太湖流域上游宜興市洪澇安全保障方案研究

摘要：

宜興市地處太湖流域湖西地區(qū)入太湖骨干行洪通道上，汛期防洪壓力較大。為解決該城區(qū)洪澇隱患，以不影響區(qū)域行洪為前提，利用流域一維河網(wǎng)模型模擬妥善處理上游洪水、本地澇水和南部山洪的“控泄結(jié)合”最優(yōu)方案；通過外洪、山洪、本地澇水造峰時段和遭遇機(jī)遇分析，對來水條件復(fù)雜區(qū)域的抽排規(guī)模進(jìn)行調(diào)洪演算。研究結(jié)果表明：① 宜興城區(qū)規(guī)劃格局形成后，遇 50 a一遇設(shè)計暴雨時，上游下泄洪量56%外撇出城，44%入城抽排，城區(qū)河道經(jīng)新增350 m3/s泵站抽排，最高洪水位下降88 cm，區(qū)域泄洪和城區(qū)防洪排澇安全得到保障；② 不同范圍的洪澇水峰值控制時段不同，一般區(qū)域洪水7～15 d、本地澇水24 d、山洪6 h，外排泵站規(guī)模應(yīng)充分考慮三者峰值的合理組合，避免工程建設(shè)浪費(fèi)。研究成果可為同類洪澇條件地區(qū)防洪方案制定提供參考。

關(guān) 鍵 詞：

城市防洪； 山洪； 排澇； 控泄結(jié)合； 宜興市； 太湖流域

中圖法分類號： TV212.5+3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.03.004

0 引 言

近年來隨著全球氣候變化，各地極端天氣頻發(fā)，短歷時暴雨強(qiáng)度不斷提高，防洪形勢日趨嚴(yán)峻、復(fù)雜。城市是社會人口、產(chǎn)業(yè)、財富集中地區(qū)，洪澇風(fēng)險和受災(zāi)損失更大，例如河南“7·20”特大暴雨災(zāi)害，因此亟待加快鞏固提升城市防洪減災(zāi)能力［1］。

關(guān)于防洪建設(shè)，國內(nèi)外已積累了大量防洪減災(zāi)、應(yīng)對內(nèi)澇的智慧和手段。美國有8.7%人口居住于洪泛區(qū)，主要防洪措施包括修建防洪水庫、防洪堤，河道整治、開辟分洪道等，以及建立完善的洪水預(yù)警系統(tǒng)［2］；日本東京、大阪等大城市十分重視防洪排澇問題，防洪儲排建設(shè)并重，注重發(fā)揮河道防洪功能，同時大力發(fā)展城市下水道系統(tǒng)［3］。中國是世界上水情最復(fù)雜、治水任務(wù)最繁重的國家之一，防洪建設(shè)主要經(jīng)歷了堵、避、導(dǎo)、御等過程［4-5］。據(jù)2017年初步統(tǒng)計，中國有防洪任務(wù)的城市639座，大多數(shù)防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，80%城市不足50 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，60%不足20 a一遇，防洪能力偏弱［6］。城市低洼地區(qū)一般采用防洪大包圍自保，大包圍可有效保障城區(qū)洪澇安全，但由于減少了外部區(qū)域行洪通道、調(diào)蓄水面，對周邊地區(qū)防洪將產(chǎn)生一定的影響［7］，城市防洪自保需求和區(qū)域面上防洪安全矛盾突出，因洪致澇、因澇致洪問題交替。處于骨干行洪通道區(qū)域的城市，想要通過完全控制上游洪水、解決汛期防洪壓力在規(guī)劃和建設(shè)層面難度更大。太湖流域是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū)之一，也是洪澇災(zāi)害威脅比較嚴(yán)重的地區(qū)。太湖流域防洪工程體系分為流域、區(qū)域、城市3個層次，研究不同城市的地形、防洪特點(diǎn)，協(xié)調(diào)好城市防洪與區(qū)域、流域防洪的關(guān)系，是城市防洪特別是特殊區(qū)域城市防洪建設(shè)的關(guān)鍵。本文以位于太湖流域上游湖西地區(qū)入湖行洪通道上的宜興市為例，針對其位置特殊、地形復(fù)雜、洪澇不分等特點(diǎn)，通過水文分析和一維河網(wǎng)模型模擬其復(fù)雜來水條件，研究擬定洪澇協(xié)調(diào)的城市防洪方案和關(guān)鍵工程節(jié)點(diǎn)抽排規(guī)模，以期為平原水網(wǎng)特殊區(qū)位復(fù)雜來水地區(qū)的城市洪澇安全保障方案制定提供參考。

