安徽省八里河防洪治理措施及環(huán)境影響分析研究

王心勇

（潁上縣水利工程管理所,安徽 潁上 236200）

八里河位于潁上縣內(nèi)潁河下游,自流排水條件差,洪澇災(zāi)害頻繁[1]。針對該區(qū)域防洪治理現(xiàn)狀,研究制定了系統(tǒng)的防洪措施。目前八里河本干經(jīng)過多年的治理,三叉閘以下至溝口段已達(dá)到10 年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn),但兩條支流上的堤防并未達(dá)到10 年一遇標(biāo)準(zhǔn)。除主要支流外,其余支流僅有部分河段達(dá)到了5 年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn)。為此,根據(jù)八里河的實地考察情況以及當(dāng)?shù)刂卫斫?jīng)驗,本文制定有效地治理方案,并對施工期間與運行期間的環(huán)境影響進(jìn)行分析。研究旨在提高八里河河道的排澇防洪能力,為居民生活提供水利保障。

1 區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及存在問題

1.1 區(qū)域概況及水文分析

八里河是潁上縣內(nèi)潁河的最大支流,全長共34.27 km。流域面積為480 km2流域內(nèi)現(xiàn)有根底43.1 萬畝,居住人口51.5 萬人。八里河主要支流有柳溝、第三湖溝、青年河等,八里河流域位于淮北沖積平原的南部,地勢較為平坦,由西北向東南緩傾。最高地面高程為28.5 m,最低為17.5 m,坡降為0.0001。繼第三紀(jì)以來,地殼繼續(xù)發(fā)生以沉降為主的地質(zhì)運動。第四紀(jì)沖積物在地表沉積,不斷改變著地貌形態(tài),加上黃河的南泛侵蝕、沉積以及淮河各支流的分割,境內(nèi)構(gòu)成了很多不同的小地形。土壤以黏土居多,自然肥力較高,是當(dāng)?shù)丶Z食和經(jīng)濟的主要產(chǎn)區(qū)。目前八里河正常蓄水位為21.5 m。該區(qū)域位于我國南北氣候的過渡帶,主要氣候為季風(fēng)明顯、氣候溫和、四季分明、雨量適中。流域多年受季風(fēng)影響,降雨量一般夏季多、冬季少,春雨多于秋雨。年平均降水量為926.7 mm,該流域內(nèi)現(xiàn)有兩個雨量站。

由于八里河流域地處潁河最下游,自流排水條件差,洪澇災(zāi)害頻繁。2019 年八里河流域發(fā)生洪水災(zāi)害淹沒耕地1.1 萬畝,造成520 間房屋倒塌,經(jīng)濟損失達(dá)到600 萬元左右。統(tǒng)計潁上縣八里河1951 年～2020 年洪水資料,總年數(shù)70 年,缺9年水位資料,有資料的61 年最高平均積澇水位為21.84 mm,不均勻系數(shù)為0.12,偏態(tài)系數(shù)為0.30。50 年一遇積澇水位為25.37 m。潁上站最大1 日、3 日降雨量見圖1。

圖1 潁上站最大1 日、3 日降雨量

1.2 區(qū)域治理現(xiàn)狀

八里河流域治理從1972 年進(jìn)行,開始沿岸修筑圈圩,但當(dāng)時標(biāo)準(zhǔn)并不高,防洪不足3 年一遇,之后進(jìn)行了4 次治理。八里河本干總長為34.27 km,現(xiàn)狀兩岸堤防總長為19.72 km,其中右堤長為7.51 km,左堤長為12.21 km。左右岸防洪堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)皆為20 年一遇。目前八里河本干經(jīng)過多年的治理,三叉閘以下至溝口段已達(dá)到10 年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn)。此外,在八里河流域內(nèi)支流眾多,比較大的支流有柳溝、第三湖溝和青年河,其他支流包括北截崗溝,淮渦河等。支流上有堤防的為柳溝、第三湖溝,為回水堤和洼地的圩堤。目前兩條支流上的堤防并未達(dá)到10年一遇標(biāo)準(zhǔn)。除主要支流的支溝宋河、黃溝以及十里長溝外,其余支流僅有部分河段達(dá)到了5 年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 區(qū)域防洪工程存在問題

