张法宝
安徽省淮河流域涝灾成因与治理对策
张法宝
安徽省淮河流域面积6.7万km2,耕地293万hm2,人口3728万,涉及蚌埠、淮南等10个市38个县(市、区)。先后实施了淮河干流扩大排洪通道工程、行蓄洪区整治工程、淮北大堤加固工程、临淮岗洪水控制工程和跨省淮北支流治理等防洪工程,淮河中游防洪能力得到较大提高,洼地直接受外河洪水侵袭的几率减少,农田内部通过排水系统建设和增加抽水装机,受涝程度大大减轻。但由于投入不足,平原河道排涝工程标准低、区域性涝水外排出路受阻、田间排水系统配套率低,在丰水年或中小洪水年份,因洪致涝、超标准降雨致涝仍很严重。
安徽省淮河流域地处淮河中游,由于不利的自然条件,再加上黄河夺淮的影响,流域内洪涝灾害仍频繁发生。1949~2000年的52年中,流域每年遭受洪涝灾害,成灾面积在2000万亩、3000万亩、4000万亩和5000万亩以上年份分别有26年、14年、10年和6年,占统计年数的50%、26.9%、19.2%和11.5%。年成灾面积超过6000万亩的有1954年、1956年、1963年和1991年,平均13年出现一次。52年的年平均成灾面积为2379.5万亩,成灾率超过12%。
1.降雨因素
淮河流域暴雨大致分为两类。一是发生在6月、7月的由涡切变形成的流域性大暴雨,面广、量大、持续时间长,极易造成洪涝灾害,如1931年、1954年、1991年发生的暴雨。二是发生在8月的台风型暴雨,强度大、历时短、范围小,易造成局部地区洪涝灾害,如1975年发生的特大暴雨。据历史暴雨资料统计:淮河流域一天暴雨超过100mm、200mm、300mm的最大笼罩面积分别为48760 km2(1956年10月)、11090 km2(1974年8月)和5980km2(1975年8月7日);三天暴雨超过200mm、400mm和600mm的最大笼罩面积分别为44170 km2(1956年6月)、12800 km2(1975年8月)和7360km2(1975年8月);七天暴雨超过100mm、200mm和300mm的最大笼罩面积分别为194820 km2(1956年6月)、111270 km2(1954年4月)和38030km2(1956年6月)。正是这些大范围、高强度的持续性降雨为洪涝灾害的发生提供了条件。
2.地形因素
安徽省淮河流域地形和水系特征是一个不对称扇形结构,北岸为广阔的淮北平原,地势平缓,分布有沙颍河、涡河等12条一级支流以及茨淮新河、怀洪新河和新汴河等3条大型人工河道;南岸为江淮丘陵区,西南部为大别山区,源短流急,沿淮有一连串的湖泊洼地,分布有史河、淠河等11条一级支流。由于独特的地理条件,特别是淮河进入中游后突然变得平缓,每当发生流域性降雨,上游洪水迅速进入中游河道,中游水位迅速上涨,受淮河干流高水位顶托时间长,沿淮湖泊洼地经常遭受“关门淹”。特别是淮北平原坡度平缓,各处都分布有大面积洼地,导致受涝机会多,且受灾面积大。淮河主要支流如颍河、涡河、浍河等跨省河道,汛期中上游洪水来量大,受淮河高水位影响,上下游洪水汇集;中小河道如西淝河、北淝河、芡河、沱河等均汇入负有分洪、蓄洪任务的茨淮新河、怀洪新河和湖泊(四方湖、沱湖等),受下游洪水位的影响,因洪致涝问题非常严重。
3.河道排涝标准低,泄水能力不足
安徽省淮河流域多数骨干河道治理于20世纪50~70年代,有的甚至未经过治理,河道淤积严重,绝大多数河道的除涝能力仅3~5年一遇,有的甚至不足3年一遇,排水能力严重不足。以淮北平原为例,骨干河道中排涝标准达到5年一遇的仅占30%,达到3~5年一遇的约占30%,不足3年一遇的约占40%。谷河、润河、西淝河上段、北淝河上段、茨淮新河、新汴河及正在治理的颍河、涡河等达到5年一遇除涝标准;洪河、怀洪新河、奎濉河、唐河仅达到3年一遇标准;近年已经治理的浍河、泉河尚不足3年一遇;氵解河、北沱河、石梁河、大沙河、龙岱河等其他支流只有5年一遇的20%~50%。
