入海水道二期工程河道開挖規模與洪澤湖周邊滯洪區運用關系研究

何夕龍，陳 婷，許慧澤，季益柱

(中水淮河規劃設計研究有限公司，安徽 合肥 230601)

1 工程概況

1.1 入海水道二期工程

淮河入海水道西起洪澤湖二河閘，于濱海扁擔港入黃海，全長162.3km。工程設計行洪能力2270m3/s，設有二河、淮安、濱海和?？跇屑~及淮阜控制，在防御淮河流域2003、2007年大水中均發揮了重要作用。入海水道與入江水道、蘇北灌溉總渠、分淮入沂等工程共同承泄洪澤湖以上15.8萬km2的來水，使淮河下游泄洪規模擴大到15270～18270m3/s，在洪澤湖周邊圩區滯洪的條件下，洪澤湖防洪標準從50年一遇提高到100年一遇。

《淮河流域防洪規劃》將洪澤湖的防洪標準達到300年一遇作為防洪減災目標。入海水道二期工程在一期工程的基礎上，通過全線擴挖入海水道深槽、加高加固入海水道南、北堤防，擴建沿線各樞紐泄洪建筑物，使洪澤湖泄洪能力平均增加30%(其中洪澤湖水位14.0m以下增大34.8%)，配合入江水道、灌溉總渠和分淮入沂等工程將洪澤湖防洪標準從100年一遇提高到300年一遇。入海水道二期工程使淮河入海的能力得到了進一步加強和鞏固，可減少洪澤湖周邊滯洪區進洪機遇，為洪澤湖周邊滯洪區調整創造條件。

1.2 洪澤湖周邊滯洪區

1.2.1基本情況

洪澤湖周邊滯洪區位于洪澤湖大堤以西，廢黃河以南，泗洪縣西南高地以東，以及盱眙縣的沿湖、沿淮地區。滯洪區總面積1515km2(洪澤湖設計水位16.0m時)，滯洪庫容為30億m3，人口83萬，涉及江蘇省宿遷、淮安兩市，耕地121萬畝。該滯洪區建于1955年，建成后沒有滯蓄過洪水，洪澤湖周邊地區有圩區389個。

根據淮河流域防御洪水調度方案，遇1954年洪水需啟用洪澤湖周邊滯洪區滯蓄洪水，洪澤湖在運用洪澤湖周邊滯洪區的條件下才能達到100年一遇防洪標準。因此，洪澤湖周邊滯洪區是保障洪澤湖大堤及下游1700多萬人口、2000多萬畝耕地以及揚州、泰州、鹽城等重要城市的重要措施之一，也是淮河中游防洪安全的重要保證。

1.2.2存在的主要問題

洪澤湖周邊滯洪區內人口眾多，且由389個大小不一圩區組成。安全建設相當滯后，溧東、洪澤湖農場、三河農場等圩區無進退洪控制工程，迎湖擋洪堤、隔堤等標準、規模都非常低，滯洪時，安全隱患大，通湖河道和圩區間無控制工程。另外，現狀運用調度辦法中把洪澤湖周邊滯洪區當成單一的一次性全部滯洪運用，未針對具體情況和特點及流域洪水安排對滯洪區的要求進行滯洪效果及影響的運用研究。因此，滯洪區的啟用、決策、調度和管理難度都非常大。

2 建設方案擬定

2.1 河道開挖規模的擬定

為分析入海水道二期工程河道擴挖規模與洪澤湖周邊滯洪區運用的關系，結合滯洪區不同運用條件，按滿足300年一遇洪水洪澤湖水位不超過16.0m的目標，擬定了四組擴挖方案。

方案一：河道擴挖規模盡量偏小，洪澤湖周邊滯洪區全部滯洪。

方案二：在方案一基礎上適當擴大規模，部分啟用洪澤湖周邊滯洪區滯洪。

方案三：進一步擴大河道擴挖規模，不啟用洪澤湖周邊滯洪區。

方案四：在滿足工程管理要求和河道岸坡及堤防穩定的前提下(原則上保留河道灘地寬度50m)，盡量加大河道擴挖規模，不啟用洪澤湖周邊滯洪區。

2.2 周邊滯洪圩區分區方案

洪澤湖周邊滯洪區人口主要居住在高程14.5m右以上離湖較遠圩區及坡地，約占總人口的85%；迎湖圩區地勢較低，人口少，約占總人口的15%，集鎮及重要設施也較少。

根據地形地域特點、行政區劃、通湖河道堤防分隔狀況、水利工程布置等諸因素，將洪澤湖周邊滯洪區分為兩個區。將迎湖地勢低洼、滯洪效果明顯的劃為一區；離湖較遠，地勢較高，人口、集鎮、重要設施多的劃為二區。其中一區共122個圩區；二區包括剩下的217個圩區和坡地。具體分區情況見表1。

