跨流域洪水调度方案设计

韩立阳，朱 辉

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）



跨流域洪水调度方案设计

韩立阳，朱 辉

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

［摘 要］文中介绍了张官河、白塔堡河跨流域洪水调度方案的提出，方案的设计以及保证洪水调度方案在技术可行的工程布置措施。上述工程设计确保了沈阳浑南新城核心区的防洪安全，工程实施后对十二届全运会的胜利召开起到了至关重要的作用。

［关键词］跨流域；洪水调度方案；工程布置

沈阳市是2013年第十二届全运会的主会场，沈阳市委、市政府适时提出了大浑南建设同全运会场馆建设相结合的战略方案，全运村建设与浑南新城核心区建设相统一的规划理念。根据上述规划，浑南新区政府也完成了浑南新区水系规划方案，水系规划方案主要涉及到沈抚运河、白塔堡河及其支流白塔河、张官河等其他河流。由于全运会参会人数众多，路网规划中缺少桃仙机场至全运村的横向快速路，该条道路的缺少将造成全运会期间交通的拥堵。全运会组委会非常重视该条快速路的建设，经过多次研究、多方案比选，最终提出了利用白塔堡河施家寨下游河道修建快速路，连接金辉街、青年大街、新隆街三条大街以解决全运会期间桃仙机场至全运村的交通拥堵问题。机场至全运村的横向快速路的建设方案提出后，白塔堡河施家寨下游河道行洪问题是必须解决的问题。受浑南新区水利局的委托，中水东北公司开展快速路建设对白塔堡河行洪影响分析。经综合分析，最终提出了张官河、白塔堡河跨流域洪水调度方案，该方案最终通过了辽宁省水利专家的审查。

1　张官河流域概况

张官河位于浑河的左侧，为浑河的I级支流。该河发源于东陵区古城子镇的麦子屯村，流经古城子镇的麦子屯村、罗官屯村以及五三乡的张官屯村、西黄泥坎村，于西黄泥坎村汇入浑河。河流总长7.2 km，河道比降0.208%，流域面积20.05 km2。张官河流域基本处于平原区，属季节性河流，由于汇流面积小，平时无水或水量很小，汛期以排涝为主，遇暴雨则易发生洪涝灾害。现状张官河主要存在防洪能力低，与新区的发展不相适应；河道设障严重，影响行洪；缺乏统一规划，管理无序；河水污染严重。针对张官河的现状情况，张官河的河道整治工作已是势在必行。

2　白塔堡河流域概况

白塔堡河位于浑河中游左侧，流域面积为178 km2，河流总长48.5 km，河道平均比降0.065%。该流域多年平均径流量为2 790×104m3。白塔堡河由施家寨流向王宝石寨，经后营城子向西北方向流经沈阳理工大学进入中下游区域。白塔堡河属季节性河流，平时水量很小，汛期发生洪水时洪峰流量很大，极易造成洪水灾害。白塔堡河施家寨下游浑南新区段，即为这次快速路所占用河道段。快速路修建以后，该段白塔堡河行洪问题将十分突出。

3　张官河、白堡河相对位置关系

张官河、白塔堡河均为浑河Ⅰ级支流，张官河上游为麦子屯村，该村距白塔堡河上的施家寨渡槽直线距离为1.7 km，两河之前无村屯及大型建筑物，多为农田。施家寨渡槽处白塔堡河地面高程约为59.24 m，河底高程为51.00 m，麦子村屯张官河源头地面高程约为57.50 m，该处河底高程为53.50 m，从上述数据可以看出，白塔河洪水通过壅水闸坝抬高水位可以通过自流向张官河分洪。

4　张官河、白塔堡河跨流域洪水调度方案

白塔堡河施家寨渡槽处设计洪水成果详见表1。

表1白塔堡河施家寨渡槽处洪水成果

张官河设计洪水成果详见2。

表2张官河设计洪水成果

根据张官河的实际情况，白塔堡河施家寨下游快速路及河道情况，经综合分析，最终确定了张官河、白塔堡河跨流域的洪水调度方案。在白塔堡河上施家寨下游90 m处建一座节制闸，在节制闸上游开挖明渠至张官河源头麦子屯村，连接白塔堡河和张官河，明渠进口设置张官河分洪闸，白塔堡河发生5年一遇及以下洪水通过白塔堡河节制闸调控全部经新建的明渠流入张官河，白塔堡河发生超过5年一遇洪水，开启白塔堡河节制闸、调节张官河分洪闸，确保张官河分洪流量不超过129 m3/s，其余洪水通过白塔堡河下泄。为保障白塔堡河施家寨下游河道的生态用水和景观进水，不定期开启白塔堡河节制闸进行补水。通过上述方案可以确保全运会期间机场至全运村的快速路畅通，保证白塔堡河下游河道的防洪安全。

白塔堡河分洪后，张官河的洪水成果详见表3。

表3白塔堡河分洪后张官河设计洪水成果

5　张官河、白塔堡河分洪方案的工程布置

为确保白塔堡河洪水顺利进入张官河，在白塔堡河上修建白塔堡河节制闸1座；新开挖明渠1条，连接白塔堡河和张官河，确保白塔堡河发生小于5年一遇洪水时，洪水通过张官河行洪；为对白塔堡河洪水进行控制，在明渠进口处设计张官河分水闸1座；为防止张官河洪水倒灌，在张官河进入浑河处设计张官河防洪闸1座。通过上述建筑物的联合作用，确保张官河、白塔堡跨流域洪水调度顺利进行。

5.1白塔堡节制闸

白塔堡河节制闸位于白塔堡河施家寨渡槽下游约90 m处，其主要作用是通过该节制闸挡水为张官河分水闸提供上游水位，以满足张官河分水要求。同时，洪水期根据河道流量开闸行洪。

白塔堡河节制闸设计标准为20年洪水重现期（Q=289 m3/s），校核标准为50年洪水重现期（Q=403 m3/s）。白塔堡河节制闸建筑物主要由上游格栅石笼护坦及护坡、上游混凝土铺盖、闸室段、消力池、下游海曼、块石防冲槽及格栅石笼防护组成。为确保白塔堡河顺利行洪，节制闸闸门孔口尺寸确定为5×5 m，共设置5孔。

5.2张官河分水闸

张官河进口分水闸的主要功用是确保白塔堡河5年一遇以下洪水进入张官河，同时白塔堡河发生超过5年一遇洪水时根据洪水流量情况进行适当分洪。

张官河进口分水闸5年洪水重现期（Q=129 m3/s）时上游水位57.7 m，50年洪水重现期（Q= 129 m3/s）时上游水位57.6 m，闸门孔口尺寸确定为3.5×4.5 m，共设置7孔。

5.3张官河河口防洪闸

为防止浑河发生超过20年一遇洪水时，浑河洪水通过张官河河道进入保护区，这次设计在张官河河口设防洪闸1座。张官河河口防洪闸设计过闸流量为162.1 m3/s。张官河出口防洪闸主要由上游引水渠、闸室段、消力池段和下游海漫段组成，防洪闸设5孔，孔口尺寸为4.2 m×3.5 m（宽×高）；孔间设置中墩，墩厚1.2 m，两侧设置边墩，边墩厚度1.0 m。

6　结论

白塔堡河下游河道修建的快速路顺利运行，缓解了全运会的交通压力。张官河、白塔堡河跨流域洪水调度方案设计技术上合理，经济上可行，为小流域治理工程洪水调度提供了一个成功的范例。

［中图分类号］TV212

［文献标识码］B

［文章编号］1002－0624（2016）05－0007－02

[收稿日期]2015-11-30