郎溪县县城防洪规划体系设计与研究

2021-04-16 06:31童振权
陕西水利 2021年3期
关键词:堤防防洪洪水

童振权

(郎溪县水利局,安徽 郎溪 242100)

0 引言

“防洪规划”是为防治某一流域、河段或者区域的洪水灾害而制定的总体部署,主要包括国家确定的重要江河、湖泊流域防洪规划,其他江河、河段湖泊防洪以及区域防洪规划等类型[1-2]。本文基于防洪规划体系研究进展,针对郎溪县防洪现状,按照“全面规划、综合治理、统筹兼顾、分期实施”的原则提出了防洪治理体系的设计规划方案。

1 概况

郎溪县地处安徽省东南边陲,长江三角洲西缘,县域总面积1104.8 km2。境内有两大水系,即郎溪盆地内的青弋江水阳江水系、盆地外的太湖水系。水阳江水系有老郎川河、新郎川河、飞鲤河、长溪河、袁村溪等,均汇入南漪湖,然后通过水阳江、青弋江入长江。太湖水系流域面积约70 km2,均属北流的短小沟渠,分别流入胥河与梅渚河,然后汇南河入太湖。郎溪县河流水系分布(如图1 所示)。

2 防洪规划体系

郎溪县城位于县域中部,滨临老郎川河。目前的防洪屏障主要由老郎川河右岸堤防、钟桥河左岸堤防、县城西侧内隔堤以及东部撇洪沟堤防构成,防洪堤圈共17.6 km。防洪工程存在的问题有:防洪标准低、堤身质量差;存在渗漏失稳等安全隐患,上游缺乏控制性蓄水工程;防洪设施不完善,工程措施滞后。

图1 郎溪县河流水系图

2.1 防洪水文分析计算

2.1.1 设计暴雨

根据郎溪东门埂站58 a 实测降雨系列,通过频率计算,求得10 a、20 a、50 a 一遇不同时段设计点暴雨(见表1)。

表1 郎溪县最大1 h、1 d、24 h 设计暴雨计算成果表

2.1.2 设计洪水

新、老郎川河上游桐汭河、无量溪在白茅岭和誓节渡设有水文站观测流量,因此上游洪水可直接采用两个测站实测资料及现有水文成果,测站以下区间洪水由设计暴雨推求设计洪水。经计算,老郎川河上游山下铺处100 a、50 a、40 a、20 a 设计洪峰流量分别为1960 m3/s、1600 m3/s、1450 m3/s、1150 m3/s;新郎川河上游栗园处100 a、50 a、40 a、20 a 设计洪峰流量分别为3640 m3/s、2970 m3/s、2490 m3/s、2130 m3/s。

2.1.3 防洪设计水位

(1)洪水组合

20 a 一遇防洪标准:选定郎川河流域20 a 一遇降雨遭遇南漪湖设计水位作为流域20 a 一遇设计洪水;

50 a 一遇防洪标准:选定郎川河流域50 a 一遇降雨遭遇南漪湖设计水位与流域20 a 一遇降雨遭遇南漪湖50 a 一遇设计水位取外包线作为流域50 a 一遇设计洪水。

(2)防洪水位计算模型

采用河海大学编制的数字流域系统,将老郎川河、新郎川河、连接河、钟桥河作为一个整体系统,建立郎川河流域(含支流钟桥河)一维河网非恒定流模型。通过模型计算水位、流量。

①河道糙率的选取

现状河道除老郎川河县城段右岸堤防采用了钢筋混凝土或浆砌块石护砌外,几乎为天然河道,河底为泥沙,两侧岸壁为土质或土砂质,长有杂草,河道糙率取值0.025~0.03,其中老郎川河县城段取0.025,其他河道(段)取0.03,模型中考虑因河道弯曲、缩窄(扩大)等原因造成的局部水头损失影响。

②边界控制条件

下边界控制水位取南漪湖规划设计水位13.50 m,50 a 一遇水位14.19 m。

③输入流量条件

程序在各个计算河道上设定了多个流量输入节点(见图2)。

图2 非恒定流计算模型示意图

(3)计算结果

通过模型计算老郎川河50 a 一遇沿程规划设计水位变幅14.19 m~16.34 m;新郎川河50 a 一遇规划沿程设计水位变幅14.19 m~20.41 m;连接河50 a 一遇规划设计洪水位变幅20.41 m~20.50 m;钟桥50 a 一遇沿程规划设计水位14.58 m~16.15 m,见图3~图6。

图3 老郎川河20 a、50 a 一遇沿程设计水位

图4 新郎川河20 a、50 a 一遇沿程设计水位

图5 连接河20 a、50 a 一遇沿程设计水位

图6 钟桥河20 a、50 a 一遇沿程设计水位

2.2 防洪体系工程措施

2.2.1 河道堤防整治工程

(1)新郎川河及连接河

连接河全线5.5 km 河道进行疏浚整治,河底宽40 m,两岸堤防按50 a 一遇标准加固、河岸及河坡进行防护。新郎川河全线23.3 km 进行疏浚,河底宽80 m~100 m,右岸堤防按50 a 一遇标准进行加固,河岸及河坡进行防护。

(2)老郎川河

老郎川河县城段5.38 km 堤防按50 a 一遇标准加固提升,堤顶高程基本不变,并结合未来城市发展建设对堤身及河坡进行综合改造提升。其他河段堤防按20 a 一遇标准进行加固。