根據(jù)最新的《潁上縣城市防洪規(guī)范》（2022.6）八里河兩岸堤防規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇,而現(xiàn)狀城市防洪標(biāo)準(zhǔn)并不滿足規(guī)劃要求。柳溝作為八里河流域最長的一條支流,在2013 年進(jìn)行過清淤疏浚并拆除重建部分阻水橋梁,但由于投資限制,閆莊橋以下并未進(jìn)行治理。第三湖溝多年并未進(jìn)行全面治理,目前圩堤內(nèi)缺乏必要的排澇站。青年河作為八里河南部一條東西向的排澇及灌溉引水河道,常年未進(jìn)行系統(tǒng)治理,現(xiàn)狀河道淤積嚴(yán)重,排水不暢。北截崗溝現(xiàn)狀河道斷面過流能力不足5 年一遇。此外,該流域內(nèi)部分溝口防洪涵閘損毀、缺失。這加重了八里河流域內(nèi)的防洪排澇壓力。圩堤內(nèi)的排水手段不夠,需要增加抽排手段,保證沿河圩堤安全。流域范圍內(nèi)主要支溝及二級支溝上存在堵壩或阻水嚴(yán)重的橋梁。據(jù)統(tǒng)計,需要拆除堵壩新建梁板橋6 座,拆除重建橋梁16 座。

2 基于八里河流域防洪排澇經(jīng)驗的治理措施制定

2.1 流域內(nèi)干、支流的治理方案設(shè)計

八里河流域范圍內(nèi)水系眾多,排水通道清晰,結(jié)合近年來該流域范圍內(nèi)已實施的防洪排澇項目,對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的治理,系統(tǒng)解決流域范圍內(nèi)防洪排澇面臨的問題。目前八里河流域范圍內(nèi)三叉閘以下河道經(jīng)過歷次治理,現(xiàn)狀本干河道排澇標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到10 年一遇,三叉閘以上至河源屬于鄉(xiāng)村地區(qū),目前河道疏浚工程正在實施中,排澇標(biāo)準(zhǔn)也能夠達(dá)到10 年,滿足當(dāng)前至今后一段時間的排澇需求,故不再對本干河道進(jìn)行清淤疏浚。八里河兩岸堤防屬于潁上縣城市防洪圈堤的一部分,目前已到達(dá)20 年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn),但根據(jù)《潁上縣城市防洪規(guī)劃》要求,防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇,其中右岸堤防高程不能滿足要求。為此,設(shè)計加固八里河三叉閘至稻香橋段右岸堤防。而八里河保豐溝以下至稻香村橋段屬城市景觀河道,相對于上游河岸,該處河道上口普遍較寬,河道兩岸均已做成連續(xù)的景觀綠植帶,是潁上縣較為重要的濕地觀光帶。由于該處水面較寬,水面容易受風(fēng)浪影響,沖刷河岸,目前部分河岸因風(fēng)浪的長期沖刷,已出現(xiàn)了坍塌險情。結(jié)合該段河道已完成的綠化設(shè)施以及工程成本、材料耐久性等方面的考慮,研究選擇混凝土連續(xù)排樁的方案對城區(qū)段八里河兩岸河道岸坡進(jìn)行垂直防沖刷處理。

治理方案設(shè)計需要對柳溝宋廟大溝以下至溝口處按5年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清淤,宋廟大溝以下至稻香橋段左岸堤防按20 年一遇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固,右岸堤防按10 年一遇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固,對現(xiàn)有的小圩堤進(jìn)行聯(lián)圩處理。堤防沿現(xiàn)有的圩堤及柳溝岸線填筑,利用開挖的順堤土方填筑堤,在堤防下游末端處新建排澇站,解決圩堤內(nèi)澇水外排的問題。堤防加固后,在柳溝溝口處兩岸堤防上新建兩座排澇站,用以排除內(nèi)澇。柳溝設(shè)計堤頂高程成果與現(xiàn)狀地面高程對比見表1。

