北金堤防洪存在的问题及对策

发表日期:2006-02-15 浏览人数: 作者:崔庆瑞 来源:水信息网  评论

1.北金堤滞洪区现状

1.1概况

北金堤滞洪区是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分,是适应黄河下游河道上宽下窄的特点,为处理黄河超标准洪水而开辟的。北金堤滞洪区上自白石头庄起,下至陶城铺险工上首经张庄闸入黄结束。我区地处北金堤滞洪区末端,所辖北金堤堤防由高堤口开始,至陶城铺与临黄堤相接为止,长83.37km;险工13处,坝垛83段;涵闸8座,设计流量为129.5m3/s。防守任务是在防御黄河下游超标准洪水和金堤河内涝水双重任务的前提下,确保北金堤堤防安全。

1.2治理情况

人民治黄以来,特别是1951年北金堤滞洪区立项后,党和国家高度重视北金堤建设,1974年至1985年先后三次对北金堤进行加高培厚,完成土方2281.8万m3,整修、改建险工埽坝用石5.5万m3,使重点防洪工程得到了加固,达到了1983年设防标准。尽管北金堤滞洪区至今未经滞洪考验,但它在战胜历次金堤河内涝水中发挥了重要作用。

金堤河河道宽浅,比降平缓,淤积严重,防洪标准低。经黄委会批准,1999年对金堤河干流进行了治理。开挖疏浚河道131.6km,按20年一遇内涝水设防标准加固了南北小堤(堤顶高出设防水位1.1m),改建了部分桥梁。对张庄排水闸进行了改建,保留了该闸黄河倒灌和分洪退水两项功能。设计挡黄河水位42.78m,挡金堤河水位43.39m,滞洪区退水入黄水位47.36m,闸底板由原来的37m抬高到40m。

2.北金堤滞洪区的作用

2.1分滞洪水,减轻黄河防洪压力

北金堤滞洪区设计有效分滞洪涝水27亿m3,其中黄河水20亿m3,金堤河遭遇内涝水7亿m3。其运用方案需根据不同时期的防洪任务由黄河防汛总指挥部拟定,滞洪运用时报经国务院批准。北金堤滞洪区的运用原则是:当黄河上中游发生特大洪水,经过四库联合拦洪,东平湖水库充分运用后仍难以解决时,报请中央批准使用北金堤滞洪区分滞洪水,以保证华北平原的防洪安全。通过北金堤滞洪区滞洪运用,减轻黄河防洪的压力,确保黄河防洪安全。

2.2蓄滞内涝水

当北金堤滞洪区不蓄滞洪水时,可蓄滞金堤河内涝水7亿m3,在适当时机排入黄河,减缓金堤河流域内涝水的压力,起到排涝作用。当金堤河来水量较小时,部分水量还可以作为金堤河沿线灌溉用水。

3.金堤河洪水及险情

金堤河是黄河下游的一条支流,发源于河南省滑县,干流全长158.6km,流经河南、山东两省的6个县,纵穿北金堤滞洪区,在陶城铺险工上首经张庄闸控制入黄,总面积2316km2。该流域南临天然文岩渠和黄河大堤,北靠北金堤,两岸地势平坦,东西长171km,上宽40km,下宽7km,上宽下窄,呈狭长三角形,是历史上的黄河故道。该流域地势南高北低,上陡下缓,河槽比降1/6000~1/15000,自张秋至张庄闸10km的河道呈1/4000的倒比降,内涝水集中在北金堤滞洪区末端。

金堤河流域多年平均降雨量606mm,年际变化较大,年降水量大小相差5倍;年内分配极不均匀,全年50%以上的降水发生在6月至9月,并经常以暴雨形式出现。据统计,该流域1天最大点雨量为300.2mm,3天最大点雨量为354.6mm,7天最大点雨量为450mm。金堤河来水对北金堤防洪形成一定的压力,如再遇黄河洪水,北金堤防洪的压力将会更大。

