湖北十堰市百二河下游城區(qū)段防洪比選

劉照群，張溯明

（湖北省水利水電規(guī)劃勘測設計院，武漢430061）

十堰市百二河下游兩岸為十堰市張灣區(qū)的核心城區(qū)，該區(qū)域是十堰市政治、經(jīng)濟、文化中心，是十堰規(guī)劃中部組團的核心部分。隨著城市經(jīng)濟社會的蓬勃發(fā)展，人們對居住環(huán)境及安全保障的要求也越來越高，按照GB50201—2014《防洪標準》和《十堰市城市總體規(guī)劃（2011～2030）》，規(guī)劃將十堰市城區(qū)防洪標準提高至100年一遇。目前該區(qū)域現(xiàn)有的工程防御體系已不能滿足城市總體規(guī)劃要求。因此通過完善百二河流域工程體系，以實例工程為例，研究區(qū)域防洪方案布局。

1 工程現(xiàn)狀

百二河為神定河的支流，中游二堰街辦處建有百二河水庫，下游在六堰出口匯入神定河。百二河水庫是一座以防洪供水為主的?。?）型水庫，100年一遇洪水設計，1000年一遇洪水校核，總庫容200萬m3。百二河城區(qū)段河道兩岸已建立了完整的堤防體系，經(jīng)過第二汽車制造廠一期、二期防洪整治后，城區(qū)二汽廠址段堤防基本可滿足50年一遇防洪標準，生活區(qū)基本可滿足20年一遇防洪標準。

2 存在問題

百二河中下游河道內(nèi)無淤積現(xiàn)象，但有大量樓房建設在河道內(nèi)，侵占了部分河道的過洪斷面。經(jīng)調(diào)查河道沿線有61棟房子，建筑面積幾萬平方米，是在20世紀80年代城市建設用地有限情況下所建的。

百二河水庫下游沿河道左岸為朝陽南路，在距百二河水庫1.3km處有襄陽鐵路過橋穿越河道，襄渝鐵路橋上下游段朝陽南路于該段侵占到百二河河道內(nèi)，導致該段河道行洪斷面縮減，河道過洪能力較低。

3 防洪布局

本次防洪保護目標是將十堰市百二河城區(qū)范圍的防洪標準提高到100年一遇。通過對現(xiàn)狀問題的分析，百二河襄渝鐵路橋斷面為最大制約因素，最大過流能力僅17m3/s，其次為葛洲壩水泥廠處，最大過流能力也僅100m3/s。因此解決百二河下游河道的防洪問題，關鍵是提高襄渝鐵路橋卡口斷面的過流能力。

目前防洪問題主要采用“攔、泄”結(jié)合的治理手段，重點考慮泄洪。只考慮“泄”的方式和“攔、泄”結(jié)合的方式著手分析。

3.1 百二河水庫防洪能力分析

按照《十堰市百二河水庫除險加固報告》，水庫設計洪水位289m，本次考慮降百二河水庫完全用來防洪，起調(diào)水位定為溢洪道堰頂高程即283m，采用閘門控制洪水下泄，控泄洪水最大達463m3/s時，相應洪水位達289m臨界值。而襄渝鐵路橋斷面處的最大過流能力為17m3/s，即使將水庫完全用于防洪，也遠遠無法滿足100年一遇的防洪要求。

3.2 以泄為主，不新建水庫，僅擴大卡口過流能力分析

考慮在充分利用現(xiàn)有百二河水庫防洪能力的基礎上，加大襄渝鐵橋卡口斷面的最大過流能力有3種方案。

3.2.1 加高現(xiàn)狀堤防高度（方案1）

根據(jù)TB10002.1—2005 《鐵路橋涵設計基本規(guī)范》，不通航亦無流筏的橋孔，橋下凈空高度，設計工況下橋梁底板預留凈空高度不少于0.5m，校核工況下，橋梁底預留凈空高度應不少于0.25m，同時橋梁的支承墊石頂設計工況下預留的凈空高度不少于0.25m。按此規(guī)定，現(xiàn)有襄渝鐵路橋底板259.08m高程設計工況下，橋下水位最高不超過258.58m，校核工況下，橋下水位最高不超過258.83cm。

由此可見，將襄渝鐵路橋卡口斷面的防洪堤增高至允許最大，其最大過流能力設計工況下（100年一遇防洪標準）可達67m3/s，校核工況下（300年一遇防洪標準），可達75m3/s。

