鹽鐵塘常熟段河道存在問題及治理對策

趙程程，楊協(xié)成，董 宇，任婷婷，景 璐

(1.常熟市水利工程建設(shè)管理中心，江蘇 常熟 215500；2.常熟市水務(wù)局，江蘇 常熟 215500；3.淮安市水利勘測設(shè)計研究院有限公司，江蘇 淮安 223005；4.南京市江寧區(qū)水務(wù)局，江蘇 南京 211112；5.南京市江寧區(qū)祿口街道水務(wù)管理服務(wù)站，江蘇 南京 210000)

1 工程區(qū)概況

1.1 地理位置

常熟市位于蘇州北部，屬太湖流域，東鄰太倉市，南接昆山市，西連錫山區(qū)和江陰市，西北與張家港市接壤，北瀕長江，與南通市隔江相望。常熟市屬長江三角洲沖積平原，整體地勢由西北向東南傾斜。鹽鐵塘是陽澄區(qū)和濱江區(qū)的分界線，匯流區(qū)跨陽澄區(qū)和濱江區(qū)2個水利分區(qū)。鹽鐵塘常熟段即鹽鐵塘(耿涇塘～常滸河段)。鹽鐵塘為區(qū)域性引排骨干河道，西起無錫市江陰城北，東至上海市黃渡入?yún)卿两L95km，承擔著區(qū)域排水、引水和航運等主要功能。其中，鹽鐵塘常熟段西起耿涇塘，向東南至與太倉市交界處，長27km，是東西向骨干排水和調(diào)節(jié)河道的組成段。沿線涉及海虞、梅李、董浜、支塘等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，匯流面積約200km2。本次擬建的常熟市鹽鐵塘整治段南起常滸河，北至耿涇塘，長約8.41km，大部分位于梅李鎮(zhèn)。

1.2 洪澇災(zāi)害

長歷時梅雨和短歷時臺風暴雨是本區(qū)域的災(zāi)害性降水。歷史上常熟市的自然災(zāi)害多數(shù)為洪災(zāi)，如2016年入梅后出現(xiàn)強降雨過程，京杭運河望亭、楓橋站最高水位超過歷史極值，太湖平均水位最高達4.86m，常熟城北片中包括鹽鐵塘、耿涇塘沿線的低洼片受災(zāi)嚴重。常熟市處于太湖和區(qū)域洪水入長江的通道上，上游洪水及長江臺風海潮均對本市造成極大威脅；隨著區(qū)域城鄉(xiāng)一體化的迅速發(fā)展，本區(qū)域下墊面變化巨大，短歷時暴雨形成的內(nèi)澇尚未解決；區(qū)域骨干河道白茆塘尚未有效整治，片區(qū)骨干河道耿涇塘、區(qū)域調(diào)節(jié)河道鹽鐵塘尚有一段未整治，部分市級和鎮(zhèn)級引排河道淤淺，整體防洪排澇能力與區(qū)域規(guī)劃治理標準還有一定的距離；當前常熟市工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平不斷提高，經(jīng)濟發(fā)展形勢對防洪除澇提出更高的要求，因此，本區(qū)洪澇災(zāi)害治理任務(wù)仍然艱巨。

2 存在問題與治理必要性分析

2.1 存在問題

2.1.1沿岸局部地勢低，存在防洪隱患

鹽鐵塘兩岸均為半高地，不設(shè)防，大部分地面地勢較高，但鹽鐵塘南岸局部臨河房屋地勢低，如振興路橋北南岸(1+650附近)、華聯(lián)路兩側(cè)(2+800～3+100附近)、八字大橋北側(cè)南岸(3+345附近)，地面高程3.60～4.20m之間，河岸無擋墻，在鹽鐵塘高水位行洪時，此處易受淹，房屋、廠房質(zhì)量較差，經(jīng)不起洪水長時間浸泡和沖刷，成為鹽鐵塘整治段的防洪薄弱環(huán)節(jié)，存在防洪隱患。

2.1.2 河道淤積嚴重，過水能力衰減

鹽鐵塘是常熟東北片區(qū)橫向骨干排水河道，溝通各大通江河道。常滸河～太倉交界段河道已整治，疏浚底高程0.00m，耿涇塘～常滸河段多年未進行全面疏浚整治。現(xiàn)狀河底普遍淤淺嚴重，特別是鎮(zhèn)區(qū)段，淤積厚度一般在1.0m以上，最大淤積1.8m，致使過水面積減小，河道流速小，水體滯留不前，嚴重影響了鹽鐵塘的行洪排澇能力。