3.1 1993年洪水

1993年6月下旬至8月上旬,金堤河流域连续降雨,致使金堤河范县站出现了3次洪峰,8月9日最大洪峰流量81m3/s,水位45.02m。此次洪水偎堤水深一般在2-4m,最大偎堤水深5.8m,42.00m以上水位持续了39天。受洪水冲刷,我区姬楼、朱楼、古城、道口、斗虎店、金斗营6处险工19段坝下蛰出险;仲子庙闸漏水严重,闸门隆鸣,机房沉陷裂缝加剧;堤防风波坍岸3处,长17km;桩号71+400-71+560、119+200-119+750背河堤脚出现渗水、管涌等险情。

3.2 1998年洪水

8月10日范县站出现77m3/s的洪峰流量,水位45.26m,大水偎堤长度占堤防总长度69%。洪水造成风波坍岸2处,长19.3km;坝岸坍塌3处,计3700m3;16段坝岸出现坦石走失和坍塌险情。

3.3 2000年洪水

7月7日范县站最大流量276m3/s,在54小时之内,河水暴涨2.33m。这次洪水为1974年以来最大洪水,水位比1974年的最高水位45.47m(相应流量452m3/s)高0.35m。7月5日至7月19日。北金堤偎堤长度55.6km,偎堤水深一般在1.5-3.8m,最深达5.5m。有10.73km堤段出现风浪淘刷险情;8处险工56坝次出现护坡石或根石坍塌险情;1处涵闸严重漏水。这次内涝水还造成30间房屋倒塌,4.8万亩耕地被淹,倒塌桥梁1座,19人落水,其中4人死亡。

4.北金堤防洪工程存在问题

4.1堤防强度不足

4.1.1目前北金堤堤防有16处渗水段,长10.2km,有1/6的堤防出现过渗水。大堤葛楼路口、赵升白闸、八里庙闸缺口3处,累计长0.3km,分别低于设计堤顶高程1.6m、1.7m、1.6m。

4.1.2堤身断面不足段超过50%。金斗营(79+000)以下长44km的堤防断面严重不足,按设防水位浸润线出逸点高出背河地面3~7m。1976年2月黄委会下达了《北金堤滞洪改建规划实施意见》,但由于投资未到位,古城以下长48.9km的后戗加固没有修做,葛堤口至陶城铺20.8km的机淤土方仅完成东堤至陶城铺的1.7km。

4.1.3堤脚残缺严重。北金堤104+000以下堤防长时间受金堤河内涝洪水冲刷,多处堤防出现风浪淘刷险情,造成堤脚残缺长达19.3km,最大残缺尺寸高5.7m、宽3.7m,至今没有恢复。

4.1.4獾狐洞穴多。北金堤110+000-120+335和0+000-3+000堤段,远离村庄,过往人员稀少,獾狐活动猖獗,特别是近几年更加严重。管理单位每年组织捕捉,1990年至今共捕捉獾90余只,进行3次翻挖处理。2003年汛前工程普查时,又在北金堤118+000-120+335和1+750-3+000堤段发现獾狐洞穴12处,32个洞口。

4.2险工坦石单薄,无根石

我区北金堤有13处险工,83段坝岸,工程长度为22.6km,占所辖北金堤长度的27%。险工坝短裆长,挑溜能力差,坦石不足,无根石,抗洪强度严重不足。金堤河治理后洪水汇流快、流速大、冲刷力强,险工坝岸难以满足防洪需要。

4.3 涵闸标准低,有诱发决堤的可能

北金堤上有8座涵闸,设计过水流量129.5m3/s。明堤闸于2000年改建,高堤口闸1996年新建,张秋闸1984年改建,东池、道口两闸1979年改建,这5座涵闸都未经大水考验。仲子庙、赵升白、八里庙3座涵闸分别建于1972、1960、1959年,设计防洪标准低,施工质量差,加上多年失修,普遍存在洞身短、渗径不足,洞身断裂,闸门扭曲、漏水严重、启闭困难等问题,已成为北金堤的主要险点隐患。另外,东池、道口2座老闸,在大堤加培时没有全部拆除,洞身至今埋在大堤内,是北金堤的重要隐患。

4.4金堤河治理对北金堤防洪的影响

4.4.1水位抬高,险情加重

张庄闸按3年一遇排涝时,临金堤河水位为43.22m,相应黄河流量1930m3/s,也就是当黄河流量大于1930m3/s时,43.22m以下的内涝水就无法排泄入黄,104+000以下偎堤水深在4m左右;若黄河和金堤河同时发生洪水,当黄河流量在7000m3/s时,张庄闸临黄水位45.75m,高于张庄闸20年一遇内涝水水位(45.60m)0.15m,内涝洪水将无法排泄入黄,104+000以下偎堤水深在6m以上,由于该地区主导风向为南风和偏南风,104+000以下吹程大,届时堤防将受到长时间风浪淘刷。

