新沂河洪水資源化綜合利用方案探討

張曉松，趙一晗，張艷霞，馮婧（.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，57，揚(yáng)州；.江蘇省水利廳，009，南京）

新沂河洪水資源化綜合利用方案探討

張曉松1，趙一晗2，張艷霞1，馮婧1
（1.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，225127，揚(yáng)州；2.江蘇省水利廳，210029，南京）

新沂河是沂沭泗河洪水主要入海通道之一，宣泄駱馬湖和沭河人民勝利堰下泄的洪水，每年汛期都有大量過境洪水東流入海，未被攔蓄利用?；谛乱屎雍觿轄顩r、河床比降及沭陽樞紐功能作用，通過沭陽樞紐閘壩下移等工程措施來蓄滯汛期過境洪水，并在沭陽樞紐閘壩下移方案和結(jié)構(gòu)形式分析研究的基礎(chǔ)上，最大限度地實(shí)現(xiàn)新沂河洪水資源化綜合利用。

新沂河；沭陽樞紐；閘壩下移；洪水資源化；利用方案

洪水資源化是針對以往注重洪水水患特性而提出來的，由傳統(tǒng)“控制洪水”和“入海為安”到“洪水管理”治水思想的轉(zhuǎn)變，是新時(shí)代治水理念更新的產(chǎn)物，也是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的客觀需要。洪水資源化利用是系統(tǒng)地運(yùn)用閘、壩等工程措施和人為調(diào)度、管理等非工程措施，將汛期排泄入海的洪水在確保安全的前提下部分蓄存下來，轉(zhuǎn)化為可利用的淡水資源。

新沂河始自江蘇省駱馬湖嶂山閘，途經(jīng)徐州、宿遷、連云港三市的新沂、宿豫、沭陽、灌南、灌云五縣（市）境至燕尾港鎮(zhèn)南匯入灌河出海，全長146 km。新沂河是沂沭泗河洪水兩條主要入海通道之一，宣泄駱馬湖和沭河人民勝利堰下泄的洪水，現(xiàn)狀設(shè)計(jì)行洪流量7 500～7 800 m3/s。在淮、沂洪水不遭遇的情況下，通過分淮入沂，新沂河還擔(dān)負(fù)著分泄淮水入海的任務(wù)，最大設(shè)計(jì)分淮入沂流量3 000 m3/s。新沂河南、北堤防級別均為1級，其保護(hù)區(qū)內(nèi)有耕地802萬畝（1畝=1/15 hm2，下同），人口570萬，堤距西窄東寬，沭陽以上段堤距0.8～1.3 km，沭陽以下段堤距為1.5～3.5 km，河灘內(nèi)有耕地約30萬畝，汛期行洪，汛后種麥；沿線地勢自西向東漸低，河床坡度西陡東緩，山東河口以上為嶂山切嶺段，坡度以1/1 000下降，口頭—沭陽段以1/3 000下降，沭陽—東友涵洞以1/16 000下降，東友涵洞—?？诙我?/16 000上升；主要跨河控制建筑物有嶂山閘、沭陽樞紐以及?？诳刂茦屑~，嶂山閘是駱馬湖洪水泄入新沂河的控制口門，沭陽樞紐是具有防洪、灌溉、航運(yùn)、送水等綜合功能的水利樞紐，?？诳刂茦屑~則是新沂河洪水入海的控制口門。