2.1.3 河坡沖刷強烈，加劇岸坡侵蝕

鹽鐵塘整治段河道長度為8.41km，其岸線總長度約16.47km。現(xiàn)狀沿岸僅有5km岸線建有擋墻，另有約11.47km岸線無擋墻。整治段河道兩岸絕大部分無駁岸，為自然土坡，且無支擋工程。由于排水任務(wù)重，加之河坡土質(zhì)為砂土，土粒結(jié)構(gòu)松散，未防護的河坡受水流、雨水沖刷侵蝕影響，岸坡陡峭，部分河邊植物傾倒、植被根系裸露，水土流失較嚴重，從而加劇河道淤積，影響河道水體流動性，制約河道過水能力。

2.2 治理必要性分析

2.2.1 整治河道薄弱環(huán)節(jié)，消除防洪隱患

鹽鐵塘整治段沿河兩岸均為自排區(qū)，不設(shè)置堤防，沿河大部分地面高程較高，但南岸也存在局部低洼片，局部臨河廠房地勢低，廠房無基礎(chǔ)或基礎(chǔ)差，存在防洪隱患，汛期水位較高時，低洼片區(qū)會短歷時上水。沿線低洼段建設(shè)擋墻，高于設(shè)計洪水位，形成防洪屏障，對于墻后低于4.50m高程的低洼片，墻后建設(shè)土平臺，保護后側(cè)低洼片，減少鹽鐵塘行洪時帶來的防洪隱患，保障鹽鐵塘沿線人民生命財產(chǎn)安全，是十分必要的。

2.2.2 恢復(fù)過水斷面，改善引排能力

鹽鐵塘是常熟東北片區(qū)橫向骨干排水河道，常滸河南段已于2013年完成整治，治理后河面寬18～38m、底高程0.0m。南段河道整治后，雖過水能力增加，但由于鹽鐵塘(耿涇塘～常滸河段)多年未整治，河道淤積嚴重，岸坡坍塌，河道過水斷面縮小，致使整段河道作為片區(qū)骨干引排河道的功能不能全面發(fā)揮。常滸河北段已實現(xiàn)全河治理，可全面恢復(fù)和提升該河道的引排能力，有效增加北部片區(qū)的排水出路，達到片區(qū)的防洪自保的目標。同時可提高片區(qū)水調(diào)節(jié)能力，增加片區(qū)水系動力，調(diào)節(jié)各大通江河道的引排江水量，改善整個片區(qū)的引排水能力。

2.2.3 增強橫向連通，升級防洪格局

本次整治段位于耿涇塘和常滸河之間，隨著望虞河東岸的長期控制和常滸河以西建港路的分隔，使此片區(qū)成為相對封閉的片區(qū)。雖然近年來對片區(qū)內(nèi)通江河道海洋涇、耿涇塘進行了整治，片區(qū)排江能力有明顯提高。但由于常熟市東北片開發(fā)建設(shè)的加快，片區(qū)下墊面發(fā)生了巨大的變化，調(diào)蓄水面持續(xù)減少，不透水面積不斷擴大，致使地表徑流系數(shù)加大，洪水峰量增大。隨著區(qū)域外來洪水量的增加、內(nèi)部暴雨徑流條件的改變，加上片區(qū)規(guī)劃水系不夠完善，導致區(qū)域防洪壓力明顯增大，區(qū)域洪水外排能力不足，片區(qū)的防洪排澇形勢依然嚴峻。整治完成后將完善片區(qū)東西向水系，增強橫向連通，串聯(lián)耿涇塘、海洋涇、常滸河等通江河道，有利于片區(qū)洪水外排，改善區(qū)域防洪格局，為提高常熟市防洪標準創(chuàng)造有利條件。

2.2.4落實規(guī)劃，促進地方社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的需要

鹽鐵塘是常熟引排體系的重要組成部分，通過整治本段鹽鐵塘，恢復(fù)河道過水斷面、修筑防護河岸、連同已整治段，提高整體防洪除澇能力，發(fā)揮鹽鐵塘的整體引排和調(diào)節(jié)效益。對鹽鐵塘常熟段(耿涇塘～常滸河段)進行整治，將促進和提高常熟東北片區(qū)防洪穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境改善等綜合功能，符合常熟市水利現(xiàn)代化中“提高水利工程體系的洪水調(diào)控能力和安全保障能力，保障全市人民生命財產(chǎn)安全，建成標準較高、協(xié)調(diào)配套的防洪減災(zāi)工程體系”的治水思路，將有效保障常熟市建設(shè)與發(fā)展，促進國民經(jīng)濟和社會發(fā)展目標的實現(xiàn)。

