河水位降至1.0 m，中亭河200 m3/s澇水通過(guò)子牙河調(diào)頭排向獨(dú)流減河，同時(shí)將中心城區(qū)外環(huán)河雨水系統(tǒng)及環(huán)城四區(qū)、武清區(qū)部分排水小區(qū)的澇水調(diào)頭排向獨(dú)流減河或永定新河等工程及非工程措施。主要包括以下5個(gè)方面:

3.1 汛期前調(diào)整海河水位

汛期在暴雨到來(lái)前，提前將海河水位降至1.0 m，預(yù)留出部分河道的容積存蓄澇水，海河干流三閘之間調(diào)蓄庫(kù)容可達(dá)到約1 000萬(wàn)m3，按照1 d暴雨1 d排除，經(jīng)計(jì)算可削減約120 m3/s的澇水。

3.2 調(diào)整中亭河澇水的出路安排

可調(diào)整中亭河澇水排放出路，通過(guò)工程措施將中亭河澇水排入獨(dú)流減河，由獨(dú)流減河入海，這樣可基本解決上游中亭河澇水下泄增加海河干流的壓力的問(wèn)題。在已經(jīng)完成正在報(bào)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《海河流域綜合規(guī)劃》中，海委已根據(jù)天津市海河干流排澇區(qū)的調(diào)整，將中亭河的澇水改為排入獨(dú)流減河。

3.3 調(diào)整外環(huán)河雨水系統(tǒng)排放出路

為解決外環(huán)河自身排水矛盾，同時(shí)又使外環(huán)河的雨水不再進(jìn)入海河，需要采取相應(yīng)的工程措施改變市政排水與外環(huán)河排水規(guī)模不相適應(yīng)的矛盾，具體措施包括:

1)使陳臺(tái)子排水河、自來(lái)水河等河道與外環(huán)河連通起來(lái)，同時(shí)擴(kuò)大河道規(guī)模，使雨水能通過(guò)這些與外環(huán)河相交的河道排入獨(dú)流減河、永定新河，使雨水不再進(jìn)入海河。

2)提高外環(huán)河排入新開(kāi)河泵站的能力，新開(kāi)河可以分泄一部分來(lái)自外環(huán)河的雨水入永定新河。

3)新建和改建沿河倒虹、涵管、閘門(mén)等阻水建筑物，提高外環(huán)河的過(guò)流能力。

4)中心城區(qū)部分排水小區(qū)澇水調(diào)頭就近排向其他河道，由這些河道將澇水排入永定新河或獨(dú)流減河，不再進(jìn)入外環(huán)河。

通過(guò)以上幾方面具體的工程措施，使大部分外環(huán)河匯集的澇水不再進(jìn)入海河，這樣海河的排水流量可以由原來(lái)的208.9 m3/s減小到35 m3/s。

3.4 調(diào)整環(huán)城四區(qū)和武清區(qū)具備掉頭條件的小區(qū)的排放出路

將北辰區(qū)永青渠、岔房子和武清區(qū)王慶坨3個(gè)小區(qū)的澇水調(diào)頭排入永定新河;西青區(qū)黃家房子、東場(chǎng)、東淀和津南區(qū)雙港、雙月雙洋、洪泥河、馬廠減河共7個(gè)小區(qū)的澇水調(diào)頭排入獨(dú)流減河。采取以上永久調(diào)頭措施后，環(huán)城四區(qū)和武清區(qū)向海河排放的澇水流量為148.47 m3/s，減少了182.31 m3/s。

3.5 充分發(fā)揮各條河道的調(diào)蓄能力

充分考慮各河道的調(diào)蓄能力，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，各河道可削減匯入海河的流量為200.7 m3/s。調(diào)整后排入海河的澇區(qū)面積為557.02 km2，各澇區(qū)設(shè)計(jì)排水總流量為838.15 m3/s。

4 結(jié)論

根據(jù)以上調(diào)整措施，對(duì)海河干流排澇區(qū)采用數(shù)字流域模型中的平原河網(wǎng)一維水動(dòng)力模塊進(jìn)行水力計(jì)算，重點(diǎn)對(duì)海河干流現(xiàn)狀澇水及規(guī)劃情況下澇水按不同方案進(jìn)行了河網(wǎng)水力計(jì)算。

計(jì)算結(jié)果表明:海河干流現(xiàn)狀入流情況下，排澇水位低于海河原設(shè)計(jì)排澇水位，滿足原設(shè)計(jì)要求;規(guī)劃當(dāng)城區(qū)發(fā)生1 a一遇、同時(shí)農(nóng)田發(fā)生10 a一遇的澇水、環(huán)城四區(qū)等其他區(qū)域澇水掉頭入永定新河或獨(dú)流減河情況下，海河干流的排澇水位將超過(guò)原設(shè)計(jì)排澇水位，但均低于海河設(shè)計(jì)行洪水位。

因此通過(guò)以上工程措施和非工程措施的結(jié)合運(yùn)用，將大大緩解海河干流排水的矛盾，可減輕海河干流排澇的壓力、解決海河干流排澇問(wèn)題。

[1]海河水利委員會(huì).海河流域防洪規(guī)劃[R].天津:海河水利委員會(huì)，2004:55－56.

[2]中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司.永定河系防洪規(guī)劃、大清河系防洪規(guī)劃[R].天津:中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，2003:38－29，51－52.

[3]天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院.天津市海河干流治理可行性研究報(bào)告[R].天津:天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，1993:44－45，67－70.

[4]天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院.海河干流治理工程初步設(shè)計(jì)[R].天津:天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，1995:30－36.

[5]天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院.海河干流治理工程初步設(shè)計(jì)治澇水文分析研究報(bào)告[R].天津:天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，1995:6－19.