姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程設計研究

孫明霞 肖建峰

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程設計研究

孫明霞 肖建峰

一、前言

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程是國務院批準的治淮19項骨干工程——淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程的重要組成部分。該工程已于2008年竣工驗收，工程位置見圖1。工程實施后，姜唐湖蓄（行）洪區(qū)的防洪標準由原來的4年一遇提高為現(xiàn)狀的10年一遇。下面結合該工程的設計思路談一點看法。

工程加固內容有進洪閘、退水閘、圈堤及沿線的穿堤建筑物工程、老河口封閉堤及泵站工程、行洪口門鏟堤及影響處理工程等。加固方式包括：將兩個低標準行洪區(qū)聯(lián)圩改建成一個高標準蓄（行）洪區(qū)；在上、下游設置固定進洪閘和退洪閘，在原姜家湖下口門及唐垛湖上口門處開辟行洪通道，通過這種方式有效控制蓄、行洪，改變了原來炸堤行洪的方式；結合防洪、防汛交通、移民、管理等綜合因素，確定堤防布置及加固方案；根據(jù)現(xiàn)有排澇體系結合聯(lián)圩后的情況調整排水體系；同時在聯(lián)圩后的老淮河出口設置一座具有抽、排水及生態(tài)換水等多功能綜合一體的泵站。

2007年汛期，姜唐湖進洪閘全部開啟敞泄洪水，姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程投入運用，大大緩解了淮河干流的防洪壓力，發(fā)揮了巨大的防洪減災效益。對保證淮北大堤的安全、降低正陽關水位、改善湖區(qū)生產生活條件起到了重要的作用。

二、工程建設的必要性

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程位于淮河干流中游安徽省霍邱縣與潁上縣交界處，是淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程的一部分。原姜家湖和唐垛湖是淮河干流正陽關以上兩個低標準行洪區(qū)，防洪標準4年一遇。

原姜家湖行洪區(qū)位于淮河南岸，屬霍邱縣姜家湖鄉(xiāng)，1958～1961年臨淮崗洪水控制工程實施時，開挖了臨淮崗引河，使姜家湖四面臨河，臨淮崗主壩將姜家湖分為上、下兩部分，壩上稱何家圩，壩下稱姜家湖。1987年姜家湖行洪堤退建工程完成后，行洪區(qū)總面積47.6km2，其中壩下面積41.2km2，耕地5.0萬畝，湖區(qū)地面高程18.5～20.0m（1985國家高程基準，下同），湖內人口2.2萬，居住在莊臺和臨淮崗大壩上。

原唐垛湖行洪區(qū)位于淮河和潁河的交匯處，東、南、西三面臨水，隸屬潁上縣，1987～1989年行洪堤退建工程完成后，行洪區(qū)總面積67.3km2，耕地8.3萬畝，湖區(qū)地面高程18.5～22.5m，湖內人口2.1萬，其中莊臺上居住0.8萬人，另有0.1萬人住在金孟圈堤上，其余人居住在行洪區(qū)西北部崗坡上的垂崗集附近。

20世紀50年代以來姜家湖和唐垛湖兩個行洪區(qū)分別行洪14次和15次。在退建工程完成后，姜家湖在1991年行洪1次，唐垛湖在1991年和2003年分別行洪1次。

圖1　姜唐湖蓄（行）洪區(qū)工程平面布置圖

20世紀80年代以來，王家壩至正陽關河道進行了一系列的治理工程，陸續(xù)完成了南潤段、邱家湖、姜家湖、唐垛湖行洪堤和城西湖蓄洪堤的退建工程，廢棄了潤趙段，完成了濛洼尾部退建工程。正陽關至王截流段河道已整理出1.5～2.0km寬的行洪通道，從而基本恢復到1956年實際行洪水平。通過安全建設工程的實施，基本解決了湖內群眾的防洪安全問題。但蓄洪能力不足、行洪區(qū)標準低、行洪效果不理想仍是當時淮河干流正陽關以上行洪區(qū)存在的主要問題。