綜上，鹽鐵塘(耿涇塘～常滸河段)整治工程的實施能消除防洪薄弱環(huán)節(jié)，恢復(fù)引排能力、增強片區(qū)防洪自保能力。為保障常熟市東北片經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，推進常熟市率先實現(xiàn)現(xiàn)代化的進程，盡快實施鹽鐵塘整治工程是十分緊迫的。基于此，結(jié)合相關(guān)河道治理案例，本文對鹽鐵塘(耿涇塘～常滸河段)河道存在問題進行深入分析，以期探索合理可行的治理對策與路徑。

3 治理對策分析

3.1 治理目標

根據(jù)水利部、國家發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合發(fā)布的《加快災(zāi)后水利薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)實施方案》要求，結(jié)合區(qū)域防洪規(guī)劃、常熟市“十四五”相關(guān)規(guī)劃和梅李鎮(zhèn)河網(wǎng)水系規(guī)劃的任務(wù)，按照常熟市率先實現(xiàn)水利現(xiàn)代化建設(shè)的目標等，針對鹽鐵塘耿涇塘～常滸河段存在的主要問題，其工程整治目標如下。

(1)提高片區(qū)防洪能力。通過河道岸線整治，對進一步消除鹽鐵塘沿線局部低洼地塊的防洪隱患，配合片區(qū)其他引排骨干工程，將片區(qū)防洪能力提高到區(qū)域規(guī)劃治理的標準。

(2)改善片區(qū)排澇能力。通過對鹽鐵塘河道疏浚，恢復(fù)鹽鐵塘的過水斷面，提高其引排水能力，改善鹽鐵塘匯流區(qū)的排澇能力。

(3)改善片區(qū)生態(tài)環(huán)境。通過河道疏浚、拓浚，增加河道的過水斷面，提升其引排水能力，可有效提升河道的水環(huán)境容量；結(jié)合河道擋墻整治，采用生態(tài)擋墻護坡型式，對河道岸線進行生態(tài)修復(fù)和保護，改善河道的水生態(tài)環(huán)境。

3.2 工程規(guī)模

3.2.1 工程規(guī)模

防洪標準：根據(jù)《常熟市水利發(fā)展“十四五”規(guī)劃》和《常熟市梅李鎮(zhèn)水美鄉(xiāng)鎮(zhèn)河網(wǎng)水系規(guī)劃》，確定鹽鐵塘整治采用50年一遇防洪標準。排澇標準：20年一遇排澇標準。本次從鹽鐵塘整治工程配合區(qū)域其他引排工程使常熟市達到設(shè)計年型下的防洪除澇設(shè)計標準出發(fā)，鹽鐵塘現(xiàn)狀河道寬度為20～36m，現(xiàn)狀口寬已滿足規(guī)劃要求，故本次整治口寬仍按20～36m控制，局部擴大；河道現(xiàn)狀淤積深度0.30～1.80m，過水能力減弱，整治底高程按0.00m。

3.2.2 計算模型與工況

(1)一維河網(wǎng)水量水質(zhì)模型。采用太湖流域水量水質(zhì)數(shù)學模型進行典型年計算。該模型較成熟，已成功應(yīng)用于引江濟太水量水質(zhì)聯(lián)合調(diào)度項目并取得較好效果。

(2)計算范圍及河網(wǎng)概化。該模型計算范圍為整個太湖流域，共分為8個水利分區(qū)。本次河網(wǎng)概化，在流域原有的概化河網(wǎng)基礎(chǔ)上對常熟市境內(nèi)望虞河以東區(qū)域河網(wǎng)進行了加密概化。

(3)防洪計算年型。采用與區(qū)域防洪規(guī)劃相同的50年一遇、設(shè)計暴雨典型為1999年型。分別對太湖流域浙西、湖西、武澄錫虞、陽澄淀泖、太湖、浦東浦西、杭嘉湖區(qū)等7大分區(qū)各時段雨量進行縮放。陽澄淀泖區(qū)各水利分區(qū)50年一遇最大15日(6月16日～6月30日)設(shè)計暴雨面雨量，采用以陽澄區(qū)為主同頻率縮放的的計算成果。陽澄區(qū)、淀泖區(qū)、濱湖區(qū)最大15日暴雨面雨量分別為439.8、399.7、370.7mm。