一、新沂河治理過程

新沂河始建于1949年冬，采用筑堤束水漫灘行洪，打開了沂沭泗河洪水的入海通道，結(jié)束了洪水遍地漫流入海的局面。初建時(shí)設(shè)計(jì)流量3 500 m3/s，1950—1952年連續(xù)進(jìn)行三期續(xù)建；1954年行洪規(guī)模提高到4 500 m3/s；1958年按行洪6 000 m3/s的標(biāo)準(zhǔn)全面加固加高兩岸堤防；1965—1972年按遭遇10級臺風(fēng)安全行洪6 000 m3/s的要求續(xù)建；1983—1987年按安全行洪6 000 m3/s、為爭取行洪7 000 m3/s創(chuàng)造條件的要求，對堤防進(jìn)行全面的除險(xiǎn)加固。1991年《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步治理淮河和太湖的決定》確定“續(xù)建沂沭泗河洪水東調(diào)南下工程，‘八五’期間達(dá)到20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，‘九五’期間達(dá)到50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)”。1993年10月，國務(wù)院批準(zhǔn)沂沭泗河洪水東調(diào)南下工程復(fù)工，同意按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)的工程規(guī)模實(shí)施，并要求新沂河按7 000 m3/s的標(biāo)準(zhǔn)行洪。1994—1999年實(shí)施新沂河一期工程，但限于經(jīng)費(fèi)，尚未能達(dá)到安全行洪7 000 m3/s的標(biāo)準(zhǔn)；1998年新沂河洪峰流量僅4 360 m3/s，沭陽以下河道水位普遍偏高，達(dá)到或接近7 000 m3/s水位，中流量高水位使大堤多處出現(xiàn)滲水、冒砂和塌坡的險(xiǎn)情；1999年鑒于東調(diào)南下續(xù)建工程暫時(shí)不能實(shí)施，省委省政府貸款提前實(shí)施了新沂河大堤的消險(xiǎn)加固；2005—2010年根據(jù)沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程的統(tǒng)一部署，新沂河按50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，安全行洪7 500～7 800 m3/s的規(guī)模續(xù)建。

二、洪水資源化利用方案

1.可行性研究

新沂河沭陽樞紐位于淮沭河入新沂河口下游約600 m的新沂河上。由于新沂河的興建打亂了原有的排水體系，為解決地方排澇和灌溉難度，尤其是桃汛出路嚴(yán)重受阻問題，新沂河沭陽樞紐于二十世紀(jì)六七十年代陸續(xù)興建，是由南偏泓溢流堰閘，北偏泓溢流堰閘，六道溝溢流堰閘，七道溝溢流堰閘，漫水子堰閘，南偏泓水電站等建筑物組成的堰、閘、站為一體的綜合性水利樞紐。其主要作用：一是阻斷桃汛水東流，保護(hù)下游30多萬畝灘地作物；二是抬高蓄水位，保證沂北近100萬畝農(nóng)田的灌溉用水；三是提高沭新河、古泊河水位，擴(kuò)大其通航能力；四是發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)向連云港市送清水50 m3/s的目標(biāo)。半個世紀(jì)以來，對沭陽縣和連云港市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的保障作用。

沭陽樞紐上游新沂河河床、大官莊以下總沭河、岔流新開河、山東河、路北河等支流2 281 km2桃汛來水由南偏泓閘調(diào)節(jié)控制，控制閘上游水位8.5 m，以滿足防洪、灌溉、航運(yùn)、向連云港供水以及南偏泓小水電站發(fā)電水位需要，調(diào)節(jié)控制閘下水位，確保下游沭陽、灌云、灌南三縣新沂河灘地30多萬畝耕地的麥?zhǔn)?；汛期行洪高水位時(shí)洪水漫閘、站、堰而過。

考慮到新沂河沭陽樞紐具有蓄水功能，加之其以下新沂河河灘坡降較緩，可通過沭陽樞紐下移來蓄滯汛期過境洪水，從而實(shí)現(xiàn)新沂河洪水資源化綜合利用。

2.沭陽樞紐下移方案

表1　新沂河沭陽樞紐壩址下移方案綜合比選表

圖1　新沂河沭陽樞紐壩址下移方案比選示意圖

（1）壩址方案

新沂河沭陽樞紐附近河道略有彎曲，南北灘面高差達(dá)1.1 m，河汊縱橫交錯，灘面有大小各異的土堆10多處，高程一般11.0 m左右，最高可達(dá)12.5 m，高出灘面約3.0～4.5 m。加之該段跨河橋梁眾多，包括新長鐵路新沂河大橋（樁號41+100）、沭陽大橋（樁號42+700）、京滬高速公路新沂河大橋（樁號45+200～45+800之間）。根據(jù)新沂河河勢、河床比降、跨河橋梁位置及沭陽縣城市發(fā)展總體規(guī)劃，在維持現(xiàn)狀樞紐蓄水水位的基礎(chǔ)上，比選如下兩個壩址方案（表1，圖1）。

