鹽池及運(yùn)城市中心城區(qū)防洪排澇工程體系中存在問(wèn)題與對(duì)策

董一然 董衛(wèi)朝 孫新忠

（1.山西小浪底引黃水務(wù)有限公司 山西垣曲 043700；2.運(yùn)城市河湖務(wù)管理中心 山西運(yùn)城 044000；3.運(yùn)城市水利科技與宣傳中心 山西運(yùn)城 044000）

1 鹽池與運(yùn)城市中心城區(qū)防洪排澇間的關(guān)系

鹽池與運(yùn)城市中心城區(qū)（以下簡(jiǎn)稱城區(qū)）均位于涑水河流域中部。流域東南被中條山環(huán)繞，西北由紫金山和峨嵋?guī)X環(huán)抱，中間為運(yùn)城盆地，流域地勢(shì)自東北向西南傾斜。鹽池地處運(yùn)城盆地東南部，為一構(gòu)造成因的封閉型內(nèi)陸咸水湖，其東南緊靠中條山北麓，以北、以西為涑水平原。鹽池東西長(zhǎng)32 km，南北寬約3～5 km，區(qū)域面積約130 km2，水面面積約30 km2，為世界上三大硫酸鈉鹽型內(nèi)陸咸水湖之一。隋朝時(shí)期鹽池的鹽稅收入占到了全國(guó)稅收的八分之一，由于其十分重要的經(jīng)濟(jì)地位，歷史上為保護(hù)鹽池免遭洪水侵害，人們?cè)谄鋿|部修建了鴨子池、湯里灘蓄滯洪區(qū)以及用于攔截兩灘以東中條山溝洪的姚暹渠。在其西部修建了北門灘、硝池灘（現(xiàn)為西塬湖水庫(kù)）蓄滯洪區(qū)以及用于攔截兩灘以西中條山溝洪的灣灣河，形成了攔、泄、蓄結(jié)合的三道防洪屏障。在鹽池以南修建了數(shù)十道擋水堰（與鹽池東西檔水堰并稱“七十二道堰”），將中條山北麓溝峪來(lái)洪導(dǎo)引至鹽池東西“四灘”之中，有效避免了洪水直泄而下對(duì)鹽池造成的威脅。同時(shí)對(duì)涑水河進(jìn)行了三次改道，使其由原來(lái)城區(qū)東部直入湯里灘、鴨子池的涑水古道改至鹽池以北約20 km 的涑水平原中部，極大減免了流域來(lái)洪對(duì)鹽池的威脅，使其北部形成了涑水河及姚暹渠攔、泄結(jié)合的兩道防洪屏障。以上“四灘”“兩河”“七十二堰”的興建，形成了一套比較完善的保護(hù)鹽池免遭外部客水威脅的防洪工程體系，見(jiàn)圖1。

運(yùn)城市城區(qū)位于鹽池以北，地面高程高于鹽池約50～60 m 左右，由于兩者位置緊鄰，因此，城區(qū)防洪安全與鹽池防洪安全有著密不可分的緊密聯(lián)系。解放后，隨著城區(qū)向北、向東快速發(fā)展與擴(kuò)張，姚暹渠已逐漸被城區(qū)包圍，成為一條城中渠。而位于城區(qū)以北約10 km 的涑水河已不僅是作為保護(hù)鹽池安全而且也是保護(hù)城區(qū)安全的一道防洪屏障，發(fā)揮著攔、泄涑水河上游及峨嵋?guī)X以南區(qū)域來(lái)洪的作用。

運(yùn)城市城區(qū)范圍總體地勢(shì)東北高、西南低。南北方向有兩道低洼地帶，一是東部的原涑水古道，即現(xiàn)在的樊村、安邑、八一、韓信溝梯級(jí)水庫(kù)群溝帶；二是西部的干河河道，兩者以中銀路-學(xué)苑路為分水嶺。1935年建成通車的南同蒲鐵路東西向橫貫城區(qū)中部，又基本將城區(qū)劃為了南北兩大匯水區(qū)域。故此，自然地形地勢(shì)條件及同蒲鐵路的攔擋使整個(gè)城區(qū)形成了北城區(qū)、南城區(qū)、禹都區(qū)、新區(qū)及空港南、北區(qū)共6 大排水區(qū)域，目前建成區(qū)總面積約95.5 km2，見(jiàn)圖1。

