南水北调防洪影响处理工程穿越郑州城区存在问题及处理方案

杨晓涵　胡琪坤　袁月

【摘 要】本文针对河南省南水北调中线防洪影响处理工程穿越郑州城区时涉及河道所具有的特点，提出了该工程所存在的复杂问题。该工程涉及的占马屯沟、贾寨沟、荆胡沟、杏园西北沟与大李庄沟等五条河道，具有雨洪径流总量大、洪峰流量大、峰现时间早、防洪压力大等特点；并且周边城市建成区经济发展迅速，土地类型变化较快，使该工程中的问题更加复杂。结合区域防洪规划、城市规划、水系规划等，本文进一步提出了切实可行的处理方案。

【关键词】南水北调；城市防洪；处理方案

【Abstract】This article identified complex problems of the flood control impact treatment in the South-to-North Water Diversion project of Henan province passing through the Zhengzhou urban area. Five involved rivers， including ZhanMaTun ditch， JiaZhai ditch， JingHu ditch， XingYuanXibei ditch and DaLiZhuang ditch， are characteristic of large rain flood total runoff volumes， high peak discharge， early peak time and big flood control pressure. Besides， rapid economic development and rapid change of land types make the problems more complicated.A viable treatment scheme was also proposed， with comprehensive consideration of the regional flood control planning， urban planning and water system planning etc.

【Key words】South-to-North Water Diversion；Urban flood control；Treatment scheme

1 背景

南水北调中线工程是一项跨流域、跨省市的长距离特大型调水工程，是优化我国水资源配置的战略性基础设施。工程的修建截断了天然河道，为保障总干渠安全以及交叉河流正常行洪，南水北调总干渠工程在与河流交叉处设置了交叉建筑物，为尽量减少建筑物数量，对沟道进行了合并，造成部分河道洪水由分散坡面流或多条支沟集中下泄改变为通过交叉建筑物孔口的集中出流，左岸排水建筑物下泄洪水流量、流速增大，对下游沟道造成冲刷影响；其次，上游河道合并汇流加大了下游河道承泄洪水的压力，而部分现状交叉沟道淤积严重，不能满足防洪要求，造成两岸淹没。

南水北调中线总干渠穿越郑州市城区，截断原有城市排水系统。近年来，郑州市发展迅速，改变流域下垫面条件，使产汇流特性发生了显著的变化，城区防洪压力骤增[1]。郑州市作为河南省的政治、经济、文化中心，人口密集，社会经济集中，其城市防洪的重要性不言而喻，一旦对郑州市城市防洪安全造成影响，其社会经济损失巨大，并且对社会和谐稳定造成不良影响。因此，消除南水北调中线工程建设对区域防洪安全造成的影响，进行郑州市防洪影响处理工程建设非常必要。

2 工程概况

河南省南水北调中线防洪影响处理工程穿越郑州市区主要涉及站马屯沟、贾寨沟、荆胡沟、杏园西北沟、大李庄沟等5条沟道，是通过衔接左岸排水建筑物进出口、整治下游河道等措施，排除洪水，以满足城市防洪规划的需要。

3 存在问题及处理方案

与非城区河道不同，城区河道具有雨洪径流总量大、洪峰流量大、峰现时间早、防洪压力大的特点[2]。城市河道不仅需要满足防洪要求，还具有美化景观，改善城市生态环境的特殊要求[3]。且城市人口密集，社会经济集中，土地紧张，市政管网、道路、高铁、地铁等线路规划复杂。因此，南水北调中线总干渠穿越郑州市城区的防洪影响处理应与区域防洪规划、城市规划、水系规划等相协调[4，5]，具有其特殊的难度和复杂性。

3.1 存在问题

五条沟道原排水形式均为缓坡漫流加单沟或多沟下泄，总干渠修建后多支沟合并为一条沟道集中下泄，且同时原漫坡流在上游提前汇合通过排水倒虹吸或排水渡槽一并下泄，加大了下游沟道过流量，并且下游沟道普遍存在过流能力不足、无处排水的问题。

3.1.1 站马屯沟

工程初期排水倒虹吸出口下游沟型明显，老沟穿村而过，村内沟道虽淤积严重，过流能力严重不足，但按照设计洪水标准疏浚河道仍能缓解上游来水对村庄的威胁。随着城市发展，工程实施阶段站马屯村已列入郑州市拆迁改造计划，规划为宇通工业园区，紫金山路南延线从站马屯村穿过，与原沟道交叉，站马屯沟下游至西干渠段已改成暗涵，设计流量6m3/s，过流能力不足，沿老沟道疏浚的方案难以实施。

3.1.2 贾寨沟

工程初期贾寨沟排水倒虹吸下游沟道从村边穿过，沟道狭窄，过流能力严重不足，但按照设计洪水标准疏浚河道可减轻上游来水对下游房屋及岸坡道路的影响。随着城市发展，工程实施阶段贾寨沟下游沟道两侧填满建筑垃圾，再往下游已建成居民小区，洪水无处可排。