方案一：下移至45+000處

該處兩岸堤距1.3 km，南偏泓底高程3.2 m、底寬165 m，灘面高程6.6～7.5 m、寬度855 m。壩址上游順直河段長約800 m，下游距京滬高速公路大橋最小間距約300 m。

方案二：下移至47+000處

該處兩岸堤距1.3 km，南偏泓底高程2.8 m、底寬132 m，灘面高程5.8～6.6 m、寬度865 m。壩址上游順直河段長約3.2 km，距京滬高速公路大橋最小間距約1.2 km，下游無建壩制約性因素。

（2）灘面控制建筑物

在壩址方案的基礎(chǔ)上，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、新沂河行洪安全以及灌溉、航運(yùn)、供水、發(fā)電等方面的要求，進(jìn)行橡膠壩方案和漫水壩方案比選（表2），擇優(yōu)推薦灘面控制建筑物方案。

①橡膠壩方案

在灘面沿南偏泓閘站軸線方向新建800 m橡膠壩，壩南端與南偏泓閘站連接，北端與北偏泓南側(cè)保水子堰連接，在橡膠壩、南偏泓閘站、新沂河右堤、北偏泓南側(cè)保水子堰間營造人工湖，正常蓄水位8.5 m，以滿足灌溉、航運(yùn)、供水及發(fā)電水位的需要。

②漫水子堰方案

在灘面沿南偏泓閘站軸線方向，恢復(fù)重建漫水子堰，堰兩端連接布置同橡膠壩方案。

表2　灘面控制建筑物方案綜合比選表

圖2　新沂河沭陽樞紐下移總體布置示意圖

3.沭陽樞紐下移布置

新沂河沭陽樞紐下移布置（圖2）為將南偏泓閘及水電站下移至47+000處，保留北偏泓溢流堰閘，廢除灘面漫水子堰閘、六道溝及七道溝溢流堰閘，改由移至47+000處新建攔河橡膠壩攔蓄控制灌溉、排澇、通航及送水水位。蓄水期間，為使清污分開，防止壩上蓄水進(jìn)入41+000～47+000段北偏泓（尾水通道），自橡膠壩北端起，沿北偏泓（尾水通道）南側(cè)灘面新建永久性順?biāo)飨虮Ｋ友咧辽嫌毋痍栁菜睾?/p>

三、效益分析

1.蓄滯汛期過境洪水，緩解區(qū)域水資源壓力

沭陽縣地處亞熱帶向暖溫帶過渡氣候區(qū)，降雨時(shí)空分布不均，年降雨量68％集中在汛期，非汛期降雨較少，多年平均年降雨量912.8 mm。境內(nèi)地勢西高東低，除部分河道河槽蓄水外，基本沒有蓄水水庫，地面徑流攔蓄能力低，可供利用的水資源嚴(yán)重不足，人均水資源占有量約400 m3，只有全國人均占有量的1/6，雖然沭陽境內(nèi)新沂河橫貫東西，淮沭河穿越南北，可利用駱馬湖、洪澤湖水資源，但由于近幾年經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，水源性、水質(zhì)性缺水狀況嚴(yán)重，尤其是灌溉高峰期，上下游用水矛盾突出。沭陽樞紐下移后，與現(xiàn)狀相比將新增蓄水面積5.6 km2，蓄水量1 120萬m3，相當(dāng)于一個中型水庫，不僅保障了沭陽沂北片近百萬畝農(nóng)作物的冬春灌溉用水，還可擴(kuò)大向連云港送清水水量，緩解連云港市區(qū)的居民生活用水難題。