表1 柳溝兩岸設(shè)計堤頂高程與現(xiàn)狀地面高程對比

結(jié)合表1 數(shù)據(jù)可知,柳溝兩岸羅橋閘以下地面高程高于設(shè)計洪水位,以下河段兩岸地面高程低于設(shè)計水位。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查可知,柳溝宋廟溝以下的現(xiàn)有堤防及地面高程不能滿足10 年一遇的防洪要求。治理方案設(shè)計規(guī)劃從柳溝溝口至宋廟溝岸兩岸通過新建、加固以及聯(lián)圩方式,提高兩岸現(xiàn)有堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn),堤防向上延伸至自然高地。為減輕下游防洪壓力,為上游兩岸農(nóng)田提供灌溉水源,項目規(guī)劃在柳溝與淮渦河交匯處上游新建一座節(jié)制閘,攔蓄部分柳溝澇水。同時項目治理對柳溝之前治理時遺留及未解決的橋梁問題進(jìn)行一并處理。

第三湖溝部分?jǐn)嗝嬗俜e嚴(yán)重,排澇不暢,項目規(guī)劃對第三湖溝本干按5 年一遇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清淤疏浚。第三湖溝下游兩岸現(xiàn)狀有8 條圩堤,現(xiàn)狀堤頂高程高低不一,經(jīng)過復(fù)核,潁紅公路橋以下至溝口端,兩岸堤防整體防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到10 年一遇。項目計劃通過加固、新建及聯(lián)圩的方式,提高堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)。此外,為確保三湖溝兩岸農(nóng)田和村莊防洪排澇安全,同時在兩岸堤防上配套了3 座排澇站。針對該支流入八里河溝口處徐橋閘規(guī)模較小,損毀嚴(yán)重的問題,研究計劃對其進(jìn)行拆除重建。

研究將按5 年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)對青年河進(jìn)行清淤整治,同時對本干阻水橋梁進(jìn)行拆除重建。在青年河入八里湖溝處新建節(jié)制閘,防止八里湖洪水倒灌入青年河中。同樣,鑒于對北截崗溝存在的問題,對其按5 年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清淤疏浚,拆除重建本干阻水橋梁。為避免淮渦澇水進(jìn)入北截崗溝,項目規(guī)劃重建劉莊閘。淮渦河作為一條重要的排澇和引水河道,常年穩(wěn)定蓄水位為26.50 m,目前河道岸坡因排澇沖刷,部分坍塌,項目規(guī)劃對淮渦部分坍塌段河道岸坡進(jìn)行防沖刷護(hù)砌。

結(jié)合《潁上縣城市防洪規(guī)劃》和八里河流域整治經(jīng)驗,計劃將疏浚攔魚設(shè)施至八里河口段引河,使引河的過流能力由184 m3/s 增加至264 m3/s,改善其外排條件。鑒于內(nèi)引河岸現(xiàn)狀,本次規(guī)劃將兩岸坡比有現(xiàn)狀1∶3 削挖至1∶2,同時為了保證削挖后邊坡穩(wěn)定,對河道兩側(cè)岸坡進(jìn)行砼預(yù)制塊防沖刷護(hù)砌。本次規(guī)劃按10 年一遇標(biāo)準(zhǔn)對流域總干渠進(jìn)行清淤整治,同時對總干渠下游2 km 長的陡坡段進(jìn)行砼預(yù)沖刷護(hù)砌。

2.2 八里河流域防洪工程措施

此次規(guī)劃對柳溝下游宋廟大溝以下至五里湖,第三湖溝潁紅公路以下至八里河兩岸堤防進(jìn)行加固,對現(xiàn)有的圩堤進(jìn)行聯(lián)圩處理,并根據(jù)對應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)新筑部分堤防。基于管理需求以及美觀要求,設(shè)計擬采用鋼筋砼防浪墻對八里河右岸圩堤進(jìn)行加固。項目的涵閘工程包括青年河入八里河口處新建節(jié)制閘,對北截崗溝以及第三湖溝溝口徐橋閘進(jìn)行重建。項目規(guī)劃在柳溝及第三湖溝兩側(cè)新加固的地方內(nèi)新建6 座排澇站,排澇站規(guī)劃設(shè)計成果見表2。

清淤數(shù)據(jù)長度為64.8 km,估算總開挖土方185.3 萬m3。開挖棄土中Ⅲ類土用于填筑堤防,其余棄土用于填埋廢棄的池塘洼地等。考慮到實際運行中防洪排澇對河道岸坡造成的不利影響,對八里河城區(qū)段兩岸河道岸坡進(jìn)行排樁防沖刷護(hù)砌,對淮渦河本干沿岸經(jīng)村莊出河道岸坡以及八里河閘內(nèi)引河、總干渠兩岸岸坡進(jìn)行砼預(yù)制塊防沖刷護(hù)砌。