1 宜興市防洪概況

1.1 現(xiàn)有的防洪工程體系

宜興市位于太湖流域上游湖西區(qū)，屬東南丘陵向長江下游平原的過渡地帶，區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，山、平、圩兼有，又屬典型水網(wǎng)地區(qū)，湖（氿、蕩）、庫眾多，水系發(fā)達(dá)，水面率16.8%。橫貫市境的南溪-西氿、團(tuán)氿、東氿-大浦港是承泄上游洪水入太湖的主要通道。宜興中心城區(qū)即位于該通道上的團(tuán)氿、東氿之間，汛期防洪壓力非常大。受上游洪水下泄暢通要求，城區(qū)歷來以敞開式防洪為主，局部洼地依靠沿河堤防擋洪，目前建成小圩區(qū)3個，防洪堤防長14.45 km，堤頂高6～7 m，排澇流量3.5 m3/s?，F(xiàn)有防洪能力不足50 a一遇。圖1為宜興市所在湖西區(qū)位置和宜興城區(qū)水系圖。

1.2 存在的問題

宜興城區(qū)特殊地理位置決定了其防洪與流域、區(qū)域面上水情、工情關(guān)系密切，客水入境加快和東泄太湖不暢問題突出，洪澇威脅機(jī)率明顯增加［8］。

（1） 上游工情變化，洪水來量增加、速度加快、峰值增大。① 宜興市所在區(qū)域湖西區(qū)不透水面積增長迅速，現(xiàn)狀城市建設(shè)用地面積1 676 km2，較1997年的893 km2翻了一番，暴雨徑流量增加；② 上游城市大包圍及圩區(qū)運(yùn)行過程中缺乏上下游統(tǒng)籌協(xié)調(diào)調(diào)度，不合理的抽排縮短了洪峰形成時間，峰值抬高；③ 入城行洪通道上游段航道提標(biāo)整治，進(jìn)一步增加了上游洪水下泄量，宜興城區(qū)防洪受區(qū)域洪水的影響更為直接。

（2） 太湖高水頂托、洪水下泄受阻，城區(qū)高水位持續(xù)時間長。根據(jù)實(shí)測資料，20世紀(jì)50年代以來太湖

最高水位超過4.00 m的年份共14次，其中20世紀(jì)80～90年代發(fā)生了9次，2015，2016，2020年又連續(xù)出現(xiàn)超4.00 m高水位，這明顯增加了外排出路以入太湖為主的湖西區(qū)特別是其南部腹部地區(qū)的防洪壓力。

（3） 山水直接下泄，山洪威脅亟需解決。宜興城區(qū)南部部分山水通過自然沖溝入城區(qū)河道下泄，源短流急的山水易對城區(qū)防洪安全構(gòu)成威脅。近年來環(huán)山開發(fā)區(qū)建設(shè)力度的加大，城市重心的南移，對山洪治理提出了更高要求，山洪問題亟需解決。

1.3 洪澇災(zāi)害

據(jù)不完全記載，宜興市自公元278～1948年，共發(fā)生洪澇災(zāi)害121次。1949年后，在1954，1991，1999，2015，2016，2020年等流域、區(qū)域性大水年中，宜興市均遭受了不同程度的洪澇災(zāi)害。典型的2016年流域大洪水，暴雨中心位于宜興市所在區(qū)域湖西區(qū)，宜興市下游太湖水位達(dá)歷史第二高，本地汛期雨量又達(dá)常年3倍多，上游洪水的“下壓”及下游太湖高水“頂托”導(dǎo)致城區(qū)發(fā)生歷史最高水位5.55 m，超警戒水位1.35 m，全市累計發(fā)生決口、坍塌等各類險情742處，城區(qū)62個小區(qū)、19條道路被淹，累計受災(zāi)人口18萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失5.72億元，為有水文記錄以來的最大洪澇災(zāi)害，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)生活。

