濟(jì)南市玉符河現(xiàn)狀防洪能力分析

郭文明，李 龍，范里靜

（濟(jì)南市玉符河管理中心，山東 濟(jì)南 250116）

玉符河是濟(jì)南市最大的季節(jié)性山洪河道，流域面積約為827km2，流經(jīng)歷城、市中、長(zhǎng)清、槐蔭4個(gè)區(qū)，河道自臥虎山水庫至北店子入黃口，全長(zhǎng)約39km，是黃河下游最末端的一條支流，是濟(jì)南市西部城區(qū)重要的防洪屏障和生態(tài)隔離帶。2013年11月，市委、市政府決定實(shí)施玉符河綜合治理工程，2018年，玉符河綜合治理工程中水利、市政部分的建設(shè)工作基本完成。

1 玉符河流域雨水工情

1.1 利奇馬臺(tái)風(fēng)帶來的強(qiáng)降雨造成的影響

1）雨情。據(jù)濟(jì)南市水文局?jǐn)?shù)據(jù)：8月10日8時(shí)至8月14日8時(shí)：全市平均降水量208.7mm，其中，市區(qū)216.9mm，長(zhǎng)清142.3mm，南山274.8mm。玉符河干流附近，10日8時(shí)至14日8時(shí)，臥虎山降雨114.5mm、邵而降雨231mm、黨家莊降雨149mm、陡溝降雨131.5mm、吳家堡降雨117mm，降雨較強(qiáng)時(shí)段主要集中在11日和12日，13日逐漸減弱。

2）水情。2月至8月，南水北調(diào)和臥虎山水庫向玉符河放水補(bǔ)源。最大流量30萬m3/d。此時(shí)，催馬漫水橋水面比橋面低0.02m左右。

8月8日，根據(jù)市水資源調(diào)度中心指令，臥虎山停止向玉符河內(nèi)補(bǔ)水。11日16時(shí)，市防指決定啟用臘山分洪工程。11日至13日，分洪總量約為500萬m3，河道斷面過流量約10萬m3/h，220下游河道寬闊，水位上漲不大。15日臘山分洪閘關(guān)閉，分洪總量約600萬m3。

受暴雨影響，12日，玉符河內(nèi)水位平均上漲0.2m左右，高鐵下游漫水橋、催馬西橋下游漫水橋、武警橋上游漫水橋出現(xiàn)漫水情況。河道內(nèi)水流越過濟(jì)菏高速橋，被董莊壩擋住，壩下未過水，董莊壩以上河道全線有水。

根據(jù)今年南水北調(diào)和臥虎山水庫補(bǔ)水的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)河道內(nèi)流量為25萬m3/d時(shí)，104橋上游保持全線有水，水位穩(wěn)定，說明補(bǔ)水量與滲漏量大體平衡；30萬m3/d，水頭可以到達(dá)濟(jì)菏高速橋上游?？梢娕_(tái)風(fēng)降雨形成的流量已大于30萬m3/d。

1.2 臥虎山泄洪造成的影響

1）水情。受南部山區(qū)強(qiáng)降雨影響，錦繡川水庫水位上漲迅速，12日濟(jì)南市防汛抗旱指揮部下達(dá)了錦繡川水庫泄洪指令。受錦繡川水庫泄洪影響，臥虎山水庫水位接近汛中控制水位130m，自8月15日18時(shí)開始泄洪，流量20m3/s，16日9：30開始，2小時(shí)內(nèi)泄洪流量逐步提升到70m3/s。16日17：40，因寨而頭段水位即將漫入民宅，臥虎山水庫關(guān)閉1孔泄洪閘，流量降為55m3/s。

臥虎山泄流量由20m3/s上調(diào)到70m3/s開始，河道全線有水，河水突破入黃口倒比降，流入黃河。

2）工情。在臥虎山放水20m3/s時(shí)，104橋上游各處漫水橋橋面過水。

臥虎山泄流量達(dá)到70m3/s時(shí)，1號(hào)橋附近流速約為1m/s。寨而頭段右岸漫堤即將進(jìn)入民房、楊臺(tái)橋至劉長(zhǎng)山路右岸漫堤深度約0.2m、河中各處漫水橋橋面過水。楊臺(tái)橋到劉長(zhǎng)山橋慢行路過水，兩岸土質(zhì)岸墻浸泡在水中，有塌方危險(xiǎn)，形成較大的防洪隱患。臥虎山泄流量降至55m3/s時(shí)，南橋壩橋面沒有過水。