3.1.3 荆胡沟、杏园西北沟

两沟属于熊耳河流域，如果将两沟疏挖至熊耳河，需要在郑州市区穿越，距离约为4.5km，涉及众多居民区和道路，实施难度大；后提出就近排水入金水河，但根据《郑州市生态水系规划》，金水河现状防洪标准10～20年一遇，难以承纳两沟水量，方案难以实施。

3.1.4 大李庄沟

大李庄沟排水渡槽下游即为郑州市区，渡槽出口下游100m正对国道郑州市区交通要道中原西路，穿中原西路涵洞为2孔直径1.5m的管涵，过流能力仅为18m3/s，规模不足。回水造成总干渠左侧村庄淹没影响，泄洪对下游城市防洪造成影响。并且随着城市发展，中原西路下游原有沟道已被填平，并规划为郑州市行政服务中心用地，已不具备排水条件。

3.2 处理措施

3.2.1 杏园西北沟、荆胡沟、贾寨沟及站马屯沟

针对杏园西北沟、荆胡沟、贾寨沟及站马屯沟存在的问题，综合考虑高铁、地铁、道路、城市规划区、总干渠供水配套21号管线、刘湾水厂管线等因素，提出四沟合并治理，在总干渠右岸一级水源保护区内新开挖沟道至十八里河，具体为杏园西北沟至站马屯沟段沿环翠路南侧向东排，再与站马屯沟排水倒虹汇合；站马屯沟至十八里河段过紫金山南路后，穿规划环翠路，后沿规划环翠路北侧开挖河道至霞飞路；后沿霞飞路（向北）和霞飞南路（向东）设置箱涵入十八里河。线路大部分位于总干渠一级水源保护区范围内，局部线路与现有管线交叉，通过工程措施解决，无重大制约因素。

治理方案汇合口位于十八里河与总干渠交叉断面下游约1.4km处，十八里河在汇合口上游流域面积约60km2，站马屯沟为十八里河支流，方案只是提前汇入十八里河；其余三条沟道属于熊耳河流域，汇水入十八里河后，使其汇水面积增加12.6km2，增加比例21%。根据《郑州市生态水系规划》、《郑州市十七里河、十八里河河道生态治理工程可行性研究报告》，站马屯沟洪水经由原河道下泄，向十八里河分流150～200m3/s。本方案开挖河道按10年一遇标准设计，向十八里河汇入流量195m3/s，十八里河可以承纳本方案汇入流量。

经水文计算，治理末端设计水深为3m，相应位置十八里河10年一遇水深1.91m。设计水位高于十八里河同频率水位，满足排水要求。3.2.2 大李庄沟

针对大李庄沟存在的上述问题，综合考虑贾峪河与总干渠交叉下游左岸布置有23号线输水管线和分水口门，提出在排水渡槽上游，即总干渠左岸200m绿化带范围内按10年一遇洪水标准开挖河道至贾峪河，遇超标准洪水仍沿渡槽排水。线路位于总干渠一级水源保护区范围内，与渠南路部分线路重叠问题可协调解决，无重大制约因素。

贾峪河原河道10年一遇设计洪峰流量120m3/s，上游常庄水库除险加固，调蓄能力加大，除险加固后河道十年设计洪峰流量为46m3/s，本方案开挖河道按10年一遇标准设计，向贾峪河汇入流量71m3/s，贾峪河能承纳本方案汇入流量。

经水文计算，河道汇入点贾峪河10年一遇洪水位为112.11m，设计河道末端10年一遇洪水位为112.50m，设计水位高于十八里河同频率水位，满足排水要求。

4 结论

本文针对杏园西北沟、荆胡沟、贾寨沟、站马屯沟治理工程，提出的四沟跨流域合并治理方案，首次在防洪影响处理工程中采用，其涉及沟道多、治理线路长、沿线地形复杂，并且涉及高铁、地铁、道路、城市规划区、管线等因素众多，本治理方案的提出为城区河道的防洪治理工程提供了一定借鉴价值。

本文针对大李庄沟治理工程其区位特点创新性提出了沿总干渠左岸治理，遇超标准洪水仍沿排水渡槽排水的治理方案，解决了总干渠和下游城区的防洪安全问题，为城区河道的防洪治理工程提供了一定借鉴价值。

【参考文献】

[1]刘金平，杜晓鹤，薛燕. 城市化与城市防洪理念的发展[J].中国水利，2009（13）.

[2]梁春娣.城市防洪规划中几个问题的探讨[J].科技情报开发与经济，2009（11）.

[3]赵静，刘克.城市防洪规划的若干问题浅析[J].河南水利与南水北调.2009（05）.

[4]李志强，魏智敏，卢双宝.南水北调沿线城市水环境建设的初步探讨[A].2004 北京城市水利建设与发展国际学术研讨会论文集，2004.

[5]辛长爽，金锐.我国城市防洪体系存在的问题及解决途径的探讨[J].水利学报，2007（增刊）.

[责任编辑：田吉捷]