3.2.2 朝陽南路退路還河（方案2）

百二河襄陽鐵路橋斷面左岸為朝陽南路，朝陽南路襄渝鐵路橋段侵占了河道，采取退路還河方案后，經(jīng)計算復核該斷面最大過流能力可達150m3/s。

3.2.3 襄陽鐵路斷面右岸擴寬增大過流能力（方案3）

此方案考慮維持朝陽南路不變，將襄渝鐵路橋斷面河道右岸擴寬，增大該斷面的過流能力，經(jīng)計算，當襄渝鐵路橋右岸擴寬8.5m時，此時該斷面最大過流能力和退路還河一致，為150m3/s。

3種方案中襄渝鐵路橋斷面最大過流能力如表1。

表1 襄渝鐵路橋斷面規(guī)劃后最大過流能力

由表1可知，即使在充分利用百二河水庫最大防洪能力的條件下，將襄渝鐵路橋卡口斷面過流能力按現(xiàn)有條件加到最大，也遠遠不足以抵御100年一遇的下泄洪水。因此百二河上游必須新建水庫攔截部分洪水。

3.3 攔蓄結(jié)合，上游新建水庫，擴大下游河道過流能力

3.3.1 攔蓄結(jié)合

在增大下游鐵路橋卡口斷面過流能力的基礎上新建朱家咀水庫完全用于防洪，與百二河水庫聯(lián)合調(diào)度攔蓄洪水，削減洪峰流量。

3.3.2 擴大河道過流能力

本次通過洪水調(diào)節(jié)計算朱家咀水庫工程總庫容517 萬m3，根 據(jù)GD50201—1994 《防 洪 標 準 》和SL252—2000 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》的相關規(guī)定，考慮到朱家咀水庫位于百二河水庫壩址上游1.3km，一旦水庫潰壩，潰壩洪水將對百二河水庫造成不可估量的破壞，而百二河水庫設計、校核防洪標準的重現(xiàn)期為100年和1000年，為與百二河水庫一致，故將朱家咀水庫防洪標準定為：設計洪水標準100年一遇，校核洪水標準1000年一遇。

3.3.3 上游新建水庫

（1）方案1。將襄渝鐵路橋卡口斷面兩岸的堤防加高至最大高度258.58m，同時上游新建朱家咀水庫。

（2）方案2。朝陽南路襄渝鐵路橋段退路還河，將占有河道部分還原成河道，退路還河后需新建高架橋1座，同時上游新建朱家咀水庫。

（3） 方案3。百二河襄渝鐵路橋斷面右岸擴寬8.5m，百二河襄渝鐵路右岸可按涵洞形式擴寬8.5m，同時上游新建朱家咀水庫。

4 方案比選

對于方案1，上下游兩個水庫的聯(lián)合調(diào)蓄，通過計算可求得朱家咀水庫需要防洪庫容939萬m3，而根據(jù)當?shù)氐刭|(zhì)條件朱家咀水庫控制最大壩高345m，其對應最大庫容僅563萬m3，即便襄渝鐵路橋卡口兩岸堤防加高至允許最大，朱家咀水庫也無法提供足夠大的防洪庫容，使100年一遇洪水控制下泄到67m3/s至下游河道。因此方案1不可行。

方案3涉及到鐵路橋的支墩和大量的房屋拆遷，且在鐵路橋下施工，并涉及到鐵路橋支墩，必須與鐵路部門溝通協(xié)商，實施程度較難。

本次從投資上來講，通過大量計算分析，方案2工程總投資2.58億，方案3總投資2.8億。綜合對比，推薦方案2，即鐵路橋斷面上下游退路還河，同時上游新建朱家咀水庫。

5 結(jié)語

（1）通過各方案比較分析，按照“上游攔洪、下游行洪”的防洪原則，在百二河上游新建水庫，同時下游襄陽鐵路橋斷面處右岸退路還河的措施，可使百二河下游城區(qū)段的河段達100年一遇的防洪標準。

（2）城市防洪方案的布局需根據(jù)不同城市的工程體系現(xiàn)狀及存在問題，按照區(qū)域特點，在利用現(xiàn)有工程的基礎上，通過“蓄、泄、擋、排”等工程措施合理布局。