圖1 運(yùn)城市中心城區(qū)水系圖

解放后，先后在涑水古道內(nèi)興修了樊村、安邑、八一、韓信溝四座梯級(jí)水庫(kù)，在涑水河上、中游分別興建了呂莊、上馬兩座中型水庫(kù)，在姚暹渠干流上興建了苦池水庫(kù)（目前已降為蓄滯洪區(qū)），在青龍河支流上興建了崔家河、躍進(jìn)、禹王（目前已報(bào)廢）水庫(kù)，在白沙河支流上興建了白沙河、中留等水庫(kù)。以上這些工程的建成，為保護(hù)城區(qū)、鹽池以及下游村莊的防洪安全都發(fā)揮了十分重要的作用。隨著城區(qū)范圍的快速擴(kuò)張，鹽池“四灘”（湯里灘、鴨子池、硝池灘、北門灘）目前已不僅是作為保護(hù)鹽池安全的蓄滯洪區(qū)，也是保護(hù)城區(qū)免遭雨澇侵害的蓄滯澇區(qū)，其位置、作用十分重要。

2 強(qiáng)降雨對(duì)城區(qū)及鹽池的影響

2.1 洪水影響

2.1.1 洪水對(duì)城區(qū)的影響

1958年涑水河流域曾發(fā)生過(guò)一次大洪水，造成眾多河堤被毀、水庫(kù)大壩決口，洪水沖進(jìn)鹽池，洪水后黨和政府對(duì)鹽池防洪體系進(jìn)行全面規(guī)劃、綜合治理，整治、重建，在涑水河上游興建了大量的水庫(kù)、淤地壩等水利工程，對(duì)流域來(lái)洪發(fā)揮了巨大的蓄滯作用，使得流向城區(qū)以北及城區(qū)南部的洪水被有效蓄滯，大大減小了對(duì)城區(qū)的威脅。從最近一次2021年9月22 至28日的強(qiáng)降雨（為有氣象資料記錄以來(lái)持續(xù)七天降雨歷時(shí)中最大的一次降雨過(guò)程，降雨量193.8 mm）過(guò)程可明顯看出，承擔(dān)涑水河下游防洪任務(wù)的上馬水庫(kù)及苦池蓄滯洪區(qū)蓄滯作用尤為明顯。上馬水庫(kù)總庫(kù)容3165 萬(wàn)m3，本次最大蓄水僅約90 萬(wàn)m3，苦池蓄滯洪區(qū)總庫(kù)容1370 萬(wàn)m3，本次蓄水僅約270 余萬(wàn)m3，均遠(yuǎn)未達(dá)到其設(shè)計(jì)防洪庫(kù)容。因此，本次降雨雖持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，總雨量較大，但就洪水而言對(duì)城區(qū)的威脅并不大。

2.1.2 洪水對(duì)鹽池的影響

洪水對(duì)鹽池的影響除涑水河上游來(lái)水外，主要來(lái)自于其以南中條山北麓的溝道來(lái)水，雖然解放后在中條山北麓（匯入鹽池范圍內(nèi)）各大溝道興建了5 座小（Ⅱ）型水庫(kù)，但由于這些水庫(kù)庫(kù)容均較小，蓄水量十分有限，庫(kù)滿后多余洪水仍將順勢(shì)而下進(jìn)入鹽池，加上邊山多條小峪口洪水的匯入，形成了鹽池的主要來(lái)洪源。

鹽池以北因受到涑水河與姚暹渠的攔泄，加之其下墊面為平原農(nóng)耕區(qū)域，難以形成較大的地表徑流，因此基本無(wú)洪水進(jìn)入。

鹽池以東的鴨子池承擔(dān)著蓄滯洪水保護(hù)鹽池的作用，但自2012年以來(lái)城東污水處理廠中水的排入，侵占了其蓄滯庫(kù)容，導(dǎo)致池水位一直處于較高狀態(tài)。而一旦遇流域強(qiáng)降雨發(fā)洪，將無(wú)庫(kù)容可蓄，對(duì)鹽池安全將造成極大威脅。如2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨，為防止池水位的快速升高，城東污水處理廠中水已轉(zhuǎn)排鴨子池以東的湯里灘蓄滯洪區(qū)。鴨子池以南中條山雖有部分流域面積，但因其面積較小，亦無(wú)較大的溝洪流入，故對(duì)其水位變化的影響較小。鴨子池以東的湯里灘，其以南的中條山北麓雖有七條較大溝道來(lái)洪，但基本被姚暹渠攔截而泄往下游的苦池蓄滯洪區(qū)，平原區(qū)來(lái)洪量十分有限，故其蓄水量有限。