(3)内隔堤

内隔堤全线3.97 km 堤防进行加固,结合城市道路建设堤顶挡浪墙,对堤身和堤坡结合城市环境要求进行改造和提升,堤顶高程与两端老郎川河和钟桥河一致。

(4)钟桥河

钟桥河上游扩建钟桥水库,总库容约700 万m3。钟桥水库~钟桥段现状河道长约5.92 km,规划对河道拓浚,河口宽70 m~80 m,河底高程7.0 m~8.0 m;钟桥~吴桥段河道长3.8 km,规划对河道拓浚,河口宽80 m~85 m,河底高程7.0 m~6.6 m,堤防按50 a 一遇标准加固,S214 省道桥梁及路面抬高至50 a 一遇设计水位以上;吴桥~吼儿桥段河道长约8.2 km,规划按50年一遇标准拓浚河道,河口宽85 m~90 m,河底高程6.6 m~5.5 m,堤防按20 a 一遇标准加固,河口新建吼儿桥闸发挥挡洪及蓄水作用。规划对双塘、三连塘、郎宁、杨村、幸福塘、下龙须湖等6 座水库溢洪河按20 a 一遇标准治理,下龙须湖水库溢洪河河口设闸控制。

(5)撇洪沟

老城区东部的南、北撇洪沟按20 a 一遇标准进行疏浚、堤防加固等治理,总长5.65 km,北撇洪沟河口设闸,防止洪水倒灌,非汛期蓄水营造景观。沿建平大道新开城东撇洪沟,长约5.6 km,河口设闸控制。

2.2.2 钟桥水库

为拦蓄上游山丘区洪水,增加钟桥河两岸农业灌溉可利用水资源量,为县城及开发区提供稳定水源,缓解水资源供需矛盾,结合开发区路网规划,在规划锦富东路与纬一路之间扩建现有钟桥水库,总库容约700 万m3,汛限水位15.4 m,兴利水位16.40 m,50 a 一遇设计洪水位为16.72 m,300 a 一遇校核洪水位为17.78 m。

2.2.3 中斗闸

中斗闸按《郎溪县中斗节制闸加固初步设计》进行除险加固。

2.2.4 桥梁改造

规划拆除钟桥老桥;改造下村桥、吴桥2 座桥;拆除重建S124省道桥;改造连接河3 座交通桥;改造新郎川河上8 座交通桥。

2.3 防洪体系非工程措施

2.3.1 洪水预警预报系统

针对郎溪县城区水情信息的收集、处理和传递均采用人工系统的现状,规划建立并逐步完善以信息采集系统为基础,通讯、计算机网络为手段,决策支持系统为核心的防汛指挥系统,实现对郎溪县城区重点防洪区域的水情、雨情、工情和险情的实时监测,提高对水旱灾情的预报精度,为防汛抗旱和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据。各分系统建设完成后,通过系统集成使各分系统协调工作,并保证系统与县、市防汛系统之间的一致性。

2.3.2 清障规划

由于城区内河道、排水沟缺乏规范化管理,一些单位和个人擅自在河道行洪范围内修建阻水建筑物和侵占河道,加上直接或间接地向河道中倾倒生产、生活垃圾等,侵占了河道行洪断面,不仅严重影响了河道行洪。对阻水和其它障碍物,按照“谁设障,谁清除”的原则,责成原建设单位和个人在规定的限期内改建或拆除。

2.3.3 黄砂采控

黄沙开采降低了河底高程,扩大了河道泄洪能力,降低了河道水位,同时疏浚了航道。但是盲目地不加控制的采挖也造成局部冲於变形,引起河岸崩塌,这加剧了河流的不稳定性。因此,必须加强黄砂采挖管理,设立控制采挖点或采挖线或采挖范围的标志,指定巡逻人员,巡回监察,严禁乱采超采,保证黄砂采挖能达到发展地方经济河道整治目的。

2.3.4 规划保留区

河道整治计划用地和规划建设的堤防用地及扩大或者开辟人工排洪道用地范围内的土地为规划保留区。规划保留区内可在有关部门批准的情况下进行不妨碍河道行洪和排涝的绿化景点建设,任何单位和个人不得进行其它建设。划定郎溪县河道规划保留区范围(见表2)。

表2 郎溪县河道规划保留区范围

2.3.5 洪水风险图

洪水风险图是通过资料调查、洪水计算和成果整理,以地图形式直观反映某一地区发生洪水后可能淹没的范围和水深的图形,用以分析和预评估不同量级洪水可能造成的风险和危害。洪水风险图的编制是洪水管理的基础工作,也是防洪非工程措施的一项重要基础工程。规划要求绘制县城及周边地区50 a 一遇设计洪水下风险图以评估预防县城洪灾风险。

3 结语

城市化进程导致大量非建设用地转变为建设用地,区域下垫面多被不透水面层代替,减弱了水文循环能力和水源涵养能力,同时城市防洪工程配套不完善,防洪标准不统一造成洪涝灾害威胁与日俱增。因此,以城市安全为核心,结合城市总体规划按照“以防为主,防治结合”的思路,综合采取工程措施与非工程措施制定适应当地的防洪规划体系是必要且有效的。

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