渭南華縣南山支流分洪區(qū)建設及運行方式淺談

秦 勇

（陜西水環(huán)境工程勘測設計研究院 陜西 西安 710018）

1 南山支流分洪區(qū)建設的背景

三門峽水庫建成前，南山支流為沖淤平衡的地下河，入渭排泄暢通，洪澇災害較少。三門峽水庫建成運用后，特別是近年來潼關高程長期居高不下，庫區(qū)泥沙淤積迅猛發(fā)展，渭河下游河床大幅度抬升，渭河洪水頂托倒灌，使南山支流入渭行洪受阻，出口段已經(jīng)成為臨背差高達2m～3m的地上懸河，“二華夾槽”地帶被支流堤防分割成多個封閉的洼地。由于南山支流上游蓄滯洪水控制性工程少，中游堤防質量差、不連續(xù)，下游泄洪不暢等原因，造成南山支流幾乎年年決口成災。盡管多年來在二華地區(qū)實施了一系列的防洪治理工程，但防汛問題仍然是渭南市各級領導和人民的心腹之患，每年汛期甚至全年各級領導都把大量精力、資金投入到防汛搶險救災工作。

近20年來，南山支流洪澇災害頻發(fā)，相繼有8個年份出現(xiàn)洪災并造成42處支流堤防決口，造成直接經(jīng)濟損失53.6億元。南山支流洪澇災害嚴重制約地方經(jīng)濟發(fā)展，影響地方和諧穩(wěn)定，已經(jīng)成為陜西省防洪的“軟肋”。2010年“7·24洪水”羅敷河決口后，省委省政府提出“確保南山支流堤防不決口”的號召，省水利廳十分重視，與地方政府多次研究，轉變防洪策略，增加應對洪水手段，提出修建南山支流分洪區(qū)，完善“二華夾槽防洪”體系。2011年8月27日“渭河南山支流應急分洪利用工程”正式開工，標志著南山支流治理進入了新的時期。

2 華縣分洪區(qū)概況

2.1 分洪區(qū)建設的目標與任務

華縣分洪區(qū)工程建設的目標：其一，在現(xiàn)狀防洪體系框架內對南山支流采取應急分洪方式進行蓄滯利用，提高南山支流洪水可控性，避免或減輕洪水災害；其二，結合華縣經(jīng)濟發(fā)展需要，利用分洪區(qū)的低洼地適當蓄水，改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，促進保護區(qū)群眾脫貧致富及華縣新農(nóng)村的建設，滿足人民群眾親水休閑觀光的需求，實現(xiàn)洪水資源的充分利用。

華縣分洪區(qū)建設的任務：在全面分析華縣南山支流洪水頻率、洪水來源、洪水過程的基礎上，利用地勢低洼、無村莊、干溝以北的區(qū)域，對南山支流采取應急分洪方式進行蓄滯利用，既要實現(xiàn)對洪水的調控，又要兼顧洪水資源利用，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整及旅游業(yè)發(fā)展服務。

2.2 分洪區(qū)位置的選擇

華縣境內共涉及赤水河、遇仙河、石堤河、羅紋河、茍峪河、方山河。經(jīng)過調查分析，赤水河、遇仙河兩岸人口密集，基礎設施密布，沒有合適的空地修建分洪區(qū)；方山河作為華陰市和華縣的界河，在華陰市分洪區(qū)建設中已經(jīng)考慮。而石堤河、羅紋河上游無蓄滯洪水控制性工程，下游受渭河倒灌淤積，河道泄流能力降低，經(jīng)常決口，設置分洪區(qū)十分必要。

經(jīng)現(xiàn)場查勘，石堤河與方山河之間東西距離長約16.5km，在二華干溝附近地勢低洼，人口稀少，是分洪區(qū)建設的理想位置。分洪區(qū)建成后，可以保護下游2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)58個村子7.7萬人，12萬畝耕地，防洪效益顯著。

石堤河、羅紋河分洪區(qū)有兩種方案，一種方案是“一河一分洪區(qū)”，即把石堤河的分洪區(qū)設置在石堤河以東，只分蓄石堤河的洪水，羅紋河分洪區(qū)設置在羅紋河以東，只分蓄羅紋河的洪水。另一種方案是“兩河一分洪區(qū)”，即在石堤河～羅紋河之間的區(qū)域，只設一個分洪區(qū)，分蓄兩條河的洪水。經(jīng)過比較，方案二從工程占地、工程規(guī)模、工程估算、工程管理等方面均優(yōu)于方案一，所以選擇“兩河一分洪區(qū)”方案。

表1 石堤河、羅紋河分洪流量表

2.3 分洪區(qū)設計概況

（1）分洪區(qū)分洪流量。按照《蓄滯洪區(qū)設計規(guī)范》（征求意見稿），中“4.2.2河段單一蓄滯洪區(qū)的設計分洪流量，在流域防洪規(guī)劃中，按規(guī)劃防洪標準或典型年洪水進行洪水演算至分洪口控制斷面，以河段允許泄量切平頭方法，求出蓄滯洪量的同時，將設計洪水過程的峰值減去允許泄量即為設計分洪流量?！币允毯訛槔?，采用典型的50年一遇洪水過程線，按照堤防設防流量234m3/s切平頭，如圖1所示，陰影部分為分洪水量，高差為石堤河分洪流量。具體數(shù)值見表1。