2 防洪方案構(gòu)建

2.1 研究思路

通過宜興市地理區(qū)位、所處水利分區(qū)、水系和地形特征分析，宜興市城市防洪有3大特點(diǎn)：① 上下游關(guān)系復(fù)雜，城區(qū)處于湖西區(qū)南河水系下游，要保留足夠的行洪通道滿足上游來水行洪需要；② 地形復(fù)雜，城區(qū)高低地相間，南部還有山洪入城，山洪治理需求迫切；③ 城區(qū)內(nèi)部湖泊水域面積大，需同時關(guān)注防洪安全和水生態(tài)保護(hù)的相互協(xié)調(diào)，發(fā)揮水利綜合效益?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，宜興市防洪格局研究考慮統(tǒng)籌以下要求：

（1） 保證不削弱湖西區(qū)入湖能力。南河是湖西區(qū)最主要的泄洪通道，宜興市城市防洪方案不得削弱湖西區(qū)入湖能力。

（2） 降低城區(qū)內(nèi)部河湖洪水位。增加城區(qū)洪澇調(diào)控手段，降低穿城河湖的汛期高水位，減輕城市防洪壓力，避免因洪致澇［9］。

（3） 為城區(qū)河湖水位自由調(diào)控創(chuàng)造條件。統(tǒng)籌考慮城市水生態(tài)保護(hù)需求，防洪除澇規(guī)劃和工程布置能夠?yàn)槌菂^(qū)河湖水位自由調(diào)控創(chuàng)造條件，助力改善城市水景觀，利于打造城市涉水產(chǎn)品［10］。

2.2 防洪方案

統(tǒng)籌考慮宜興市城市防洪與流域、區(qū)域面上防洪的關(guān)系，按照不影響區(qū)域行洪、滿足城市發(fā)展對防洪保障的客觀需求和水生態(tài)城市發(fā)展的多目標(biāo)要求，借鑒太湖流域平原河網(wǎng)地區(qū)典型的蘇州、常州、無錫城市防洪大包圍洪澇調(diào)節(jié)模式，并充分利用無錫市航道網(wǎng)規(guī)劃確定的蕪申運(yùn)河宜興市繞城段“四改三”提標(biāo)整治使宜興市繞城行洪通道擴(kuò)大后帶來入城洪水外撇契機(jī)，分析了“基于現(xiàn)狀的敞開式洼地分散包圍”“集中控制大包圍”“控泄結(jié)合大包圍”等對城區(qū)外洪不同控制級別的治理方案。從利于城市防洪建設(shè)的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)防洪、排澇、排水能力的系統(tǒng)提升，兼顧為城區(qū)河湖水位自由調(diào)控創(chuàng)造條件出發(fā)，本文提出了適應(yīng)宜興市特點(diǎn)的 “控泄結(jié)合”包圍治理方案：在城區(qū)上游團(tuán)氿西端和下游東氿中部處分別建閘設(shè)控，同時在下游東氿控制閘處新增大流量排澇泵站，外圍結(jié)合蕪申運(yùn)河航道提標(biāo)改造等，擴(kuò)大上游洪水下泄出路。洪水期，上游入境洪水一部分經(jīng)上游整治河道、航道撇出城，其余經(jīng)城區(qū)上游團(tuán)氿閘控制泄流入城，與南部山洪和城區(qū)澇水共同由東氿大泵站抽排，城區(qū)建成一個約80 km2控泄結(jié)合的半控式包圍圈。宜興市“控泄結(jié)合”防洪方案及工程總體布局如圖2所示。

3 基于來水遭遇組合優(yōu)選工程規(guī)模

宜興市“控泄結(jié)合”半控式防洪方案與周邊金壇區(qū)、溧陽市等城市大包圍不同，其防洪圈擋洪期間并不完全關(guān)死，通過上下游閘泵的合理調(diào)度，啟用包圍圈擋洪期間仍具有承泄上游部分洪水入城下泄任務(wù)。因此，做好上游入城洪水、本地降雨產(chǎn)生的澇水、南部入城山洪的合理調(diào)控和科學(xué)外排是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好宜興城區(qū)防洪排澇安全保障需求和不影響上游區(qū)域泄洪基本原則的關(guān)鍵。研究大包圍上邊界團(tuán)氿樞紐、下邊界東氿泵站兩個控、泄節(jié)點(diǎn)的規(guī)模對妥善處理好三類來水、保障宜興市城市防洪安全至關(guān)重要，本文重點(diǎn)研究關(guān)系城區(qū)洪澇及時外排的下游東氿泵站的規(guī)模。