2 玉符河流域雨水情規(guī)律

玉符河與小清河不同，小清河是主城區(qū)唯一排水河道，承接十幾條支流來水，集水區(qū)域廣、面積大，支流多為山洪河道，干流為平原河道，所以出現(xiàn)暴雨時(shí)，干流水位暴漲緩落。而玉符河是山洪型河道，水情態(tài)勢(shì)主要受臥虎山放水影響。在臥虎山水庫不泄洪的情況下，即使出現(xiàn)暴雨，匯入玉符河的溝渠是南部山區(qū)山洪溝和附近雨水溝，當(dāng)時(shí)尚未封閉的雨污混流排污口等，區(qū)間來水的流量較小，玉符河干流內(nèi)水位漲速不快、漲幅不大。但當(dāng)臥虎山泄洪時(shí)，玉符河水位上漲迅速。

220橋以上玉符河段的水流速度較快，以下段較慢，這與河底比降和河槽寬度有關(guān)。220橋以下河槽寬闊，比降只有1/9300，入黃口還是倒比降，所以流速緩慢。小清河匯流快、一般在6h內(nèi)形成洪峰，所以臘山分洪啟用早，且臘山分洪啟用時(shí)間一般較短，位于玉符河下游，臥虎山洪水流到下游需要12h以上，與臘山分洪大流量水頭相遇的概率不大。

此次行洪期間，黃河水位逐日下降，未造成頂托，玉符河水能夠順暢進(jìn)入黃河。若黃河處于高水位，加之臥虎山水庫泄洪，玉符河防洪形勢(shì)較嚴(yán)峻。220橡膠壩和入黃口橡膠壩須根據(jù)黃河與玉符河水情進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度。同時(shí)，臥虎山也要采取控泄措施。

3 防洪工程存在的短板與建議

由本次臥虎山泄洪情況可知，玉符河部分河段防洪能力不足，甚至在河道流量70m3/s左右時(shí)已經(jīng)溢上慢行路。主要集中在104國(guó)道上游、104～220國(guó)道部分區(qū)間，包括：宅科橋到寨而頭民宅、張莊橋到西西橋、武警橋至市中1號(hào)橋、104節(jié)點(diǎn)、楊臺(tái)橋到劉長(zhǎng)山橋等。220國(guó)道以下無此類情況。造成這種情況，主要有如下原因。

3.1 慢行路地面較低

此次泄洪量達(dá)到70m3/s，玉符河104橋以上河段的漫水橋過水深度已達(dá)1m以上，當(dāng)出現(xiàn)100m3/s以上的流量時(shí)，推測(cè)玉符河104橋以上河段及楊臺(tái)堰至劉長(zhǎng)山河段將比日常上漲2m以上，慢行路將大量被淹沒，且漫水區(qū)域的民宅須遷建。

3.2 建筑物和樹木阻水

上游朱家橋、催馬西橋、武警橋、武警北橋、市中1#橋等，在河道流量由70m3/s減為55m3/s的過程中，橋下水位仍較高，判斷是橋基、橋墩等有阻水現(xiàn)象，尤其是武警北橋，在河道流量70m3/s的時(shí)候，水面幾乎與橋板等高。津浦鐵路橋到104橋之間，河道內(nèi)有大量高桿樹木阻水。

汛后，玉符河管理中心已組織對(duì)樹木進(jìn)行了清除，但以上幾座橋梁應(yīng)盡快改建。

3.3 沿河攔水堰過多

為了營(yíng)造水景觀，河道內(nèi)有22處漫水橋和攔河壩。這些攔水堰形成一個(gè)個(gè)階梯式蓄水池，水位漲到攔水堰的泄水孔，才能流到下游。最高的南橋攔水堰和南橋2#攔水堰的堰高達(dá)2m，造成水位壅高。為保持河道的原生態(tài)、營(yíng)造水景觀，過去對(duì)玉符河防洪功能考慮不足。現(xiàn)在玉符河兩岸已經(jīng)不再是荒地，有高鐵、輕軌、城市道路，所以必須提升玉符河防洪能力。建議重新規(guī)劃玉符河內(nèi)的攔水壩，計(jì)算實(shí)際過水能力，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，重新調(diào)整攔水壩布設(shè)，并降低相應(yīng)的泄水孔高程。

