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，源于安徽省渦陽縣青陽溝劉井附近，流經(jīng)渦陽、蒙城、濉溪、懷遠、淮上區(qū)等縣區(qū)境，于沫河口注入淮河，原全長225km，原有流域面積2866km2。北淝河下游地勢十分低洼，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，每逢大水漫過淝、澥分水嶺，連成一片，常造成數(shù)十萬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、青陽溝等約603km2來水截引入渦河，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年開挖符懷新河等，又截走包括沿渦四號溝、蘆干溝在內(nèi)的共108km2。至此，北淝河下游形成為獨立河流，起點自符懷新河尹口閘，終點為淮上區(qū)沫河口閘。經(jīng)過兩次上中游實施截源后，減少了80%的來水面積，加之筑成渦、淮大堤，使北淝河下游的洪水災(zāi)害大為減輕。但畢竟地勢太洼，自流排水條件極差，人口增長對土地利用的要求越來越高，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，北達懷洪新河澥河洼、香澗湖段分水嶺，流域面積505km2、全長39.4km，耕地44.12 萬畝，涉及懷遠、固鎮(zhèn)、五河三縣及蚌埠市淮上區(qū)，共10 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。流域內(nèi)地勢低洼，整個地形南北高，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，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)六十年代后期開始圈圩，興建圩區(qū)排澇站工程，經(jīng)過六十余年的治理，已建成圩堤21 處，圩堤總長147.5km，保護面積239.7km2，保護人口約18.35 萬（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)，稱為外排站 。其中內(nèi)排站36 座，外排站15 座，總裝機 18786 kW，設(shè)計排澇流量 189.3 m3/s，分別為吳小街站、小蚌埠站、陳郢北站、陳郢南站、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法自排，澇水積潴洼地，抬高了洪水位，淹沒大量良田，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)度運行方案在近年汛期曾成功實現(xiàn)過，如：2007年汛期，運用石王站、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)外排站對北淝河下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高是有限的，因此進一步挖掘現(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)場查勘，北淝河下游可相機抽排北淝河下游河道澇水的外排站有10 座，總裝機 21860kW，排澇流量198.5m3/s，詳見表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，但也存在一定問題。一是引排涵實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213.3m3/s，而現(xiàn)有引排涵實際引水能力只有約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溝渠，嚴(yán)重阻水，導(dǎo)致引水能力更加不足。三是排水費用承擔(dān)不合理。因為北淝河下游是跨縣區(qū)河流，河道內(nèi)的洪水是整個流域匯集而成的，而外排站排澇費用則主要集中在淮上區(qū)，因此，排澇費分配不合理。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)度一盤棋，加之排水費用問題，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》立項實施，以達到外排站具有的抽排能力。

二是設(shè)立北淝河下游管理機構(gòu)，以加強對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用由市級財政承擔(dān)，可通過水旱災(zāi)害防御專項經(jīng)費列支