3.1 來水遭遇分析

東氿泵站位于城區(qū)防洪圈下邊界東氿中部，承擔(dān)上游區(qū)域部分入城洪水、本地降雨形成的澇水及南部下泄的山洪，三類來水峰值形成時間不同，分析其遭遇組合是確定泵站規(guī)模的關(guān)鍵。

目前對洪水遭遇規(guī)律的分析主要采用水文分析法進(jìn)行，洪水遭遇過程根據(jù)遭遇次數(shù)和程度一般分為洪峰遭遇和過程遭遇兩種情況［11-13］。根據(jù)宜興市城市防洪來水特點(diǎn)來看，洪水遭遇為造峰7 d左右的區(qū)域洪水和城區(qū)24 h左右的短歷時暴雨產(chǎn)生的澇水及山洪的組合，這兩類來水洪水歷時較短，屬洪峰遭遇，因此通過考慮不同來水的造峰情況來分析遭遇組合。

3.1.1 上游洪水

雨洪模擬方法有水文學(xué)法、水動力學(xué)法，以及兩者同時考慮的水文水動力學(xué)法［14］。宜興市所在地區(qū)太湖流域?qū)俚湫偷钠皆泳W(wǎng)地區(qū)，洪澇水上下游相互影響，關(guān)系復(fù)雜，水位、流量、洪水過程受工程調(diào)度影響較大，在考慮工況及下墊面變化的條件下，本文采用設(shè)計暴雨推求區(qū)域設(shè)計洪水的方法，并利用太湖流域和區(qū)域規(guī)劃中常用且比較成熟的流域一維河網(wǎng)水文水動力模型進(jìn)行模擬，模型包括產(chǎn)匯流和河網(wǎng)動力模型兩部分［15］。同時，就本次分析對象和精度要求，對河網(wǎng)模型進(jìn)行完善，細(xì)化宜興城區(qū)和所在區(qū)域湖西區(qū)河、湖、閘、站等工程和調(diào)度情況。全流域平原地區(qū)共概化河道1 885條，節(jié)點(diǎn)1 523個，控制建筑物337個，湖庫調(diào)蓄節(jié)點(diǎn)72個。

宜興城市規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇。城區(qū)位于湖西區(qū)域下游地區(qū)，汛期主要受湖西區(qū)上游來水影響［16］。根據(jù)《江蘇省湖西區(qū)水利治理規(guī)劃》研究成果，湖西區(qū)域設(shè)計暴雨典型年為1991年，設(shè)計時段從6月30日至7月6日共7 d，設(shè)計暴雨量為315.7 mm，峰值雨量為7月1日的167.8 mm。暴雨時空組合方案為：湖西區(qū)設(shè)計時段7 d內(nèi)時段降雨為50 a一遇；區(qū)域設(shè)計時段7 d外，按全流域面平均最大30，60 d和90 d降雨量分時段與流域北部地區(qū)相應(yīng)時段降雨量50 a一遇同頻率控制，其他分區(qū)相應(yīng)控制［17］，設(shè)計暴雨過程見表1。

經(jīng)太湖流域一維河網(wǎng)水文水動力模型分析計算，區(qū)域洪水東排入湖，下泄過程中受湖蕩等調(diào)蓄后，下泄入城洪峰峰值流量出現(xiàn)在7月5日，為287.4" m3/s，入城流量過程見圖3（a），當(dāng)天形成宜興市西氿最高洪水位5.73 m，西氿水位過程見圖3（b）。即區(qū)域暴雨后，入城洪水峰值滯后區(qū)域暴雨峰值約4 d。

3.1.2 本地澇水

宜興城區(qū)河道規(guī)劃排澇標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇，地區(qū)雨水管道暴雨重現(xiàn)期為3 a。