鹽池以西的北門灘蓄滯洪區(qū)，其洪水主要來(lái)源于該灘之北姚暹渠以南的平原區(qū)來(lái)水，但來(lái)洪量十分有限，其主要來(lái)水為南城區(qū)雨污水（雨期通過(guò)常硝渠）的排入，多年來(lái)水位一直位于高水位運(yùn)行。北門灘以西的硝池灘蓄滯洪區(qū)（現(xiàn)西塬湖水庫(kù)），其洪水主要來(lái)源于該灘之南中條山北麓的五龍峪及周邊等溝峪來(lái)水，該灘之北姚暹渠以南的平原區(qū)來(lái)水則十分有限，但由于北門灘雨污的排入（北門灘達(dá)警戒水位后由北門灘泵站抽排予硝池灘），亦長(zhǎng)期保持在高水位運(yùn)行。如2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨，導(dǎo)致北門灘最高蓄水位已超歷史最高水位0.16 m，硝池灘最高蓄水位已超歷史最高水位達(dá)0.44 m 之高。由此可見(jiàn)，一旦流域發(fā)生強(qiáng)降雨，將很快造成兩灘水位的快速升高，對(duì)鹽池的安全威脅增大。

2.2 雨澇影響

2.2.1 雨澇對(duì)城區(qū)的影響

歷史上，城市的概念還相對(duì)比較模糊，城區(qū)面積也都非常有限，加之生產(chǎn)力水平低下，地面硬化材料的應(yīng)用還比較落后，雨澇的影響十分有限。即使解放初期，城區(qū)的發(fā)展也才開(kāi)始起步，雨澇對(duì)城區(qū)造成的威脅也十分有限。但解放后70 余年來(lái)，隨著生產(chǎn)力水平的快速提高，經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城區(qū)范圍得以快速擴(kuò)張，加之地面大量硬化，導(dǎo)致徑流系數(shù)大幅提高，城區(qū)積澇增大，雨澇已成為威脅城區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的主要根源。從2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨過(guò)程看，降雨造成中心城區(qū)多處區(qū)域積水，且最大積水深度達(dá)近半米之多，導(dǎo)致部分居民家地下室進(jìn)水，交通受阻，居民出行困難，城區(qū)內(nèi)三座?。á瘢┬退畮?kù)除安邑水庫(kù)外均超校核洪水位蓄水，水庫(kù)高水位運(yùn)行造成周邊建筑物基礎(chǔ)被浸，人民生命財(cái)產(chǎn)安全受到較大威脅。

2.2.2 雨澇對(duì)鹽池的影響

流域一旦發(fā)生降雨，南城區(qū)雨污水即通過(guò)常硝渠進(jìn)入北門灘蓄滯洪區(qū)，侵占其防洪庫(kù)容，當(dāng)北門灘達(dá)警戒水位時(shí)（同蒲鐵路安全水位）即啟動(dòng)北門灘排水泵站抽排予硝池灘，故而導(dǎo)致北門灘、硝池灘長(zhǎng)期處于高水位運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)蒸發(fā)滲漏不能完全消耗掉來(lái)水或遇持續(xù)降雨情況下，為保證北門灘及硝池灘大壩安全，北門灘將不得不開(kāi)閘向鹽池放水。2021年9月22至28日的持續(xù)降雨即是明證，短短數(shù)天之內(nèi)北門灘即向鹽池排放澇水量達(dá)約300 余萬(wàn)m3。城區(qū)東部的空港區(qū)、“四庫(kù)”周邊的禹都區(qū)以及新區(qū)來(lái)澇在“四庫(kù)”蓄滿的情況下，亦不得不排向鹽池，也是造成鹽池水位升高的一個(gè)原因。

據(jù)調(diào)查，2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨造成鹽池水位上漲約2.06m，為鹽池歷史最高水位，這其中既有其南部中條山北麓眾多溝峪來(lái)洪的原因，也有蒙華鐵路隧洞自2019年初以來(lái)每日約0.5～3.0 萬(wàn)m3裂隙水長(zhǎng)期排入的原因，當(dāng)然，城區(qū)雨澇的排入也是其一個(gè)重要原因。但總體來(lái)看，南部中條山北麓溝峪來(lái)洪是主因。蒙華鐵路隧洞來(lái)水雖時(shí)間較長(zhǎng)，似乎累積水量較大，但鹽池平均每年高達(dá)約1 300 余mm 的水面蒸發(fā)量遠(yuǎn)高于其來(lái)水量與天然降水量之和，其對(duì)本次鹽池水位的大幅上漲影響并不大。而本次城區(qū)澇水的排入雖并非其主因，但卻無(wú)疑起到了一個(gè)雪上加霜的作用。

