南水北调中线京石段左岸排水工程防洪影响与建议.pdf

第 8 卷O 1 2 0 1 0 年 3 月 南水北调与水利科技 S o u t h t o N o r t h Wa t e r T r a n s f e r s a n d Wa t e r S c i e n c e&T e c h n o l o g y Vo 1 8 S u p p M a r 2 01 0 南水北调 中线 京石 段左 岸排水 工程防洪影响与建议 姚 晨光 ，董晓 燕 ( 河 北省水利水 电勘测设计研 究院 ， 天津 3 0 0 2 5 0 ) 摘要 ： 南水北调 中线京石段渠段总长 2 2 7 1 5 5 k m， 按非 串流和串流两大洪水分区共需 布置左岸排水建筑物 1 0 5座 ， 其总 体布置以小并与大、 高并与低、 集水面积一般小于 2 O k m2 、 并适当控制建筑物间距为原则。总干渠建成后将对左岸排水 建筑物上游 1 6 座村庄加大淹没影响； 而因部分河沟进行了沟沟合并和集中排水， 在已建的 1 0 5座左岸排水建筑物中有 6 6座对下游村庄的防洪产生不利影响。建议尽快采取一定的工程措施， 确保总干渠沿岸上下游村庄的防洪安全。 关键词： 南水北调中线； 左岸排水工程； 上下游村庄； 防洪影响； 建议 中图分 类号 ： T V8 7 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 O 1 O ) O 0 1 0 0 1 1 - 0 2 Ef f e c t s t o Fl o o d Pr o t e c t i o n o f Le f t Ba nk Dr a i na g e St r u c t u r e s a nd S u g g est i o ns a l o ng t he Mi d d l e R o u t e o f S o u t h - t o - No r t h Wa t e r T r a n s f e r f r o m B e i j i n g t o S h i j i a z h u ang S e c t i o n YAO Ch e n - g u a n g， DONG Xi a o y a n ( He b e i Re s e a r c h I n s t i t u t e o f I n v e s t i g a t i o n De s i g n o f Wa t e r C o n s e r v a n c y& Hy d r o p o we r ， Ti a i n 3 0 0 2 5 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：Th e L e n g t h o f B e ij i n g S h i j i a z h u a n g s e c t i o n i n t h e Mi d d l e Ro u t e o f S o u t h - t c No r t h Wa t e r Tr a n s f e r p r o j e c t i s 2 2 7 1 5 5 k mDi v i d e t h e r e g i o n a c c o r d i n g t o n on - s e r i e s f l o w o r s e r i e s f l o w， t he r e a r e 1 0 5 s t r u c t ur e s n e e d t o h e l a i d a l o n g t h e c h a n n e l f o r dr a i n a g e The s e s t r u c t u r e s l a y o u t s h o u l d f o l l o w s o me p r i nc i p l e s ，i n c l u d i n g i nt e g r a t i ng l a r g e bu i l d i n g s wi t h s ma l l b u i l d i n gs ，i n t e gr a t i n g hi g h b uil d i n g s wi t h l o w b u i l d i n g s ，l e s s t h a n 2 0 k m0 o f t he wa t e r s h e d a r e a，a n d t h e d i s t a n c e a mon g t h e s e s t r u c t u r e s i n a a p p r o p r i a t e r a n g