3 治理措施實施對環(huán)境影響分析及保障措施設(shè)計

3.1 施工期間環(huán)境影響分析

混凝土施工中的材料沖洗與養(yǎng)護(hù)的廢石及施工廢泥漿等均有可能影響到水質(zhì),其中土方開挖、回填以及裝卸、運輸?shù)软椖繒a(chǎn)生較多的粉塵。粉塵的主要影響對象是施工現(xiàn)場的工作人員,而燃油機械會在使用過程中產(chǎn)生燃油廢氣,但施工區(qū)地勢開闊,空氣擴散條件較好,廢氣對于施工區(qū)空氣質(zhì)量的影響較小。此外,施工時使用的很多設(shè)備會產(chǎn)生較大的噪聲。經(jīng)預(yù)測,施工噪聲對300 m 范圍內(nèi)的居民都有不同程度的影響,白天50 m 以內(nèi)范圍影響嚴(yán)重超標(biāo),夜間施工明顯影響距離達(dá)到150 m。施工期間,該流域施工區(qū)內(nèi)人口密度相對較大,在工地衛(wèi)生條件較差的條件下很容易產(chǎn)生感染性疾病,工程中產(chǎn)生的固體廢棄物也會對環(huán)境造成一定影響。

3.2 運行期間環(huán)境影響分析

本治理工程主要包括河道疏浚、堤防加固、岸坡護(hù)砌、重建涵閘、排澇站以及橋梁等,流域內(nèi)干支流經(jīng)過治理后能夠改善當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活條件。通過改善流域的水利條件能夠在干旱時候灌溉土壤,洪澇時期及時排水。通過調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu),將傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)變?yōu)榉N養(yǎng)相結(jié)合的多種經(jīng)營性農(nóng)業(yè)。通過植樹造林,種藕養(yǎng)魚,增加水面,進(jìn)而使得該流域周圍氣候環(huán)境、生態(tài)環(huán)境得到大大改善。

3.3 環(huán)境保護(hù)措施設(shè)計

針對水環(huán)境污染,項目計劃在施工期內(nèi)對砂石料系統(tǒng)沖洗廢水、混凝土系統(tǒng)廢水進(jìn)行過濾沉淀處理,將廢氣油水集中焚燒處理,避免污染環(huán)境。施工期內(nèi)產(chǎn)生的生活廢水通過厭氧氧化池進(jìn)行生活污水處理,生活污水在池中停留一天即排入水體。項目規(guī)劃設(shè)施生活污水收集池六座。在施工完畢之后,廢水與污水收集池將會被拆除,并用土回填。

施工過程中,在施工高峰的噪聲源強度一般為80 dB～110 dB之間。研究計劃將施工作業(yè)時間安排在白天,夜晚停止施工。機械設(shè)備的選擇盡量考慮最低聲級水平的方法,同時采取輪換工人的方法,避免單獨工人長時間接觸高噪聲。

為保障施工期間人群健康,工程項目對新人員進(jìn)行衛(wèi)生檢疫、在生活區(qū)中定期殺蟲、水質(zhì)定期監(jiān)測。對于施工期產(chǎn)生的生活垃圾,施工單位將設(shè)立相應(yīng)的換位機構(gòu),定期進(jìn)行清理消毒。而建筑垃圾可作為墊路用料或就近填埋處理,廢物頂部采用植被覆蓋,保持長期穩(wěn)定并防止風(fēng)化侵蝕。

4 結(jié)論

基于八里河流域的防洪治理經(jīng)驗,研究制定了對應(yīng)的系統(tǒng)性的治理措施,并得到以下結(jié)論：

（1）缺乏高水高排通道、無系統(tǒng)的排水體系是八里河流域洪澇多發(fā)的主要原因。

（2）水文計算結(jié)果表明,八里河50 年一遇水位為25.37 m,20 年一遇水位為24.75 m,10 年一遇水位為24.01 m,5 年一遇水位為23.37 m。以此為水位標(biāo)準(zhǔn),研究制定了系統(tǒng)的防洪措施。

（3）想要提升水資源的防護(hù)管理效率,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,必須提前全面了解區(qū)域內(nèi)的水資源分布情況,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展情況進(jìn)行防洪措施制定。