表1 洪澤湖周邊滯洪區分區情況表

注：不包括12.5m以下規劃還湖50個的圩區面積。

3 河道規模與滯洪區運用關系

3.1 調洪演算成果

擬定的四組河道開挖方案在洪澤湖周邊滯洪區不同運用條件下洪澤湖300年一遇洪水調洪演算成果見表2。

方案一：河道開挖規模較小，在啟用一區或不啟用滯洪區滯洪時洪澤湖最高水位超過16.0m：只有全部用滯洪區滯洪才能夠滿足洪澤湖最高水位不超過16.0m的目標。

表2 調洪演算成果對比分析

注：滯洪區不滯洪時影響的面積、人口等數值為0。

圖1 300年一遇現狀和不同河道規模情況下洪澤湖最高水位對比圖

方案二：若不啟用滯洪區，洪澤湖最高水位超過16.0m；全部啟用滯洪區和啟用一區滯洪，能夠滿足洪澤湖最高水位不超過16.0m的目標。在啟用一區的情況下，既能滿足洪澤湖最高水位不超過16.0m的目標，淹沒影響相對也較小。

方案三：在洪澤湖周邊滯洪區不同分區運用條件下均能滿足洪澤湖最高水位不超過16.0m的目標。特別是在不啟用滯洪區的情況下，既能滿足洪澤湖最高水位不超過16.0m的目標，又能為滯洪區調整創造條件。

方案四：在洪澤湖周邊滯洪區不同分區運用條件下均能滿足洪澤湖最高水位不超過16.0m的目標，但是河道開挖規模偏大。

3.2 影響分析

3.2.1洪澤湖水位影響分析

在洪澤湖周邊滯洪區不同運用條件下，現狀工況、入海水道二期工程四組河道開挖規模情況下，遇300年一遇洪水時，洪澤湖最高洪水位對比如圖1所示。

入海水道二期工程建成后，遇300年一遇洪水，周邊滯洪區全部滯洪，方案一～四洪澤湖最高洪水位15.92～15.34m，洪澤湖水位均未超過16.0m，滿足300年一遇防洪要求；啟用一區運用滯洪，方案一～四洪澤湖最高洪水位16.24～15.34m，方案一最高洪水位為16.24m，超過300年防洪目標16.0m水位，其余方案滿足300年一遇防洪要求；若滯洪區不滯洪，方案一～四洪澤湖最高洪水位16.56～15.66m，方案一、二最高洪水位分別為16.56、16.11m，超過300年防洪目標16.0m水位，方案三和方案四滿足300年一遇防洪要求。

由此可見，遇300年一遇洪水，擴挖入海水道對降低洪澤湖水位效果明顯，周邊滯洪區不同運用條件，對入海水道不同規模滿足300年一遇洪水16.0m的目標有一定影響，河道擴挖規模越大降低水位效果越明顯。

3.2.2滯洪面積和人口影響分析

入海水道二期工程建成后，遇300年一遇洪水，根據表2中分析影響成果，周邊滯洪區全部滯洪，方案一～四洪澤湖周邊滯洪區滯洪量25.30億～19.13億m3，滯洪面積1417.0～1235km2，影響人口約74.40萬～59.90萬人，影響耕地117.06萬～103.13萬畝，河道規模越大，滯洪量越小，滯洪影響的面積和人口逐步減少；周邊滯洪區運用一區滯洪時，河道開挖的各個方案僅影響一區滯洪面積415km2、人口6.18萬人、耕地45.73萬畝，對300年一遇以下洪水，二區可不滯洪，可保護區內面積1025km2和約72萬人；滯洪區不滯洪時，方案一和方案二水位超過16.0m，周邊滯洪區仍需滯洪，方案三、四水位不超過16.0m，對周邊滯洪區無影響。

