利用圩內(nèi)泵站引北淝河下游河道洪水外排研究

楊 瑞

一、基本情況

1.流域概況

北淝河位于渦河與澥澮河之間，源于安徽省渦陽(yáng)縣青陽(yáng)溝劉井附近，流經(jīng)渦陽(yáng)、蒙城、濉溪、懷遠(yuǎn)、淮上區(qū)等縣區(qū)境，于沫河口注入淮河，原全長(zhǎng)225km，原有流域面積2866km2。北淝河下游地勢(shì)十分低洼，歷史上為淮河洪水走廊，在解放前和解放初期，北淝河下游洪澇災(zāi)害嚴(yán)重，每逢大水漫過(guò)淝、澥分水嶺，連成一片，常造成數(shù)十萬(wàn)畝田地一片汪洋的慘象，如1921年、1931年、1950年均是重災(zāi)年。1953年將上游清宮集以上大楊溝、五道溝、青陽(yáng)溝等約603km2來(lái)水截引入渦河，四方湖曹家畈以上的北淝河中游1650km2截引入澥河，納入漴潼河水系（現(xiàn)懷洪新河水系）。1958年開(kāi)挖符懷新河等，又截走包括沿渦四號(hào)溝、蘆干溝在內(nèi)的共108km2。至此，北淝河下游形成為獨(dú)立河流，起點(diǎn)自符懷新河尹口閘，終點(diǎn)為淮上區(qū)沫河口閘。經(jīng)過(guò)兩次上中游實(shí)施截源后，減少了80%的來(lái)水面積，加之筑成渦、淮大堤，使北淝河下游的洪水災(zāi)害大為減輕。但畢竟地勢(shì)太洼，自流排水條件極差，人口增長(zhǎng)對(duì)土地利用的要求越來(lái)越高，內(nèi)洪內(nèi)澇的矛盾仍舊十分突出。

現(xiàn)狀北淝河下游西起懷洪新河符懷新河段右堤，東至淮上區(qū)沫河口鎮(zhèn)仇沖壩，南起淮北大堤，北達(dá)懷洪新河澥河洼、香澗湖段分水嶺，流域面積505km2、全長(zhǎng)39.4km，耕地44.12 萬(wàn)畝，涉及懷遠(yuǎn)、固鎮(zhèn)、五河三縣及蚌埠市淮上區(qū)，共10 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。流域內(nèi)地勢(shì)低洼，整個(gè)地形南北高，中間洼，東西向坡降緩，中部圩區(qū)一般高程為15.5～17.5m，最低的圩外地面高程14.0～15.5m，最高的南部沿淮和北部分水嶺地面高程也僅19.0～19.5m。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地面低于17.50m 高程的面積198km2（其中圩外面積55km2），約占流域總面積的40%。

2.圩內(nèi)排澇站概況

北淝河下游洼地從二十世紀(jì)六十年代后期開(kāi)始圈圩，興建圩區(qū)排澇站工程，經(jīng)過(guò)六十余年的治理，已建成圩堤21 處，圩堤總長(zhǎng)147.5km，保護(hù)面積239.7km2，保護(hù)人口約18.35 萬(wàn)（不含3 處生產(chǎn)圩），圩內(nèi)共建排澇站51 座，分兩種排澇方式：一種抽圩內(nèi)澇水排入北淝河下游河道內(nèi)，其缺點(diǎn)是抬高北淝河下游河道洪水位，降低了所有圩堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為內(nèi)排站；另一種抽圩內(nèi)澇水排入淮河或懷洪新河，其最大優(yōu)點(diǎn)是不抬高北淝河下游河道洪水位，不增加所有圩堤防洪負(fù)擔(dān)，稱(chēng)為外排站 。其中內(nèi)排站36 座，外排站15 座，總裝機(jī) 18786 kW，設(shè)計(jì)排澇流量 189.3 m3/s，分別為吳小街站、小蚌埠站、陳?ài)闭尽㈥愛(ài)险?、陳橋站、曹老集、石王站、三鋪湖、大徐、王小溝、前瓦房站、前瓦房北站、姚郢排澇站、蘇集站、尹口站。