原姜家湖、唐垛湖行洪區(qū)行洪標準低，頻繁的行洪使群眾的財產屢遭損失，給當?shù)厝罕妿沓林刎摀?。由于行洪區(qū)沒有固定的進退洪設施，行洪區(qū)不能有效運用。臨淮崗工程的建設給姜家湖、唐垛湖聯(lián)圩改為蓄（行）洪區(qū)創(chuàng)造了條件。蓄（行）洪區(qū)建成后，有進退洪控制設施（姜唐湖進洪閘和姜唐湖退水閘）和7.6億m3的調蓄庫容，對保證淮北大堤的安全、降低正陽關水位、改善湖區(qū)生產生活條件將起重要作用。

此外，姜唐湖蓄（行）洪區(qū)位于淮河干流和潁、淠河交匯處，潁、淠河流域面積約占正陽關以上流域面積的50%，聯(lián)圩后不但能調節(jié)淮河干、支流洪水，退水閘的反向進洪功能也增加了防汛調度的靈活性。綜上所述，該工程的建設是必要的。

三、工程設計內容

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)主要由姜家湖與唐垛湖聯(lián)圩而成，總面積121.2km2，設計分洪流量2400m3/s，湖內設計蓄洪水位26.4m，相應蓄洪庫容7.6億m3。

姜唐湖蓄（行）洪區(qū)工程由姜唐湖進洪閘、姜唐湖退水閘及蓄（行）洪圈堤三部分組成。經過設計周密思考，并經過多重方案比選最終確定具體設計內容如下：

（1）姜唐湖進洪閘、退水閘，設計流量2400m3/s。

（2）蓄（行）洪區(qū)堤防加固總長51.876km，其中老堤長46.146km，新堤5.730km，設計堤頂高程28.2m，堤頂寬度不小于6.0m，邊坡1∶3。

（3）穿堤建筑物共20座，其中拆除重建的排澇涵10座、新建排澇涵8座，新建灌溉涵1座，維修加固排澇涵1座。

（4）在老淮河堵口處新建排澇站1座，設計自排流量52.0m3/s，設計抽排流量14.8m3/s，配套總功率1650kW，5臺900ZLB-70H立式軸流泵。

（5）姜家湖和唐垛湖為兩個獨立的行洪區(qū)，中間以老淮河相隔，兩湖聯(lián)圩后根據(jù)其功能需要，在姜家湖下口門及唐垛湖上口門位置分別鏟堤長度1000m至高程21.0m，從而既保證行洪，又不打亂姜家湖和唐垛湖現(xiàn)有排水系統(tǒng)。

四、設計亮點

（1）采用科學的規(guī)劃設計思路，將姜家湖與唐垛湖原本獨立的兩個低標準行洪區(qū)聯(lián)圩合建成一個蓄（行）洪區(qū)，形成7.6億m3有效蓄洪庫容，提高了姜唐湖蓄（行）洪區(qū)的防洪標準，大大降低了進洪年份，提高了該區(qū)域的生產生活水平。

（2）根據(jù)姜唐湖蓄（行）洪區(qū)所在位置，利用臨淮崗工程創(chuàng)造的有利條件，在圈堤的上游設進洪閘，在下游設置兼具反向進洪作用的退水閘，在原姜家湖下口門及唐垛湖上口門鏟堤開辟行洪通道，使得該蓄（行）洪區(qū)進、退洪運用自如、暢通，能夠有效調節(jié)、控制淮河干、支流洪水，增加防汛調度的靈活性，降低正陽關以上水位，對保證正陽關以下淮北大堤的安全具有重要作用。