3.4 中游河底比降小且彎道過多

楊臺(tái)攔水堰下游至劉長(zhǎng)山段（19+800～21+770），河底比降僅為1/1917，河底較平緩，造成水位壅高，也是楊臺(tái)至劉長(zhǎng)山右岸漫上慢行路的原因之一。另外，104橋至劉長(zhǎng)山段河道，彎道過多，影響流速，造成沖刷岸墻。為提高過流能力，應(yīng)考慮在部分位置進(jìn)行裁彎取直。

另外，玉符河宅科橋到104橋段是強(qiáng)滲漏帶，是濟(jì)南市地下水的重要補(bǔ)給區(qū)，在對(duì)河道進(jìn)行必要改造時(shí)，注意施工不要影響滲漏帶的透水性。

4 存在的問題與建議

4.1 修訂玉符河防洪預(yù)案

玉符河防洪預(yù)案中河道安全泄量為240m3/s，G104橋以上段河道子槽滿足240m3/s的過流能力，G104-G220段50年一遇設(shè)計(jì)水位線低于現(xiàn)狀地面是不夠準(zhǔn)確的。

從本次泄洪情況看，玉符河部分河段過流能力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。防洪預(yù)案系根據(jù)玉符河綜合治理工程可研報(bào)告編制，在可研報(bào)告中，只有邵而站作為參考進(jìn)行的洪水計(jì)算，代表性不足。同時(shí)，玉符河綜合治理工程和城市開發(fā)，不透水面積大量增加，使玉符河兩岸下墊面發(fā)生巨大變化，雨量下滲減少，徑流系數(shù)增大，原有計(jì)算結(jié)果可能不再適用。必須根據(jù)本次臥虎山泄洪情況，重新制定洪水防御方案，洪水風(fēng)險(xiǎn)圖相應(yīng)修改。

4.2 完善雨量、流量和水位等觀測(cè)設(shè)施

玉符河管理中心成立時(shí)間較短，尚未建成遙測(cè)信息化系統(tǒng)。2019年6月，玉符河綜合治理指揮部對(duì)水位視頻遙測(cè)站進(jìn)行了選址，并計(jì)劃在每座橋梁設(shè)置水尺。目前玉符河信息化工程已列入玉符河綜合治理工程二期，濟(jì)南市發(fā)改委已批復(fù)，遙測(cè)站建成后，將為防洪調(diào)度提供有力依據(jù)。同時(shí)，建議增加布設(shè)雨量站點(diǎn)，為將來建設(shè)洪水模擬預(yù)報(bào)系統(tǒng)做準(zhǔn)備。

4.3 加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)

在玉符河水位上漲、水流湍急、漫水橋完全被淹沒的情況下，部分群眾仍然走漫水橋，有人在河道內(nèi)釣魚甚至跳入河中捕魚，且不聽管理中心和養(yǎng)護(hù)單位人員的勸阻，存在嚴(yán)重的溺水危險(xiǎn)。前不久修訂的《濟(jì)南市河道管理辦法》規(guī)定，玉符河由市河道主管部門管理。目前，作為河道主管部門，玉符河管理中心實(shí)際在崗僅13人，而且沒有執(zhí)法權(quán)。建議在玉符河出現(xiàn)洪水的情況下，轄區(qū)派出所民警、城管執(zhí)法人員、區(qū)水務(wù)局水政執(zhí)法人員共同維護(hù)行洪期間水事秩序，避免發(fā)生事故。

5 結(jié)語

2019年的利奇馬臺(tái)風(fēng)暴雨和臥虎山水庫泄洪，是玉符河綜合治理工程的水利部分基本完成以來，玉符河遇到的最大的一次考驗(yàn)。在市防指科學(xué)調(diào)度下，玉符河工程總體安全。以上雨水情規(guī)律，是根據(jù)本次暴雨和泄洪的數(shù)據(jù)進(jìn)行的初步探索。由于管理中心成立時(shí)間短，缺乏專業(yè)測(cè)流設(shè)備和技術(shù)人員，這次測(cè)量的數(shù)據(jù)精度還不夠高，只能是定性分析，難以進(jìn)行精確的定量分析。這些初步總結(jié)的規(guī)律，都是需要今后建成遙測(cè)系統(tǒng)、采購測(cè)流設(shè)備后，隨著數(shù)據(jù)不斷增加，進(jìn)一步修訂和完善的。