懷洪新河流域特征與排澇能力分析

李金涓

一、引言

懷洪新河流域地處淮北平原中南部，由7條淮干二、三級左岸支流組成，總集水面積12109km2，涉及蚌埠、宿州、淮北、亳州4個市12個縣（區(qū)）。歷史上，懷洪新河流域澇水或直接入淮（如北淝河），或經(jīng)漴潼河水系排入洪澤湖。由于河道過流斷面標準低，地勢低洼，水系不暢，流域澇漬災害頻發(fā)。20世紀90年代，通過對懷洪新河干流河道主槽的開挖和支流水系的疏通，大大提高干流泄流能力的同時，流域干支流排澇能力也有了一定程度的提高。但是，2003年和2007年，由于受分洪影響，懷洪新河沿線宿州、蚌埠境內，特別是埇橋區(qū)、固鎮(zhèn)、五河等干支流沿線，“關門淹”現(xiàn)象非常嚴重。在特殊年份干流分洪前，如何充分利用洪澤湖枯水位的有利時機，將流域澇水外排，需要對懷洪新河的流域特征、產(chǎn)匯流特性與排澇能力有系統(tǒng)認識。

懷洪新河設計成型于20世紀80年代，設計資料系列是1951～1979年，共28年。自1979年至今，又新增了近30年的水文系列資料，系列資料的進一步延長，使水文資料統(tǒng)計成果更接近自然真實，有必要對流域的降雨徑流資料系列進一步延長補充，準確掌握懷洪新河流域排澇能力，為防洪度汛和排澇減災提供必要的數(shù)據(jù)支持。

二、流域特征分析

懷洪新河流域是淮河中游淮北平原的一部分，地面坡降約為萬分之零點三，全線既有河、湖、洼地等軟土段，亦有平地挖河和切嶺段，地質條件較為復雜（干支流幾何特征見表1）。

懷洪新河流域7大支流中以澮河流域面積最大、河長最長。澮河雖然河長較長，但縱比降大，河流彎曲系數(shù)與圓度系數(shù)分別為1.2和0.27，匯流速度一般。北淝河是僅次于澮河的第二長河流，流域圓度系數(shù)為0.3，河流較彎曲，河流縱比降較小，為流域匯流最慢的一條支流。同樣原因，唐河也是該流域匯流較慢的另一支流，但由于該支流在下游草溝鎮(zhèn)納北沱河來水后，又在樊集同沱河相匯，并經(jīng)沱湖調蓄后入漴潼河，沱湖出口又位于懷洪新河干流下游，因此唐河匯流慢在干流上反映就不太明顯。幾條支流比較而言，沱河與北沱河雖然圓度系數(shù)均為1.1，但由于河流縱比降和河流彎曲系數(shù)相對較小，其匯流速度要快于其他幾條支流；石梁河雖然圓度系數(shù)較大，但河流縱比降較為平緩，匯流速度位居流域中游。

表1 流域干支流幾何特征表

表2 懷洪新河流域不同重現(xiàn)期產(chǎn)匯流計算結果

表3 最大30日洪量法分析推求支流典型年洪峰流量成果表

表4 懷洪新河各支流排澇能力對比分析表

三、產(chǎn)匯流計算

1.最大3d暴雨法

設計暴雨（P）:以流域內蚌埠、五道溝、宿州、固鎮(zhèn)、北店子、靈璧、龍亢、臨渙、蒙城9個典型雨量站的3d最大降雨量進行PⅢ頻率適線后，根據(jù)泰森多邊形的分區(qū)權重計算各支流流域和干流流域各種頻率的3d最大面雨量。

設計暴雨前期影響（Pa）:3～5年一遇為45mm。

最大3d暴雨產(chǎn)流量：根據(jù)流域三日面雨量P以及各支流流域面積，由淮北平原降雨徑流關系（P+Pa～R～F）計算各支流的降雨徑流、產(chǎn)流量，采用24h平均值計算排澇模數(shù)，計算成果見表2。

2.最大30d洪量法

通過9個典型雨量站降雨頻率分析成果確定的典型年面雨量，計算出各支流相應的徑流深，進而得出各流域5年一遇和3年一遇的最大30d洪量，然后與1954年實測最大30d洪水流量過程（洪量）擬合，確定放大倍比，進而推算出各支流典型頻率日平均最大流量。懷洪新河各支流最大30d洪量分析成果見表3。

四、流域排澇能力綜合分析

懷洪新河流域各支流3年一遇、5年一遇設計流量與最大3d暴雨法、最大30d洪量法推求的最大日平均流量對比分析見表4。

懷洪新河在擔負特殊年份分泄淮河中游洪水任務的同時，正常年份的首要任務是通過截排、搶排、抽排多種手段，盡可能保證在汛期暴雨過程中澇水的及時排泄。懷洪新河工程實施后，漴潼河水系中下游的排澇能力有所提高，但是，與規(guī)劃中近期達到3年一遇，遠期達到5年一遇相比，北淝河、澥河、澮河、石梁河除澇標準偏低，一旦使用懷洪新河進行分洪，易導致沿岸大面積農(nóng)田澇水不能自流排除，容易形成“關門淹”。而沱河、北沱河、唐河設計標準基本滿足要求，汛期重點需要掌握好排澇時機。

實際運用中，懷洪新河符淮新河段采用兩河三堤方案，妥善解決了北淝河中游段的排澇問題。不分洪時期，兩條河道承泄?jié)乘蟠鬁p輕了北淝河流域排澇壓力；分洪時期，既使關閉四方湖連通閘，中游澇水仍然能通過新淝河下泄到老胡洼閘。但是，由此也造成了澥河沿線澇水難以下泄，排澇效益較治理前變化不大。特別是左岸，由于地勢較低，分洪時由于上游澇水下泄較快，使得該流域內的澇水受到頂托，難以排出。澥河右岸澇水原可以自然排入澥河洼，筑堤后則應重點做好穿堤涵閘管理運用，抓住有利時機搶排澇水，否則將形成新的澇災。在河道治理過程中，由于河床開挖、修筑左右岸防洪堤和灘槽處理，對澥河洼段（湖溝喬湖）、澮河香澗湖段（九灣）和新澮河段與沱湖下游段入漴潼河段生態(tài)系統(tǒng)均造成了較大破壞，也對兩岸排澇造成了一定影響。下一步，在進一步實行洼地圈圩建站、機械排灌、種植水稻等除澇應對措施，蓄泄兼籌、防災避災的同時，如何恢復原河段生態(tài)條件，是河道運行管理中應重點考慮的問題■