（3）兩湖聯(lián)圩后，形成一個新、老堤相結合，全長51.876km的封閉圈堤。堤線布置結合防汛要求、工程管理和群眾生產、生活需要，基本維持現(xiàn)有老堤進行加固，對現(xiàn)狀湖內居住人口較多，遷移難度大的堤段進行新、老堤線比選。加固方式因地制宜，經濟安全，對于無莊臺堤段，堤上房屋一律拆除，堤臺結合段，如有較成形通道，則進行少量拆遷整理，其他則根據(jù)堤頂房屋分布和取土方便采取適當拆遷與加培相結合方式，形成一條通道。設計根據(jù)所在堤段居住人口的現(xiàn)狀、堤防形式，對堤頂寬度較小、居住人口眾多的垂崗段選取筑新堤南移方案，并沿崗地布置堤線減少工程量，沿地形新設排澇、灌溉涵溝通堤內外水系，新增保護面積4071畝；對王崗、賽澗鄉(xiāng)堤臺結合、莊臺人口眾多堤段選取老堤加固方案，拆遷莊臺湖內側寬度12.0m范圍內民房，形成防汛通道，并在設計堤線兩側采用漿砌石擋墻、中間填土設計方案，以減少土方工程量和移民數(shù)量。

（4）姜唐湖聯(lián)圩后，在原老淮河堵口處設置一座具有抽、排水和生態(tài)換水功能相結合的泵站。由于泵站位于不同行政區(qū)域結合處，總體布置既考慮了地形、地質及流態(tài)等技術條件，也考慮了今后的管理、維護，不僅保證了原有湖區(qū)內水系與淮河水系的溝通、排放，且有利于老淮河生態(tài)換水的需要。

（5）該工程具有移民安置人口數(shù)量大、拆遷房屋面積多、行政區(qū)劃復雜、少數(shù)民族聚集的特點。設計依據(jù)實事求是、靈活多變、就近安置的原則，采用集中安置、分散安置及莊臺安置相結合的方法，成功解決了該工程的移民安置難題，保證了工程順利實施。

五、結語

該工程將原來兩個低標準行洪區(qū)聯(lián)圩合建為一個兼具蓄洪和行洪功能的綜合型高標準蓄（行）洪區(qū)?；春恿饔蛩械男行詈閰^(qū)往往只具備行洪或蓄洪的單一功能。姜家湖和唐垛湖聯(lián)圩實施完成后，淮干大洪水時可以分洪流量2400m3/s，并形成了7.6億m3的蓄洪庫容，可以對正陽關以上淮干水位進行有效調蓄，減少了進洪年份，改善了湖區(qū)的生產及生活條件，經過2007年大洪水的實際考驗，獲得了良好的社會經濟效益。

目前國內蓄行洪區(qū)建設中經常出現(xiàn)偏重水利工程防洪、排澇等某一方面的基本功能的建設，而忽視工程建成后的生態(tài)保護、工程管理等因素。該工程在保證蓄洪和防洪基本功能的前提下，合理布置新的堤線和斷面加固方案，將姜家湖和唐垛湖聯(lián)老堤、新堤聯(lián)圩合建成一個長51.876km的封閉圈堤和環(huán)形防汛交通通道，并根據(jù)現(xiàn)有排澇體系結合聯(lián)圩后的情況布置新的排水體系，同時在聯(lián)圩后的老淮河出口設置一座具有抽排水及生態(tài)換水等多功能相結合的泵站，既避免了老淮河出口封堵后產生新的湖區(qū)內澇問題，又不至于使湖區(qū)老淮河水系出現(xiàn)干涸萎縮的現(xiàn)象，保證了河湖濕地基本生態(tài)的用水需求，保障了地區(qū)經濟的可持續(xù)性發(fā)展。工程的實施使得姜唐湖地區(qū)的防洪、除澇及生態(tài)保護得到了平衡發(fā)展，為其他類似工程的建設提供了借鑒的經驗。

工程的建設實施與移民安置往往密不可分，目前國內的蓄行洪區(qū)內仍然居住有大量群眾，行蓄洪時需要臨時撤退，生產生活難以安定。該工程具有移民安置人數(shù)多、房屋拆遷量大、行政區(qū)劃復雜、少數(shù)民族聚集的特點。設計中按照工程建設與移民安置統(tǒng)籌兼顧的原則，采取大農業(yè)安置方式，利用集中安置、分散安置及莊臺安置相結合的方法，合理安置人口，改善了安置區(qū)群眾的生產、生活條件，既保證了工程的順利實施，又使得移民群眾的生活水平不降低，并能夠逐步富裕起來

（作者單位：中水淮河規(guī)劃設計研究有限公司230601淮河水利委員會233001）