4.农田排水系统不健全
治涝投入相对较少,排涝设施不完善也是涝灾严重的另一个重要因素。20世纪80年代,淮北平原曾进行过以大沟为单元的农田除涝工程配套,限于当时人力、物力条件,整体配套面积至多也不超过60%~70%,导致农田排水系统不健全且年久失修。
淮河中下游因洪致涝的特点是因洪致涝区范围随河道洪水位高低而增减,因洪致涝灾情大小随河道高水位持续时间长短而变化。进一步增强淮河下游入海水道的泄洪能力,加快淮河洪涝水的排泄速度,可大大缩短淮河涝水入海的路径,在相同的水位落差之下,明显提高泄水比降,降低淮河及其主要支流河道的排涝水位,减轻其对平原中小河道、湖泊高水位影响。
安徽省沿淮湖洼地(含行蓄洪区)面积约9000km2,居住人口近400万。这一地区地面高程一般为20~15m,而淮河干流正阳关至浮山河道设计洪水位为26.5~18.5m,高于洼地地面高程3.5~6.5m;警戒水位为24.0~17.3m,高于洼地地面高程2~4m,汛期遇淮河中小洪水,干流水位即高出洼地地面,控制闸虽可拒外水倒灌,但由于洼地地形平坦,地势低洼,“关门淹”时间一般长达2~3个月,沿淮洼地排水难的问题十分突出。
多年来,沿淮洼地已建有排涝站装机约20万kW,部分洼地建有大、中型排涝站,但是,大多数地区排涝站规模较小,排涝标准达不到5年一遇,部分低洼地区缺乏泵站等排涝设施,内水难以外排。结合已建排涝站,按10年一遇排涝标准估算,安徽省淮河流域湖洼地需新建和改造排涝泵站近36万kW。
安徽省淮北平原河道多数为跨省河道,且处于河道下游,主要承泄上游邻省来水,客水面积占流域面积的比重较大。由于河道比降平缓,现有排水能力低,出口受河、湖高水位顶托,洪涝问题一直很突出。20世纪50年代初,安徽省开始对淮北平原支流河道进行治理,但是部分河道至今未治理,河道淤积严重,排水能力严重不足。如氵解河流域自1952年按麦作期5年一遇治理以来,方店闸以上至今没有进行治理,河道内杂草丛生,淤积严重,目前的排涝能力仅相当于5年一遇设计流量的27%~43%,且缺乏完整堤防,断面不规则,沟口无涵,无防洪功能。因此,必须加强以淮北支流河道疏浚为重点的排涝工程建设,减轻河道两岸洼地的洪涝灾害。据统计,仅淮北支流河道需疏浚长度达1390km。
安徽省淮河干流沿岸湖泊周边及支流河道中下游分布有大小圩区700处,耕地近24万hm2,涉及人口300万,圩堤总长3300km。由于面积较小的圩口圩堤未按统一规划修筑,群众盲目圈圩,无序过度开发河滩地,造成湖洼地水面减少,降低了滞蓄涝水能力。因此,根据生产圩大小、所处位置及对滞洪影响等情况,处在弯道河段、面积较小、有碍排洪滞洪的158处生产圩应坚决铲除;保护面积较大,人口多,对排洪、滞洪影响较小的240处生产圩,可采取迁移人口或迁移部分人口、圩堤维持一定标准的方法进行加固改建,同时调整农业产业结构,种植水稻等耐淹作物;其余圩口则维持现状。
目前,淮河流域洼地内骨干排水工程尚未建设,排水系统亟待完善,部分沟渠上的桥梁、涵闸存在严重阻水,洼地内许多排水沟渠淤积严重、过水断面小,造成洼地涝水不能及时有效排出,延长了洼地受淹时间,加重了涝灾损失。因此,必须实施高水高排,加强面上干支沟疏浚、干支沟桥梁改建等面上配套工程建设,充分发挥排涝效益。据统计,流域内需疏浚排涝干沟、撇洪沟长近7000km,配套涵闸近3000座,桥梁4200座,面上配套面积近4000万亩。
新中国成立以来的大规模水利建设,为淮河流域工农业生产和经济社会的发展奠定了基础条件。但是随着水文气象条件的变化、经济社会用水量的增加、地下水位大幅度下降和流域防洪能力的提高,淮河流域的涝灾成因和易涝地域已经发生了明显变化,成为新时期治淮工作中的难点之一。如何做到科学、合理防治淮河流域洪涝灾害,正确处理好流域人与自然的关系,实现人水和谐,是对治淮工作提出的新要求
(专栏编辑:张 帆)
安徽省水利科学研究院 233000)