2.改善行洪水流流態(tài)，有利于河道泄洪和保障建筑物安全

沭陽樞紐附近新沂河河床，因淮沭河穿新沂河段的開挖，以及后來為解決阻水問題而抽槽開出的六道溝、七道溝等出土均堆放在河灘上，導(dǎo)致河灘面形成了十多處大小不等、形狀各異的土堆，高程一般在11.0 m左右，最高達(dá)12.5m，高出附近灘面3～4 m。汛期行洪時(shí)水流流態(tài)十分紊亂，尤其是中小流量行洪，流態(tài)紊亂更為突出，導(dǎo)致下游橫向保麥子堰多次被沖毀。沭陽樞紐下移后，該段將變成蓄水水面，可很好地解決行洪水流紊亂和橫向保麥子堰屢次被沖毀的問題。

3.解決河床灘面沙化問題，改善河道生態(tài)環(huán)境

新沂河沭陽以上段河床比降陡、流速大，水體夾砂率高，汛期水流進(jìn)入沭陽縣城附近，比降由1/3 000轉(zhuǎn)變?yōu)?/16 000，水流流速急劇變小，泥沙大量沉積，汛后冬春季節(jié)天氣干燥時(shí)，塵土飛揚(yáng)，類似揚(yáng)沙天氣時(shí)有發(fā)生。加之新沂河灘地屬古河床擺動區(qū)，地面以下1.0～2.0 m范圍內(nèi)為古河床沉積相中粗砂，呈透鏡體狀無規(guī)律分布，被村民大量開采后，灘地坑坑洼洼凹凸不平，灘地雜草叢生，一片狼藉。沭陽樞紐下移后，該段新沂河河灘地將由陸域變?yōu)樗颍粌H解決了河灘地沙化的問題，而且改善了河道的生態(tài)環(huán)境。

四、結(jié)語

通過沭陽樞紐下移實(shí)現(xiàn)新沂河洪水資源化利用的同時(shí)，亦需付出淹沒新沂河近5.6 km2河灘地的代價(jià)，但總體而言，利遠(yuǎn)大于弊。在沭陽樞紐下移形成蓄水水面的基礎(chǔ)上，還可結(jié)合當(dāng)?shù)芈糜?、景觀、生態(tài)等項(xiàng)目的開發(fā)，促進(jìn)沭陽縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水資源、生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。■

［1］水利部淮河水利委員會.淮河流域綜合規(guī)劃（2012—2030年）［R］.2013.

［2］賈乃波，齊春三.沂沭泗河洪水東調(diào)南下工程規(guī)劃思想與布局［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2007（2）.

［3］張曉松，潘華煒.新沂河遠(yuǎn)期工程規(guī)模分析研究［J］.江蘇水利，2011（7）.

［4］張祎茗.洪水資源化利用探討［J］.河南科技，2010（6）.

［5］王明安，趙桂真，段偉華.關(guān)于沂河洪水資源開發(fā)利用的探討［J］.水利建設(shè)與管理，2007（6）.

［6］鄂竟平.論控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變［J］.中國水利，2004（8）.

［7］葉正偉.淮河流域洪水資源化的理論與實(shí)踐探討［J］.水文，2007，27（4）.

［8］馮峰，孫五繼.洪水資源化的實(shí)現(xiàn)途徑及手段探討［J］.中國水土保持，2005（9）.

責(zé)任編輯軒瑋

Options for integrated utilization of flood water resources of Xinyi River

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Zhang Xiaosong，Zhao Yihan，Zhang Yanxia，F(xiàn)eng Jing

Xinyi River is one of the main channels for Yishusi River entering into the sea and discharging floods from Luoma Lake and Renminshengli Weir of Shu River.Without storage and dam construction，a large volume of transiting floods are running into the sea during the flood season in each year.It is proposed to move the Shuyang Weir downstream so as to store floodwater and make beneficial use of these resources，according to river regime of Xinyi River，riverbed gradient and functions of Shuyang Complex as well as studies on the types of structures.

Xinyi River；Shuyang Complex；move down of dam weir；use of floodwater resources；utilization plan

TV87

B

1000-1123（2016）11-0036-03

2016-03-10

張曉松，高級工程師，主要從事水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)研究工作。

江蘇省水利科技重點(diǎn)項(xiàng)目（2014003）。