（2）分洪區(qū)規(guī)模的確定。石～羅分洪東西長度約8km，南北之間最寬處750m，最窄處100m，湖區(qū)平面上呈珍珠相連狀。分洪區(qū)總占地面積3.71km2，約合5565畝，其中水面3.0km2，約合4500畝。設計總蓄水容積608萬m3，其中蓄洪容積212萬m3。湖底按曲線開挖，最大挖深0.5m，最大水深1.6m。土方開挖量105萬m3，全部由于圍堤填筑。

（3）分洪閘的設計。石堤河、羅紋河分洪閘為岸邊式引洪閘，閘門形式采用胸墻式，后接涵洞與消力池連接。閘室前翼墻采用圓弧式扶壁擋土墻和M7.5漿砌石擋土墻與羅敷河堤防連接。石堤河分洪閘位于石堤河右堤2+770處，設計分洪流量110m3。閘門采用3孔，單孔尺寸4m×4m。羅紋河分洪閘位于羅紋河左堤2+600處，設計分洪流量97m3，閘門采用3孔，單孔尺寸4m×4m。

（4）退水設計。在二華干溝7+650北岸設置一單孔退水閘，尺寸4m×4m。把分洪區(qū)蓄滯洪水逐步退入二華干溝，再通過由里排水站、方山排水站抽排至河道。

3 分洪區(qū)運行方式要求

分洪區(qū)建成后運行，考慮不同洪水來源、不同河道水位，入渭口設閘等情況，按照三種方式運行。

3.1 南山支流洪水

當石堤河和羅紋河發(fā)生超標準洪水（大于20年一遇洪水），渭河沒有發(fā)生洪水時，河道中水位將超過堤防設計洪水位，這種情況下，迅速全開分洪閘，分洪蓄滯，減小堤防壓力，提高堤防的實際防洪能力。

石堤河水位超過343.42m時(對應的流量234m3/s），羅紋河水位超過341.28m時（對應的流量206m3/s），分洪閘全開分洪，削減超過20年一遇洪水，確保下游行洪安全。

3.2 渭河發(fā)生洪水倒灌支流

當渭河發(fā)生洪水，而支流未發(fā)生洪水時，分兩種情況確定運行方式。

第一種情況，在石堤河、羅紋河入渭口設置攔河閘時，可以關閉攔河閘，開啟分洪閘，把石堤河和羅紋河的常水放入到分洪區(qū)。第二種情況，若沒有攔河閘時，當渭河發(fā)生洪水倒灌石堤河和羅紋河，由表2可知，渭河5年一遇洪水位比本次設計閘底板高出2.5m以上，換言之，渭河發(fā)生常遇洪水就可倒灌到本次設計閘址處，為防止渭河高含沙洪水進入蓄滯洪區(qū)，則需關閉閘門運行。

3.3 當渭河與支流同時發(fā)生洪水

經(jīng)分析，南山支流洪水一般是先于渭河洪水，渭河洪水與南山支流洪水遭遇的幾率非常小。如果遭遇，由于支流洪水流速大于渭河洪水，受支流洪水頂托，渭河高含沙洪水將難以倒灌入支流，而支流洪水由于含沙量較小。所以，在支流洪水與渭河洪水遭遇時，分洪區(qū)閘門打開，把支流洪水引入分洪區(qū)。

3.4 非汛期運用方式

在非汛期，為了保證分洪區(qū)的生態(tài)用水，又要保證分洪閘址處下游河道生態(tài)良好需水，需合理控制分洪閘引水流量，石堤河、羅紋河分洪閘控制引水流量可參照表3運行。

在汛期前時，為保證汛期發(fā)生超標準洪水能達到分洪目的，則需嚴格控制分洪區(qū)水位低于正常蓄水位337.9m。

表2 渭河不同設計洪水位與分洪閘底板高程對比表

表3 不同設計水平年分洪閘非汛期控制引水流量表

3.5 堤防發(fā)生險情時運行方式

由于支流堤身上存在鼠洞、堤基存在沙層及堤防臨背差較大（石堤河最大臨背差為3.7m，羅紋河最大臨背差為4.5m）等不利條件，當汛期洪水發(fā)生時，易造成管涌、背水側出現(xiàn)滲漏出溢、甚至堤防潰決等險情，一旦出現(xiàn)上述險情，不管在分洪閘址處上游還是下游，均需蓄滯洪區(qū)分洪閘開閘運行。

4 結論與建議

（1）華縣南山支流設置分洪區(qū)非常有必要。分洪區(qū)的建設不僅完善了現(xiàn)有防洪工程體系，減輕二華夾槽地區(qū)防洪壓力，確保人民安居樂業(yè)，而且加強洪水資源綜合開發(fā)利用。同時，還促進華縣社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，改善保護群眾的居住環(huán)境，為新農(nóng)村建設打下堅實的基礎。

（2）建議完善預警系統(tǒng)。南山支流發(fā)源于秦嶺北麓，由于山區(qū)高差大、溝谷深，河道流程短，比降大，水流急、洪水陡漲陡落，預見期短等特性，需要完善預警，為防汛決策及時提供雨情、水情信息，為分洪區(qū)的運行提供數(shù)據(jù)支撐，為防汛搶險爭取時間。

（3）建議建成后加強閘門的檢修。工程建成后要加強汛前檢查、檢修，確保在汛期閘門能夠正常運行，確保分洪區(qū)水位在正常蓄水位以下。陜西水利