因此，從各個方案之間比較，相對影響的面積和人口差別不大，但從全部啟用或部分啟用甚至不用洪澤湖周邊滯洪區分析，影響的面積和人口差別很大。

3.2.3洪澤湖泄流能力分析

入海水道二期工程通過擴挖泓道進一步打開淮河下游出路，二期工程河道方案一擴大洪澤湖12.5～16.0m水位時的泄洪流量700～3520m3/s，擴大泄流能力11%～19%；方案二擴大洪澤湖12.5～16.0m水位時的泄洪流量700～4410m3/s，擴大泄流能力11%～24%；方案三擴大洪澤湖12.5～16.0m水位時的泄洪流量700～4830m3/s，擴大泄流能力11%～26%；方案四擴大洪澤湖12.5～16.0m水位時的泄洪流量700～5880m3/s，擴大泄流能力12%～32%。

3.2.4增量投資效益分析

工程建設估算投資包括入海水道二期工程和洪澤湖周邊滯洪區建設投資，各方案總投資為270.4、308.5、328.0、355.3億元。工程效益包括防洪效益、除澇效益及其他效益等，工程總效益24.7、34.2、38.8、41.3億元。社會折現率取8%，各方案效益費用比1.51、1.84、1.96、1.93，都大于1.0。

方案二、三、四比方案一總投資分別增加38.1億、57.6億、84.9億元，多年平均綜合效益增加9.5億、14.2億、16.7億元，增量投資的效益費用比分別為4.12、4.08、3.24；方案三、四與方案二比總投資分別增加19.5億、46.8億元，多年平均綜合效益增加4.7億、7.2億元，增量投資效益費用比分別為3.99和2.52；方案二、三的增量投資效益費用比均遠大于1.0。方案四與方案三比總投資增加27.3億元，多年平均綜合效益增加2.5億元，增量投資的效益費用比分別為1.49，增量投資效果明顯降低。增量投資效益費用分析對比見表3。

經效益費用比分析，方案三效益費用比最大為1.96，與方案一、二增量投資效益費用比分別為4.08和3.99，若工程再繼續增加規模，增量投資效果下降。

表3 入海水道二期工程方案增量投資效益費用分析對比表

3.3 河道開挖規模

通過調洪演算及影響分析可以得到，方案二、三、四可以使洪澤湖周邊滯洪區部分或全部解放出來，減少周邊滯洪區的進洪機遇，為滯洪區調整創造條件。從河道開挖規?？?，方案一開挖規模偏小，方案四開挖規模偏大，方案二、三可不同程度滿足洪澤湖的防洪要求。

僅一區滯洪的條件下，方案二、三均滿足300年一遇洪澤湖不超過16.0m目標；在周邊滯洪區不滯洪的條件下，方案二300年一遇洪水位為16.11m，不滿足洪澤湖防洪目標；方案三300年一遇洪水位為15.95m，滿足洪澤湖防洪目標。

方案二利用一區滯洪才能滿足300年一遇洪澤湖不超過16.0m的防洪目標，今后如果需要進一步調整滯洪區，將難以實現。方案三在周邊滯洪區不滯洪的條件下仍能滿足規劃防洪目標，可增強洪澤湖洪水調度的靈活性，進一步減少周邊滯洪區進洪幾率，為洪澤湖周邊滯洪區調整留有余地。本次綜合洪水調度的靈活性、工程投資及防洪效益，研究分析河道擴挖規模方案三較為適宜，入海水道二期工程河道開挖設計流量為7000m3/s。

4 結語

入海水道二期工程的建設可使洪澤湖防洪標準由100年一遇提高到300年一遇。通過研究不同河道開挖方案與洪澤湖周邊滯洪區運用關系，可合理確定入海水道二期工程河道開挖規模、減少洪澤湖周邊滯洪區進洪機遇。

入海水道二期工程建成后，洪澤湖洪水調度涉及到入江水道、入海水道、分淮入沂、蘇北灌溉總渠和廢黃河的洪水調度研究，以及洪澤湖周邊滯洪區的運用方式研究等，各項工程調度運用方式的關系十分復雜。本次研究可為今后開展洪澤湖下游出路與周邊滯洪區調度運用研究提供有益的參考，為淮河下游的防洪保安提供重要技術支撐。