e Bu i l d i n g o f c h a nn e l wi l l i n t e n s i f y t h e s u b me r g e d i m p a c t t o 1 6 v i l l a g e s u p s t r e a m a n d d o wn s t r e a m o f t h e d r a i n a g e s t r u c t u r e s W h i l e ，b e c a u s e s o me b r o o k s c o mb i n e d a n d c o n c e n t r a t e d i s c h a r g e i n g ， t h e r e a r e 6 6 s t r u c t u r e s wi l l b r i n g a d v e r s e e f f e c t s t o u p s t r e a m a nd d o wn s t r e a m o f t h e dr a i n a g e s t r u c t u r e s S o me a s u r e s mu s t b e a d o p t e d t O e n s ur e t h e s e c u r i t y o f v i l l a g e s a l o n g t h e c h a nn e 1 Ke y wo r d s ：t h e Mi d d l e Ro ut e o f So u t h t o - No r t h W a t e r Tr a ns f e r ； l e f t ba n k d r a i na g e s t r u c t u r e s ； u p s t r e a m a n d d o wn s t r e a m v i l l a g e s；e f f e c t s t O f l o o d p r o t e c t i o n； s u g g e s t i o n s 1 概 述 南水 北调 中线京石段应 急供水 工程 ( 石家 庄 一北 拒马河 段 ) 位 于石家庄 市、 保 定市境 内 ， 渠段总 长 2 2 7 1 5 5 k m， 工程 穿越海河 流域 的子牙河和大清河两 大水系 ， 大小交叉 河流 9 6 条， 坡水区 3 1处。总干渠上游共有汇流面积大于 2 0 k r n 2的 河流 2 2 条 ， 需 布置大型河渠 交叉工程 ； 流域面积小 于 2 0 k m2 的河沟和坡水区 1 0 5处， 需布置左岸排水建筑物， 其中河跨渠 渡槽 2 2 处， 河穿渠倒虹吸 6 5 处， 河穿渠涵洞 1 8 处。 由于总干渠京石段线 路布置 中尽可 能避 开了村庄 ， 导 致 渠道上下游附近村庄相对较为密集。一般情况下， 1 o年一遇 以内洪水不致对上游产生淹没影响， 但高标准洪水时， 上游部 分村庄壅水值较大 ， 影响 了村庄 防洪安 全。位于总 干渠下 游 的村庄， 因左岸排水建筑物在工程布置时对上游多数河沟进 行了沟沟合并 、 坡水区由分散坡面排水变集中排水， 与天然条 件相 比， 建筑物出流较为集中， 一般会对下游河势稳定和附近 村庄安全产生不利影响， 附近的村庄洪水风险有增加趋势 1 。 2 左岸排水建筑物布置情况 2 1 左 岸排 水分 区 根据总干渠沿线地形和交叉河流发育情况 以及 调查 和实 测大洪水的资料分析， 总干渠京石应急段沿线地区遭遇较大 洪水时， 基本可分为三种排洪方式 2 。 主要 由现状河道排泄 洪水 的方 式。 主要由现状河道排泄中小洪水， 遇较大洪水时则会发 生出槽、 漫滩行洪或局部串流的排洪方式。 由河流洪水 、 排洪沟洪 水和坡 水区洪 水三者 相互 串流 形成 的坡 面混合排 洪形式 。 收稿 日期 ： 2 0 0 9 1 2 1 9 修 回日期 ： 2 0 1 0 一 O 1 1 9 作者简 介： 姚晨光 ( 1 9 6 9 一 ) ， 男， 河北乐亭 人， 高级工程师 ， 长期从事水资源 、 防洪规划方面的工作。 1 1 第 8 卷 0 1 南水北调与水利科技 2 0 1 0年 3月 从上述 3 种排洪方式 可以看 出， 中线总 干渠沿线在 遇到 较大洪水时基本形成两种洪水分区， 即洪水非串流区和洪水 串流区。 2 2 左岸排水工程布置 在左岸排水建筑物工 程布置 中， 由于 浅山丘陵 区山洪 沟 密布， 总干渠工程设计 中采取对部分小型河沟通过开挖排洪 沟使其相互贯通、 合并 ， 并在与较大河沟的交叉位置处布置左 岸排水建筑物 ， 既能达 到排除总干渠左岸洪水 ， 又能减少左 岸 排水建筑物过于密集的问题， 其合并原则如下。 