根據(jù)宜興站短歷時降雨頻率分析，20 a一遇最大24 h降雨量為207.2 mm、6 h為159.2 mm、1 h為82.0 mm。宜興城區(qū)規(guī)劃均為利用管渠系統(tǒng)匯集入河的雨水管網(wǎng)區(qū)，雨水管網(wǎng)設(shè)計雨量根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式計算，3 a一遇管網(wǎng)設(shè)計雨量為56.2 mm。

對宜興站歷年短歷時暴雨資料進(jìn)行分析可知，24 h降雨量較大的年份主要有1957，1994，2006，2016年等。對上述典型降雨過程按最大24，6 h和1 h設(shè)計雨量進(jìn)行同頻率縮放，對各典型實(shí)況暴雨經(jīng)縮放后的逐時降雨過程進(jìn)行分析。“1994年型”設(shè)計降雨過程雨量在2/3處及前期雨量相對集中，集中降雨的時段中，除控制的小時設(shè)計雨量外，其余時段雨量相對均勻，雨型分布相對更符合排澇設(shè)計雨型。因此，選用宜興站1994年10月9日09：00至10日09：00的24 h降雨作為排澇設(shè)計降雨典型過程，24 h時段過程按1，6 h和24 h同頻率縮放。宜興城區(qū)20 a一遇排澇設(shè)計暴雨過程見表2。

3.1.3 南部山洪

宜興城區(qū)南側(cè)為山丘區(qū)，山洪下泄經(jīng)寺溪河、西缶廠河入城，由大溪港等匯集后東排。山丘區(qū)匯流計算采用瞬時單位線法，根據(jù)《江蘇省暴雨洪水圖集》確定瞬時單位線滯時參數(shù)m1和阻滯時間的變化系數(shù)m2。根據(jù)m1，m2值，查m1與Δt=1 h單位線關(guān)系表，線性插值各匯水區(qū)1 h單位線，乘以各時段徑流量，錯開相加后得到各分區(qū)設(shè)計洪水過程線，宜興市南部山丘區(qū)各片區(qū)山洪水利計算結(jié)果見表3。

3.1.4 組合分析

南部山洪與城區(qū)24 h內(nèi)澇形成的暴雨類型相同，其中山洪洪峰形成時間短。由20 a一遇24 h短歷時暴雨形成的平原區(qū)、山丘區(qū)徑流過程分析，山洪峰值較平原區(qū)提前4 h，城區(qū)澇水、南部山洪洪水過程線見圖4，因此兩類來水按錯峰4 h考慮，統(tǒng)一形成城區(qū)內(nèi)澇。

在山洪與城區(qū)澇水錯峰形成小組合后，與上游來水進(jìn)行遭遇組合?？紤]同時遭遇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪、澇，以及形成歷史洪水位的2016年大水年降雨情況，設(shè)計兩種不同組合：

（1） 50 a一遇區(qū)域洪水+20 a一遇城市內(nèi)澇。具體為城區(qū)20 a一遇內(nèi)澇遭遇上游50 a一遇洪水入城峰值，外圍河道按規(guī)劃規(guī)模整治后外撇一部分洪水，控制性泄流入城最大流量約300 m3/s。

（2） 50 a一遇區(qū)域洪水+歷史大洪水年（2016年）實(shí)況最大日雨量形成的城市內(nèi)澇。具體為2016年城區(qū)最大日降雨（142.5 mm）形成的城區(qū)澇水遭遇上游50 a一遇洪水入城峰值（約300 m3/s）。

根據(jù)實(shí)際降雨規(guī)律分析，以及區(qū)域洪水和城區(qū)暴雨內(nèi)澇造峰控制時段的不同（上游來水洪峰入宜興市境較暴雨峰值滯后4 d），兩峰值遭遇概率低，第一種情況按外洪和內(nèi)澇峰對峰考慮，組合偏惡劣，按此設(shè)計工程更偏安全，但投資體量大、運(yùn)維經(jīng)費(fèi)高。第二種情況以實(shí)際發(fā)生的形成宜興市歷史最高水位的2016年流域大洪水為典型，期間城區(qū)最大日降雨頻率約5 a一遇，上游來水與城區(qū)澇水組合更為合理、經(jīng)濟(jì)。