3 問(wèn)題及根源分析

鹽池“四灘”均為保護(hù)鹽池的蓄滯洪區(qū)，但自2012年以來(lái)，除湯里灘外，其余三灘均處于較高水位蓄水狀態(tài)。2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨，城區(qū)內(nèi)四座小型水庫(kù)因蓄水量有限不得不超設(shè)計(jì)水位運(yùn)行，導(dǎo)致庫(kù)岸周邊建筑物安全受到一定的威脅。城西兩座主要的排水泵站因排水流量有限也難以及時(shí)抽排，致使城區(qū)積澇增大，部分居民家戶進(jìn)水、交通受阻、出行困難，嚴(yán)重影響居民的正常工作和生活秩序。

究其根源，主要有三方面。一是污水處理廠中水長(zhǎng)期侵占蓄滯洪區(qū)庫(kù)容，導(dǎo)致流域和城區(qū)發(fā)生洪澇時(shí)無(wú)處滯蓄，該問(wèn)題主要以鴨子池表現(xiàn)尤為明顯。雖然市政府原規(guī)劃城東污水處理廠中水排往八一水庫(kù)，再由八一水庫(kù)抽排至姚暹渠泄往伍姓湖，經(jīng)伍姓湖調(diào)節(jié)后再向西排往黃河。但因2020年提標(biāo)前城東污水處理廠中水排放標(biāo)準(zhǔn)一直執(zhí)行國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，2016年10月八一水庫(kù)開(kāi)發(fā)為濕地公園后，其周邊興建了大量的住宅小區(qū)，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求。雖城東污水處理廠為滿足國(guó)家對(duì)入黃水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，于2019年對(duì)其處理工藝進(jìn)行了提標(biāo)改造，但由于之前的長(zhǎng)期排放，水庫(kù)內(nèi)不可避免蓄積了大量的前期污染體，導(dǎo)致后期中水穿膛而過(guò)時(shí)又被再次污染。鑒于八一水庫(kù)對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的要求，迫不得已只能排往距其較近的鴨子池，從而導(dǎo)致鴨子池蓄滯洪庫(kù)容被占。2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨前，鴨子池已蓄水量達(dá)約880 萬(wàn)m3，基本為中水，占據(jù)了約580 萬(wàn)m3的蓄滯庫(kù)容，占鴨子池總蓄滯庫(kù)容1 041 萬(wàn)m3的55.7%。二是目前南城區(qū)管網(wǎng)還有部分區(qū)域沒(méi)有實(shí)行雨污分流制，導(dǎo)致大雨時(shí)因城西污水處理廠處理能力有限而使雨污混合水直接排向北門灘，北門灘庫(kù)滿后又再抽排至硝池，造成兩灘水質(zhì)均被污染，又由于其水質(zhì)達(dá)不到國(guó)考點(diǎn)要求的排放標(biāo)準(zhǔn)而不得不長(zhǎng)期滯留于兩灘之內(nèi)。據(jù)調(diào)查，2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨前，北門灘已蓄水約200 萬(wàn)m3，約占其蓄滯庫(kù)容311 萬(wàn)m3的64.3%；硝池灘已蓄水約4 200 萬(wàn)m3，其中占據(jù)調(diào)洪庫(kù)容量1 915 萬(wàn)m3，占總調(diào)洪庫(kù)容2 995 萬(wàn)m3的63.9%。三灘雨前僅雨污水、中水就侵占了其總滯（調(diào)）洪庫(kù)容的62%，剩余庫(kù)容僅1 653 萬(wàn)m3，而本次降雨僅城區(qū)匯集的雨澇水量就達(dá)約300 萬(wàn)m3左右，再加上二灘流域來(lái)洪約2 000 余萬(wàn)m3，剩余庫(kù)容根本無(wú)法承納。鑒于此，為保證西塬湖水庫(kù)及北門灘大壩安全，除姚暹渠以不超過(guò)8 m3/s 的安全流量下泄外，多余水量只能通過(guò)北門灘控制閘泄往鹽池，從而導(dǎo)致鹽池水位的大幅上漲。三是鹽池防洪工程老化失修，難以承擔(dān)起應(yīng)有的防洪功能。鹽池防洪工程興建年代久遠(yuǎn)，距今大都在數(shù)百年至千余年間，目前普遍存在老化失修、渠堤單薄等問(wèn)題。如，興建至今已達(dá)1 500 余年歷史的姚暹渠渠堤老化失修嚴(yán)重，縱橫縫密布，安全泄量大打折扣。城區(qū)段雖進(jìn)行了改造，但出城后至伍姓湖段大部分渠道均還未進(jìn)行過(guò)加固處理，2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨，僅通過(guò)不足10 m3/s 流量即在城外附近的西王段發(fā)生了決堤。與鴨子池一堰相隔的黑龍堰也已興建達(dá)540 余年之久，至今幾乎未曾進(jìn)行過(guò)全面加固，堰體嚴(yán)重老化失修，2021年9月22 至28日的持續(xù)強(qiáng)降雨過(guò)程中即發(fā)現(xiàn)泄水涵洞（湯里灘與鴨子池間泄水通道）上出現(xiàn)縱向裂縫達(dá)十余米之長(zhǎng)，雖因空港區(qū)排水通道未通而未能大量蓄水，但即使水道開(kāi)通也不敢貿(mào)然大量蓄水。常硝渠下游改造尚未完成，泄流量達(dá)不到設(shè)計(jì)流量值，致使下游水漫溢堤，沖毀農(nóng)田等。工程方面存在的問(wèn)題是造成了本次防洪排澇調(diào)度中欲泄不敢暢泄、想蓄而不敢滿蓄被動(dòng)局面的主要原因。