4.4.2险工坍塌,失去挑溜作用

金堤河干流治理后,河道缩窄,汇流快、流速大,且溜势也发生了变化,如贾垓险工,新修的北小堤将原来起挑溜作用的1#坝围在堤内,失去挑溜作用,主溜直冲残破短矮的2#、3#坝,位于贾垓险工下游的张秋险工吃溜加重,将会出现坍塌、垮坝等严重险情,其他险工坝岸因溜势变化将出现不同程度的险情。

5.非防洪工程措施不适应防御大洪水需要

一是抢险技术手段落后。目前主要以传统的抢险技术为主,查险、抢险技术落后,不适应抗大洪、抢大险的需要,有待于进一步研究和探讨。二是机动抢险队近两年刚刚组建,还没有经过大洪水的考验。三是群众防汛队伍人员流动性大,组建困难。四是北金堤无专业机动抢险队。一旦北金堤滞洪区滞洪,很难保证险情的及时抢护。

6.对策及建议

6.1确定防洪标准,解决防汛经费

根据金堤河多年来水、治理、张庄闸改建以及黄河河床淤积抬高等对金堤河洪水的影响,金堤河防洪标准的确定应考虑金堤河范县站的洪水流量、来水量和偎堤水深。

参照1993年、1998年、2000年金堤河实际来水给北金堤防洪工程造成的险情,建议我区上段以范县站洪水流量超过100m3/s,或偎堤水深达到0.5m时,金堤河防汛即进入“警戒状态”;下段以偎堤水深沿程达到2-3m时,金堤河防汛即进入“警戒状态”。届时将参照黄河防洪标准,部署北金堤防守工作。金堤河防汛进入“警戒”状态前,按包干经费报支防汛费用;超过“警戒”状态,按黄河下游艾山站超过5000m3/s对待,即防汛抢险经费实报实销。

6.2修复北金堤防洪工程

北金堤防洪工程不仅是防御蓄滞洪区超标准洪水的重要措施,也是抵御金堤河内涝水的屏障。北金堤工程存在的险点、隐患多,给北金堤滞洪区滞洪带来一定的压力。建议增加部分投资,按照滞洪标准修复北金堤水毁工程,改建病险涵闸,加固北金堤堤防,扩建张秋闸和张庄扬水站,改善滞洪区内的道路建设,减轻黄河防洪和金堤河内涝水的压力。

6.3尽快完善非工程措施

影响滞洪区滞洪安全的因素很多,情况比较复杂,除防洪工程标准偏低外,非工程措施也很不完善。如新形势下群众防汛队伍组建困难,平时训练少,没有机械设备,仍然按照传统的方式、方法训练,通信设备落后,极不适应目前防汛的需要。建议增加投资,尽快完善非工程措施,无论北金堤滞洪区是否滞洪,强有力的非防洪工程措施都是战胜洪水、保证防洪安全的重要保障。

6.4增强水患意识

搞好水法和河道管理条例等的宣传,增强滞洪区内及沿线群众的水患意识。小浪底水库建成运用后,减轻了黄河下游的防洪压力,北金堤滞洪区的运用机率减小,但根据三门峡水库多年的运用,一、两个水库难以解决黄河下游的防洪问题,在近几十年内,北金堤滞洪区仍应作为防御黄河下游超标准洪水的重要措施。另外,金堤河内涝水对北金堤堤防形成了一定的防洪压力,如麻痹大意,后果不堪设想。同时依法查处违章建筑,清除行洪障碍,减少防洪工程的人为破坏,保护防洪工程完整,减轻滞洪压力。

6.5确保工程面貌完整

建议上级有关部门增加部分投资,加强北金堤工程管理,或对北金堤滞洪区进行开发,闯出一条以堤养堤的路子,稳定北金堤养护队伍,确保工程面貌完整和防洪安全。

作者单位:聊城市黄河河务局

[责任编辑:net_studio]

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