3.2 規(guī)模擬定

確定來水組合后，包圍圈設(shè)計排澇規(guī)模在合理確定河道排澇控制水位的基礎(chǔ)上由調(diào)洪演算確定。首先分析包圍圈排澇控制水位以確定可調(diào)蓄空間。根據(jù)類似地區(qū)排水經(jīng)驗(yàn)，最高控制水位較地面宜有不少于50 cm的超高以利于管網(wǎng)排水［18］。通過地形高程分析，宜興城區(qū)低洼地高程在5.2～5.3 m，為保證該部分區(qū)域排澇安全，確定內(nèi)部最高水位為4.80 m；最低控制水位即包圍圈泵站停用水位，考慮堤防安全和太湖地區(qū)一般圩區(qū)運(yùn)行規(guī)則，取最高控制水位以下0.80 m即為4.00 m；按防汛要求，城區(qū)水位達(dá)4.30 m時啟用包圍。

當(dāng)區(qū)域50 a一遇洪水下泄同時遭遇城區(qū)典型點(diǎn)暴雨時，三類來水疊加形成的洪水經(jīng)內(nèi)部9.5 km2河湖調(diào)蓄，與初擬規(guī)模的抽排量逐步時段進(jìn)行蓄排分析，包圍圈調(diào)洪演算分析見表4。演算結(jié)果表明：當(dāng)城區(qū)抽排規(guī)模達(dá)到350 m3/s時，時段內(nèi)河湖最高水位為4.78 m，滿足洪澇及時外排不超過最高水位4.80 m的要求，排澇是安全的，因此確定泵站規(guī)模為350 m3/s。

同時考慮到東氿泵站是保障湖西區(qū)域和宜興城市洪澇水安全下泄的最關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，工程規(guī)模的確定不僅要滿足標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的洪澇外排，還需適當(dāng)考慮一定的冗余度，為湖西區(qū)域骨干入湖通道進(jìn)一步治理和城區(qū)南部山丘區(qū)山洪防治標(biāo)準(zhǔn)的提高預(yù)留空間，建議工程設(shè)計時加裝一定的備用機(jī)組。

4 效果評價

宜興城區(qū)按“控泄結(jié)合方案”建設(shè)后，利用太湖流域一維河網(wǎng)水動力模型模擬遇 50 a一遇設(shè)計暴雨時的洪澇安排，其中上游下泄入西氿處最大流量約700 m3/s，其中24%洪水在入西氿前經(jīng)航道提標(biāo)整治后的蕪申運(yùn)河?xùn)|排，11%入了西氿后由云愛河繞城東排，21%在團(tuán)氿經(jīng)城區(qū)段蕪申運(yùn)河分泄，其余44%通過團(tuán)氿閘的控制泄流入城，入城后與城區(qū)澇水、南部山洪經(jīng)湖泊調(diào)蓄后共同由城區(qū)350 m3/s排澇泵站抽排，可有效保障城區(qū)內(nèi)部最高水位不超過4.80 m。上游區(qū)域下泄洪量安排和城區(qū)內(nèi)部河湖最高水位見表5。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié) 論

（1） 宜興城區(qū)地處湖西區(qū)骨干行洪通道上，南部為山丘區(qū)，城市洪澇風(fēng)險高。本文基于城區(qū)防洪安全及城市區(qū)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)原則，在一般城市建設(shè)完全控制性防洪大包圍方式上，考慮安全、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)綜合要求，提出了適應(yīng)特殊區(qū)位特點(diǎn)的城市防洪格局 “控泄結(jié)合”防洪圈。汛期通過防洪圈節(jié)點(diǎn)工程科學(xué)調(diào)度，既不影響區(qū)域面上行洪，又能保證城區(qū)防洪安全，有效解決行洪通道區(qū)域城區(qū)防洪自保難的問題。

（2） 東氿泵站是宜興城市防洪包圍圈關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工程，承擔(dān)上游洪水、南部山洪和本地澇水外排任務(wù)。本文通過不同來水成災(zāi)暴雨特點(diǎn)和洪水造峰歷時分析，合理確定三類來水相遇時機(jī)，結(jié)合歷史大洪水年分析，進(jìn)行合理錯鋒確定城區(qū)防洪設(shè)計來洪過程。經(jīng)調(diào)洪演算確定合適的排澇規(guī)模，既保證設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪澇安全外排，又避免工程建設(shè)浪費(fèi)。

