從“7·11”暴雨談小清河治理后防洪能力的提升

楊同春，蔣淑玲，郭文明

（濟南市水利工程服務中心，山東 濟南250014）

小清河是濟南市主城區唯一的排洪河道，做好小清河防汛工作意義重大。2019年“利奇馬”臺風暴雨后，山東省組織了小清河全線防洪綜合治理，河道斷面發生了巨大變化，小清河的產匯流過程也隨之發生了變化。正確分析和認識當前小清河行洪能力，將為防汛調度提供技術依據。

1 小清河防洪綜合治理概況

2007年之前，小清河自源頭睦里閘至西外環路橋長10.5 km，為土渠段梯形斷面，設計河底寬20 m，邊坡1∶2.5。西外環橋至興濟河口段長2.3 km，為漿砌石矩形復式斷面，設計底槽寬20 m，深3.0 m，河口寬40 m。興濟河口至前進橋長10.73 km，漿砌石矩形復式斷面，底槽寬30 m，河口寬50 m。綜合治理前，黃臺站實測河底高程為19.02 m。市區段設計防洪標準為20年一遇。

2007年“7.18”特大暴雨后，濟南啟動了小清河綜合治理。河道上游自睦里閘至林家橋，主河道拓寬至50～60 m，河口拓寬至90～100 m。林家橋至洪園節制閘，河道由原來的50 m擴挖至底寬70～90 m，洪園節制閘至濟青高速橋，河道切灘擴挖至100 m。綜合治理段河道斷面過流能力有了顯著提高，滯蓄能力有所增加。但由于下游未治理段的限制，降低了其功能效應。2013年，濟南市水文局測算，小清河市區段防洪能力接近50年一遇，市區以下河段防洪能力接近20年一遇。

2019年“利奇馬”臺風暴雨給小清河防洪帶來了嚴峻考驗，為此，山東省啟動了小清河全線防洪綜合治理工程。其中濟南段建設對濟青高速公路橋進行了改造，解除了泄洪“卡口”，同時，將濟青高速下游河槽由30 m拓寬成100 m，河底平均挖深1 m，并開始興建小李家滯洪區。小李家滯洪區位于濟南高新區遙墻街道，東至小清河，西鄰黃河大堤，南至南水北調干渠，北至青銀高速，面積5.3 km2。在小清河干流遭遇100年一遇洪水時，小李家蓄滯洪區可蓄滯區域洪水154萬m3，從小清河干流分洪202萬m3/s，最大削減洪峰144 m3/s，分洪時間為5.5 h。目前建設任務全面完成，濟南段小清河非復航段防洪標準提高到100年一遇，復航段提高到50年一遇。上攔、中滯、下排的小清河防洪格局基本形成。

2 “7·11”暴雨情況

2.1 雨情

2021年7月11日18時，濟南市開始出現降雨，雨帶移動自西南向東北，強度逐漸增大，。22時30分以后，強降雨帶移動到市區。12日1~2時，平均降雨量達到19.4 mm；5~9時，市區平均降雨達50 mm；9時，暴雨基本結束，市區平均降雨79 mm，降雨分布比較平均。12日上午到中午，市區基本無雨。14～17時，市區降雨強度較大，其中16~17時平均降雨19.3 mm，17時之后降雨減小，至20時基本停止。本次降雨，市區平均降雨123 mm，屬于大暴雨級別。

2.2 工程運行與調度情況

1）小清河。7月11日降雨前，小清河洪園閘為落閘狀態，小清河黃臺20.60 m。根據天氣預報，為切實做好小清河防汛工作，按上級指示，12日2時30分，洪園閘小閘門全開度開啟，水位由20.80 m升至21.30m，此時黃臺水位21.33 m，流量127 m3/s。

7月12日9時，水位21.30 m，實測最大流量172 m3/s。12日下午暴雨開始后，17時20分，洪園閘大小閘門完全開啟，敞泄洪水,受洪園閘開啟大閘門影響，河道流速迅速增加，19時，黃臺站流量達288 m3/s。大閘門開啟期間，洪水下泄順暢，下午雖有44 mm的短時強降雨，但水位未見上漲，仍在回落，21時零7分，回落至20.28 m。20時50分，大閘門全部關閉。

2）臘山分洪工程。12日6時，市防辦指令，相機開啟宋莊閘泄洪。8時19分，因臘山河流量較大，下游宣泄不及，防洪壓力較大，玉符河服務處指令閘門服務單位關閉臘山閘，8時50分操作完成。12日下午，持續強降雨使興濟河上游形成較大來水，16時40分，臘山分洪閘閘前水位達到分洪水位，市防辦調度實施分洪，將興濟河上游來水攔截疏導入臘山分洪道下泄，隨即調度宋莊閘提閘、入黃口橡膠壩塌壩，使洪水經玉符河進入黃河。至21時左右，市區降雨停止，興濟河來水平穩，分洪順利結束，下泄洪水約160萬m3。