小并与大、 高并与低； 以集水面积小于 2 0 k m 作为 控制； 排水建筑物布置间距一般控制在 2 k m； 尽量清除 洪水因河沟合并后对下游村庄增加的不利影响。 对于山前平原坡水区， 由于地形变化不大， 没有明显的河 沟 ， 排水建筑物 布置在总干渠左侧的位置较低处 ， 并以两处左 岸排水建筑间距不超过 2 k m为原则。 3 防洪影响分析 3 1 总干渠上游村庄淹没影响分析 中线总干渠京石段左岸排水建筑物共有合并后的小河沟 7 3条， 坡水 区 3 2处。 在非串流区的 8 1 座左岸排水建筑物中， 上游村庄淹没情 况为： 1 O 年一遇洪水只有 2座村庄进水， 最大淹没水深分别 为 0 3 7 m； 2 0年一遇洪水 4座村庄进水， 最大淹没水深 0 8 2 m； 5 0年和 2 0 0 年一遇洪水总干渠左侧淹没村庄没有增加 ， 但 最大淹没水深增大为 l I 4 3 m和 2 4 9 mE 。 对于串流区 2 4座左岸排水建筑物上游村庄淹没情 况为 ： 1 O年一遇洪水， 共有 5座村庄进水 ， 最大淹没水深 0 7 3 m， 较 工程修建前增加 0 4 1 m； 2 0 年一遇洪水， 共有 9座村庄进水， 最大淹没水深 1 8 9 m， 较工程修建前增加 1 0 2 m； 5 0年一遇 洪水， 共有 1 2座村庄进水， 最大淹没水深 2 6 6 m， 较工程修 建前增加 1 5 8 m；1 O 0 2 0 0年一遇 洪水 ， 串流 区内总 干渠 左岸附近的村庄均受到不 同程度的影响， 村庄淹没水深均 有增加 。 3 2 总干渠下游村庄淹没影响分析 南水北调工程实施后对下游村庄影响主要包括以下 4 种 情况 。 排水 建筑 物下游没 有受影 响村 庄 ， 下泄 洪水直接进 入 下游河道。在南水北调 1 0 5座左岸排水建筑物中， 排水1： 3 门 下游没有受影响村庄的排水建筑物共有 3 9 座， 其中串流区有 1 0座 ， 非 串流 区 2 9 座 ， 这些 河沟和坡 水区下泄洪水 直接进入 下游河道 ， 对下游村庄不构成 威胁 。 坡水区排水建筑物下游有村庄， 下泄洪水影响村庄安 全。在坡水区中， 共有 1 9 座左岸排水建筑物出口下游有村庄 存在， 因坡水区洪水由工程修建前的坡面漫流改变为工程修 建后的集中出流， 下游的村庄洪水影响风险将增加。 河沟从下游村庄边缘经过， 洪水冲刷对下游村庄安全 构成威胁。本渠段 7 3条小河沟中共有 1 4 条河沟从下游村庄 边缘经过， 虽然这些河沟现状沟形较深 ， 发生高标准洪水仍不 出槽， 但因总于渠的修建增加了河沟的行洪流量， 加剧了对两 岸 的冲刷 ， 直接影响下游 两岸村庄 的防洪安全 。 河沟现状过水能力较低 ， 高标准洪水出槽威胁下游村 庄安全。河沟在下游虽然有明显沟形， 但因在总干渠修建中， 对上游河沟进行了合并， 合并前各河沟是从不同方 向分别流 入下游各村， 单宽流量较小 ， 而沟沟合并后洪水由分散汇入村 庄变为集中流入， 单宽流量增大， 洪水破坏力增强， 加大了下 游村庄的防洪影响风险， 此类河沟共有 3 3 条。 4建 议 南水北调中线京石段供水工程现已完工， 但总干渠左岸 排水工程对上下游村庄造成的防洪影响并没有同步解决， 为 保证总干渠沿岸村庄的防洪安全， 建议尽快采取以下工程措 施 。 对总干渠上游加大了淹没影响的村庄， 建议采取修建 护村埝及( 或) 安排撤退路等必要的工程措施保证村庄安全。 对坡水区左岸排水建筑物下游村庄的影响， 建议进行 河沟开挖倒流和村庄防护， 减小因总干渠修建而给下游村庄 带来的风险。 对从 左岸排水 建筑物 出 口下游 村边或 村 内经过 的河 沟， 为减小因上游沟沟合并而加大的对下游村庄冲刷和淹没 影响， 建议对下游河道进行扩挖、 开挖( 连通) 、 筑堤、 或护砌等 工程措施 。 参考文献 ： 1 水利部河北水利水电勘 测设计 研究 院 南水北 调中线 京石段应 急供水工程( 石家庄至北拒马河段) 初步设计报告E R 天津： 河 北水利水电勘测设计研究院 ， 2 0 0 4 E 2 水利部河北水利水电勘测设计研究院 南水北 调 中线京石段应 急供水工 程 ( 石家 庄 至北拒 马 河段 ) 左岸 排 水工 程 布置 报告 R 天津： 河北水利水电勘测设计研究院 ， 2 0 0 4 3 河北水利水电勘测设计研究院 南水北调中线京石段应急供水 工程( 石家庄至北拒马河段) 防洪评价报告 R 天津： 河北水利 水电勘测设计研究院 ， 2 0 0 5 E 4 水 利部河北水利水电勘测设计研究院 南水北 词 中线京石段 防 洪影 响工程 ( 石家庄 至北拒马河段) 初步设计报告 E n 天津 ： 河 北水利水 电勘测设 计研究 院， 2 0 0 6