（3） 宜興市通過建設(shè)防洪控制工程并拓浚擴(kuò)大外圍河道的行洪通道，補(bǔ)償了區(qū)域行洪能力，

城內(nèi)則通過大泵站抽排部分上游洪水下泄，但其控制圈的建設(shè)實(shí)際仍是占用了區(qū)域行洪通道未來潛在擴(kuò)挖通道，因此，工程規(guī)模擬定時，除按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪澇水外排要求外，還需適當(dāng)考慮一定的冗余度，為區(qū)域骨干入湖通道進(jìn)一步治理預(yù)留空間。

5.2 建 議

宜興城市防洪位于區(qū)域骨干行洪通道上，其防洪控制圈的建設(shè)和后期調(diào)度與流域、區(qū)域的協(xié)調(diào)性至關(guān)重要，當(dāng)城市防洪建設(shè)與區(qū)域治理相互影響時，須遵循先敞后控、統(tǒng)一調(diào)度原則。

（1） 嚴(yán)格建設(shè)時序。宜興市城市防洪格局與區(qū)域防洪密切相關(guān)，規(guī)劃防洪格局應(yīng)以不影響區(qū)域行洪為條件，策劃外圍行洪和城區(qū)節(jié)點(diǎn)工程時，必須先行實(shí)施外圍行洪工程，以此作為防洪圈建設(shè)特別是東氿泵站和團(tuán)氿閘兩大節(jié)點(diǎn)工程的建設(shè)和運(yùn)行的基礎(chǔ)。

（2） 強(qiáng)化調(diào)度管理。規(guī)劃防洪圈上團(tuán)氿閘和東氿泵站位置和功能特殊，在保障宜興城市防洪安全同時不能影響區(qū)域行洪，兩樞紐均需服從江蘇省防汛抗旱指揮部統(tǒng)一指揮調(diào)度，包圍啟用需報江蘇省防汛抗旱指揮部核準(zhǔn)。

（3） 科學(xué)用好水位預(yù)降。雨前充分預(yù)降水位是保障區(qū)域洪澇安全的重要措施［17］，建議充分利用城區(qū)團(tuán)氿、東氿大型水域調(diào)蓄能力，預(yù)報有強(qiáng)降雨過程時，適時提前啟用泵站預(yù)降內(nèi)湖水位，增加對洪水的調(diào)節(jié)能力。

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（編輯：謝玲嫻）

Study on flood safety guarantee scheme of Yixing City in upper reaches of Taihu Lake Basin

WU Xiaojing，WU Xinyi

（Jiangsu Taihu Water Conservancy Planning and Design Institute Co.，Ltd.，Suzhou 215128，China）

Abstract：

Yixing City，Jiangsu Province，located in the major passage of upstream flood from western area into the Taihu Lake，is threatened with great flood control pressure in flood season.In order to solve the flood problems in its urban areas，this paper studies an optimal scheme of combination of control and discharge to properly deal with the upstream flood，local flood and southern mountain torrent by using one-dimensional river network model on the premise of not affecting regional flood discharge.Based on the analysis of peak-arriving time and encounter opportunity of external flood，mountain flood and local waterlogging，a reasonable drainage scale of the urban area is calculated and routed.The results show that：① After the formation of the urban planning pattern in Yixing City，in case of a 50-year designed rainstorm，56% of the upstream flood volume will be detoured around the city，44% still enter the city but is pumped out of the city.And according to the planning，the maximum flood level will drop by 88 cm through the newly added pumping station with 350 m3/s pumping and drainage flow，so the regional flood discharge and urban flood control and drainage will be guaranteed.② Controlling periods of flood peaks from different areas are diverse.In general，regional flood lasts for 7～15 days，local flood lasts for 24 hours，and mountain flood lasts for 6 hours.The reasonable combination of the three peak values should be fully considered in determining the scale of the drainage pump stations to avoid cost waste in engineering construction.The research results can be used as a reference for the study of flood control schemes in urban areas with similar flood and waterlogging conditions.

Key words：

urban flood control；mountain flood；drainage；combination of control and discharge；Yixing City；Taihu Lake Basin