(4)計算工況

現(xiàn)狀工況：①流域：為《太湖流域綜合治理總體規(guī)劃方案》確定的流域十一項骨干工程。②區(qū)域：為2017年底現(xiàn)狀工況，即七浦塘、楊林塘、海洋涇、金涇已整治完成，白茆塘為現(xiàn)狀。③常熟市：為2017年底現(xiàn)狀工況。規(guī)劃工況：流域、區(qū)域工況同上；鹽鐵塘和耿涇塘整治段為整治后的規(guī)模。本次從鹽鐵塘、耿涇塘整治工程配合區(qū)域其他引排工程使常熟市達到設(shè)計年型下的防洪除澇設(shè)計標準出發(fā)，擬定鹽鐵塘整治段河道口寬20～36m，底寬3.5～20.2m，河底高程0.00m。

(5)鹽鐵塘整治段瞬時水位、流量

現(xiàn)狀工況下，鹽鐵塘整治段工程前和工程后瞬時水位及流量見表1。結(jié)合1999年型50年一遇水文資料，鹽鐵塘最高水位出現(xiàn)在7月4日，整治后其沿線代表斷面瞬時最高水位約4.111m；高水位的峰值一般為1～2h，時間較短。整治后代表斷面的最大瞬時排水流量為35.01～67.56m3/s，較整治之前增幅達38.93%～70.13%。

表1 鹽鐵塘整治段各代表斷面水位、流量

3.3 建設(shè)內(nèi)容

鹽鐵塘整治工程包括河道疏浚和新建擋墻，建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模見表2。

表2 鹽鐵塘整治段工程建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模表

3.4 工程治理效果

3.4.1 防洪能力顯著提高

本次鹽鐵塘(耿涇塘～常滸河段)整治工程長8.41km，通過河道疏浚、新建擋墻，恢復(fù)河道外排能力，防止岸坡坍塌，形成防洪屏障，消除防洪隱患，恢復(fù)和拓寬了河道原有排水斷面，可調(diào)節(jié)和擴大區(qū)域洪澇水外排能力，加快常熟市陽澄區(qū)、濱江自排區(qū)行洪速度，再配合區(qū)域其他骨干河道整治及圩區(qū)工程建設(shè)等，區(qū)域防洪標準可提高到50年一遇。鹽鐵塘保護面積約200km2，河道沿線保護人口22萬人。鹽鐵塘整治段保護面積約80.84km2，河道沿線保護人口8萬人。

3.4.2 排水性能明顯提升

實施鹽鐵塘(耿涇塘～常滸河段)整治工程后，河底高程為0.00m，整治面寬20～36m。鹽鐵塘整治段常水位3.0m時，過水斷面較現(xiàn)狀平均增大24.75m2，平均增幅46.45%，最大處可達62.03%；遇50年一遇設(shè)計洪水位4.15m時，最大瞬時排水流量為35.01～67.56m3/s，大大提高了排水能力，配合片區(qū)其他河道，能滿足常熟市城北片區(qū)防洪能力提高到50年一遇、排澇能力達到20年一遇的標準。

3.4.3 生態(tài)環(huán)境有效改善

本次河岸整治在確保堤岸穩(wěn)定、滿足泄水安全的同時，結(jié)合常熟市創(chuàng)建生態(tài)城市、營造河流綠地廊道，大部分采用生態(tài)砌塊護岸結(jié)構(gòu)型式，為市民提供生態(tài)濱水空間創(chuàng)造了條件。

4 結(jié)語

本文主要對鹽鐵塘常熟段河道治理對策進行研究。通過實施河道疏浚、擋墻新建等工程，河道的引排能力得到有效改善，提升片區(qū)防洪排水安保能力。汛期地區(qū)遭遇極端強降雨天氣時，應(yīng)充分考慮河道上游來水的不確定性，在后續(xù)洪峰到來前抓緊對薄弱堤段、關(guān)鍵堤防進行加固加高，提前調(diào)集預(yù)置搶險物資裝備，安排專門力量，對河道、泛區(qū)圩堤等實行不間斷巡護巡查，出現(xiàn)突發(fā)情況第一時間科學處置，嚴防因持續(xù)浸泡導致管涌、潰口、漫堤、垮壩等險情。加強河道水文氣象監(jiān)測研判和信息共享，實時掌握洪水流量和動態(tài)，統(tǒng)籌考慮上下游、左右岸行洪壓力和能力，加強地區(qū)各類水利工程精準統(tǒng)籌調(diào)度，為沿岸居民生命財產(chǎn)安全提供堅實保障。