3 防洪綜合治理前后比較

3.1 水位上漲幅度

7月12日上午的分洪操作，只限于宋莊閘宣泄臘山分洪道內大澗溝、陡溝匯入的洪水，與小清河關系不大，在黃臺站最高水位及洪峰流量出現之前，沒有啟用臘山分洪工程分流興濟河洪水。只有臘山閘關閉與小清河有關，臘山閘為單孔閘門，最大過流流量10 m3/s，當時開度只有0.1 m，在分洪道水位31.3 m時落閘，減少入小清河流量約0.5 m3/s，可以近似認為沒有影響。本次暴雨的強度、平均降雨量與2015年8月3日、2005年7月23日兩次暴雨類似。2007年綜合治理后、2020年防洪治理后，在未啟用臘山分洪的情況下，小清河干流行洪能力的變化對比見表1。

表1 小清河綜合治理前后行洪能力

由表1可知，三場暴雨，黃臺站上游平均降雨量相近，同時，黃臺上游匯水面積、下墊面、支流情況變化不大，所以產匯流情況相近。但2020年防洪治理后，相同降雨量的情況下，小清河黃臺站漲幅大幅減小，且相近水位下，流量大幅增加。

3.2 洪水宣泄速度

防洪治理之前，2007年綜合治理段終點位于洪園閘下游2 km處的濟青高速公路橋，濟青高速公路橋下游尚未治理，河道驟然變窄，仍為不足20年一遇防洪標準，在高速公路橋處形成瓶頸。提閘放水開始后的前2~3 h，綜合治理段河道內水位能夠降下0.5 m左右，但3 h后，水位降落趨緩。這是因為開閘后，閘上閘下水位差大，流速快，流量大，所以前面2~3 h水位降落快。3 h后，從洪園閘到濟青高速橋段河道已經蓄到與洪園閘水位基本持平，受卡口影響，又不能快速下泄，流速緩慢，所以水位降落趨緩，為每小時4 cm左右，降落1 m需12 h以上。

2020年防洪治理完成之后，7月11~12日的降雨，洪園閘閘門全部開啟后，根據洪園閘管理所的現場觀察，4.5 h內，洪園閘閘前水位由20.70 m迅速下降至18.45 m，下降2 m以上。需要指出的是，2015年8月3日暴雨開始前7 h，洪園閘大小閘門就已經全開度開啟，而2021年7月11日降雨，水位21.30 m，流量172 m3/s時，洪園閘大閘門并未開啟，洪水從大閘門頂部向下宣泄，而大閘門閘孔底部高程20.00 m。在小閘門落閘、過水斷面減小的情況下，過流能力仍大于2015年敞泄時。2021年7月29日為防御臺風“煙花”帶來的暴雨，洪園閘提前全開度開啟，當水位19.18 m時，流量已達136 m3/s。

4 結語

實踐證明，2020年防洪治理后，市區段小清河流速較2015年有較大提高?？梢?，綜合治理之后，洪水水位漲速慢、漲幅小、回落快、流量大。分析原因：一是防洪綜合治理后，下游河底大幅拓寬且降低，原濟青高速公路橋處的瓶頸頂托阻水的情況不復存在，使洪水下泄順暢，流速快；二是本次降雨，強度雖然已達到大暴雨級別，但比起作為參照的兩場降雨，強度仍然略小，歷時略長且過程中有間歇，產流匯流過程并不連續。需要注意的是，雖然2020年防洪治理后，小清河的行洪能力大幅提高，但從2021年的防汛實踐來看，往往小清河水位尚未開始起漲，匯流過程中濟南市主城區多處已發生險情，少年路等地仍存在短時積水情況，山大路、舜耕路等仍有馬路行洪情況。一方面是因為濟南市南高北低、落差較大造成的；另一方面，提升城市地下管網排水系統、建設海綿城市等仍然任重道遠。

以上是根據2021年7月11日濟南市區暴雨對防洪綜合治理后濟南市區段小清河的行洪能力作出的簡要分析。由于一場暴雨的代表性不足，掌握的數據也不夠全面，分析中難免有錯漏之處。今后要繼續搜集雨水情資料，探尋綜合治理后的行洪規律，為科學調度提供依據，以期在保證小清河安全行洪的同時，最大限度地科學利用水資源。