二、圩內(nèi)泵站引北淝河下游河道洪水外排的可行性

北淝河下游大中洪水年份，經(jīng)常受淮河和懷洪新河高水位頂托而無(wú)法自排，澇水積潴洼地，抬高了洪水位，淹沒(méi)大量良田，增加防洪難度。有部分外排站抽排圩內(nèi)澇水較快，同時(shí)也有引北淝河下游河道澇水條件，即引水涵閘和引水大溝。如北淝河下游河道仍處在高水位，可由外排站引北淝河下游河道澇水抽排入淮河或懷洪新河。這樣的調(diào)度運(yùn)行方案在近年汛期曾成功實(shí)現(xiàn)過(guò)，如：2007年汛期，運(yùn)用石王站、前瓦房站、小蚌埠站等外排站抽排北淝河下游河道洪水入懷洪新河和淮河；2018年及2020年汛期，運(yùn)用石王站、曹老集站等外排站抽排北淝河下游河道洪水入懷洪新河，運(yùn)用小蚌埠站、大徐站、三鋪湖站等外排站抽排北淝河河道洪水入淮河。這些外排站相機(jī)抽排北淝河下游河道洪水，充分發(fā)揮工程的額外效益，有效地降低了河道水位，減輕了防洪壓力，取得了很好的防洪減災(zāi)效益。

因此，利用外排站相機(jī)抽排北淝河下游河道洪水是可行的。但僅靠啟用少數(shù)外排站對(duì)北淝河下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高是有限的，因此進(jìn)一步挖掘現(xiàn)有圩內(nèi)外排站引北淝河下游河道洪水外排，擴(kuò)大外排流量和大幅度提高防洪標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。

三、引北淝河下游河道洪水外排的泵站篩選

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，北淝河下游可相機(jī)抽排北淝河下游河道澇水的外排站有10 座，總裝機(jī) 21860kW，排澇流量198.5m3/s，詳見(jiàn)表1。

表1 可引北淝河下游河道洪水的外排站一覽表

以上外排站雖然具有引北淝河下游河道洪水條件，但也存在一定問(wèn)題。一是引排涵實(shí)際引水能力與泵站抽排能力不配套。現(xiàn)狀可利用抽排能力達(dá)213.3m3/s，而現(xiàn)有引排涵實(shí)際引水能力只有約115m3/s，只占可利用抽排能力54%左右，不能充分發(fā)揮泵站的排澇效益。二是引水溝渠阻塞嚴(yán)重。由于多年沒(méi)有清淤、疏浚，部分溝渠淤積嚴(yán)重甚至有人為堵壩現(xiàn)象，而且溝渠內(nèi)水花生等雜物也充滿(mǎn)溝渠，嚴(yán)重阻水，導(dǎo)致引水能力更加不足。三是排水費(fèi)用承擔(dān)不合理。因?yàn)楸变呛酉掠问强缈h區(qū)河流，河道內(nèi)的洪水是整個(gè)流域匯集而成的，而外排站排澇費(fèi)用則主要集中在淮上區(qū)，因此，排澇費(fèi)分配不合理。四是調(diào)度難度大。因各外排站地域不同，管理單位多，各自為政，形成不了全流域調(diào)度一盤(pán)棋，加之排水費(fèi)用問(wèn)題，造成調(diào)度難度大。

四、引北淝河下游河道洪水外排站調(diào)度方案

在對(duì)各引北淝河下游河道洪水外排站充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，擬定其外排調(diào)度方案，詳見(jiàn)表2。

表2 引北淝河下游河道澇水外排站調(diào)度方案統(tǒng)計(jì)表

五、建議

一是盡快編制《北淝河下游外排站引水工程初步設(shè)計(jì)》立項(xiàng)實(shí)施，以達(dá)到外排站具有的抽排能力。

二是設(shè)立北淝河下游管理機(jī)構(gòu)，以加強(qiáng)對(duì)北淝河下游河道的監(jiān)督和重要工程的統(tǒng)一調(diào)度。

三是承擔(dān)抽排北淝河下游澇水的額外費(fèi)用由市級(jí)財(cái)政承擔(dān)，可通過(guò)水旱災(zāi)害防御專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)列支