4 對(duì)策與建議

從以上分析可以看出，中水長(zhǎng)期侵占蓄滯洪區(qū)庫(kù)容、管網(wǎng)雨污合流制及防洪工程設(shè)施老化失修是城區(qū)防洪排澇中存在的三個(gè)主要問(wèn)題。隨著城區(qū)范圍的不斷快速擴(kuò)張，本著既要盡快解決好當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題又要謀劃解決好未來(lái)城區(qū)發(fā)展可能出現(xiàn)的排澇問(wèn)題，依照“輕重緩急”原則，特提出以下三步實(shí)施計(jì)劃。

1）近期：清除水庫(kù)污染體，實(shí)施南城區(qū)（老城區(qū)）管網(wǎng)雨污分流工程

盡快清除八一水庫(kù)內(nèi)原蓄積的污染體，使達(dá)標(biāo)中水不再造成二次污染，亦或興建城東污水處理廠直排姚暹渠間的排水工程，恢復(fù)蓄滯洪區(qū)庫(kù)容。如能達(dá)到這一目標(biāo)，即使在目前姚暹渠、常硝渠工程現(xiàn)狀情況下，仍可依靠四灘來(lái)基本達(dá)到蓄滯城區(qū)雨澇的目的和作用。雨污分流方面，目前政府正在對(duì)老城區(qū)管網(wǎng)進(jìn)行雨污分流改造，對(duì)新城區(qū)管網(wǎng)建設(shè)則已按雨污分流進(jìn)行規(guī)劃并實(shí)施，預(yù)計(jì)不遠(yuǎn)的將來(lái)雨污完全分流后即可對(duì)滯留于北門灘及硝池灘內(nèi)的雨澇水實(shí)現(xiàn)常排，從而保證在一旦來(lái)洪時(shí)有足夠的庫(kù)容來(lái)蓄滯洪澇，保證鹽池及城區(qū)安全度汛。

2）中期：加固堤堰、打通湯里灘水道

一是加固黑龍堰堰體及姚暹渠渠堤，使工程切實(shí)達(dá)到原設(shè)計(jì)蓄泄標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮工程應(yīng)有作用及效益。二是興建空港南、北區(qū)排水渠，打通通過(guò)姚暹渠泄往湯里灘的排水通道，使空港區(qū)雨澇不再沿渠下泄，減輕姚暹渠城區(qū)段的泄水壓力。三是打通八一水庫(kù)下游（韓信溝）與湯里灘間的泄水通道（目前在建的官道河生態(tài)治理工程已將其納入建設(shè)內(nèi)容之內(nèi)），使“四庫(kù)”周邊匯水區(qū)域雨澇達(dá)到設(shè)計(jì)蓄水量情況下余水能夠順暢排入湯里灘。從而最大限度發(fā)揮現(xiàn)有蓄、泄工程應(yīng)有的功能和效益。

3）遠(yuǎn)期：興建排水總干渠及調(diào)蓄池，徹底解決城區(qū)排澇問(wèn)題

在干河末端站北調(diào)節(jié)池向西興建排水總干渠及其下游的王家營(yíng)灘、馮莊頭調(diào)蓄池，打通北城區(qū)排水通道（目前正在進(jìn)行前期工作），徹底解決北城區(qū)、規(guī)劃西城區(qū)（通過(guò)規(guī)劃的規(guī)二河排放）澇水，以及未來(lái)城區(qū)北部鹽湖高新技術(shù)園區(qū)的雨澇排放問(wèn)題，為基本解決中心城區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)揮應(yīng)有的作用和效益。