肇兰新河存在问题及治理措施的研究

周 晶

(黑龙江省大庆地区防洪工程管理中心，黑龙江 大庆 163311)

0 引 言

肇兰新河流域位于黑龙江省西南部地区，位于E125°35′～126°31′，N45°57′～46°24′，流 域总面积5032km2，地跨明水县、青冈县、兰西县、安达市和哈尔滨松北区,为呼兰河一级支流。

肇兰新河为人工开挖的排水河，始建于1966年,起点自青肯泡滞洪区泄洪闸，止于呼兰河二道河子(入呼兰河)，全长93km，其中庆丰桥以上88km，庆丰桥以下5km，1983年乙烯排水工程利用原河道扩建改建,新增10.76km新开挖断，河道总长103.76km，其中肇兰桥以上部分地上行洪,河道部分护岸顶部高于地面,河道大部为土坡岸，桥基础为混凝土灌注桩[1]。

新河两岸有14条排水干渠，左岸7条，右岸7条，排干的支流呈羽状排列，承泄青肯泡库区洪水，及村屯和草原洪水，青肯泡上游有东湖水库和幸福排干汇入。

1 出现问题

1.1 过流能力不足

86年乙烯工程建成后，就遭遇三年大水，流量都超过设计流量，2013年以来更是洪水频发，受幸福排干决口和超强台风影响，水流漫坝，耕地被淹，损失惨重。

1.2 土渠抗冲刷能力弱,下切严重

经过数次超标准洪水的冲刷，出现上冲下於，见表1996年和1988年相比，相同流量水位下降0.81m，说明渠道大约下切0.81m；为解决上冲问题，又陆续修了几个跌水，试图通过冲於平衡改变河底坡比，结果军马跌水上游淤积严重，水面抬高。1998和2017年比较基本相同流量，水位上升0.69m，2013年和2017年水位超堤顶，没过桥梁， 渠道内外水齐平，淹没渠道。

表1 青肯泡肇兰桥历年最大水位库容流量表

续表1 青肯泡肇兰桥历年最大水位库容流量表

1.3 跌水阻水严重，雍高水位

二村跌水宽2m，过水能力严重不足，致使汛期二村桥面上水，交通中断四方山军马场跌水也阻水，河水雍高，2013年和2017年跌水上游堤顶都过水。

1.4 渠道大面积滑坡

土渠经过洪水浸泡冲刷已经松散，洪水撤去，水压一降，立刻大面积滑坡，四方山闸附近滑到坝肩。

1.5 桥梁

肇兰新河有21座桥，存在桥梁冻拔、净空低、阻水、 桥柱腐蚀严重，裂缝等问题。地质队人行桥,长井桥，新兴桥、前进桥桥柱投入使用10年左右就冻拔破坏，已经重修。

1.6 排水不畅

肇兰新河河道与滨州线平行，两者与肇兰公路围成的狭长地带，汛期长期被淹，造成绝产,四方山军马场虽然有排水干渠，当来水较急，由于河水顶托排水缓慢，甚至排不出去，河道经常被冲开，或被农民偷偷挖开排除堤外洪水，汛后恢复工程量大大增加。通过涵洞排水量远远不足，淹没期过长,耕地绝产，肇东铁东区下雨就积水，民房、学校、社区都被淹，影响群众生活和出行。

2 形成原因

2.1 设计标准低

1985年资料不全，新河肇兰桥处20%设计流量为21.3m3/s，10%校核流量为42.1m3/s，而工程建成后实测36a，发生9次超标准洪水，流量都超过校核流量，2017年肇兰桥下2000m处最大流量123m3/s，数倍于设计流量。

2.2 气候恶化台风频次增多

2018年和2020年都受超强台风影响，雨水偏大，致使主坝过流，河水漫流，区间水淹没20多天，耕地绝产。

肇兰新河流域正常年降雨也就300～400mm，2013年462～615mm暴雨加幸福排干和肇兰新河决口造成水灾。2017年虽然雨下的不大，但幸福排干决口了，造成河道决口耕地被淹，18年和20年 是台风导致特大暴雨造成的灾害，近9年就发生4次灾害，平均2年多就发生一次灾害。2020年四方山年降雨780mm可以按着这次历史最大极值推洪水过程线(见表2)，四方山年年遭灾，河道必须治理。

表2 肇东所观测站年降雨统计

2.3 构筑物质量低

20世纪80年代，经济贫困，整个河道都是开挖的土渠，土渠不稳定，洪水浸泡，冲刷易滑坡。河底水流冲刷严重，桥柱裸露，以后陆续修建雷诺护垫护坡，部分崩塌,主要原因是没有护底，河底下切。

2.4 河堤高于地面

河道是窄深断面，河堤高于地面，易形成内涝，虽然沿河设了28个涵洞，仍不能满足排洪要求，每年岁修都加高渠道，河道越高内涝越严重，因为河内水位高于地面。

3 治理措施

3.1 提高设计标准

防洪不能按思维定式来设计，不仅用洪水流量过程线推算及实测洪痕成果调查，还需考虑决口等意外问题。才能避免洪灾再次发生2018年水文站实测幸福排干瞬时流量400m3/s，设计时考虑最不利情况就是幸福决口不经青肯泡调蓄直接进入肇兰新河流域再叠加流域内暴雨汇集，因此渠首断面流量应不低于400m3/s， 近20a以来，肇兰新河流域多次发生洪水泛滥情况，幸福排干数次决口：

2005年7月29日,幸福排干下游位于安达市火石山乡太平村附近的右岸河堤冲垮28沿米，8月17日，安达市火石山乡境内幸福排干6处决口，造成200公顷耕地和4000公顷草原受淹。

2006年7月20号-21日,上游降大暴雨，安达市火石山乡境内幸福排干右岸出现多处决口，造成433.33公顷耕地，4000公顷草原被淹。

2009年6月下旬，幸福排干下游位于火石山乡境内河堤决口20延米，致使420公顷耕地，33.33公顷林地和4000公顷草原受淹。

2013年7月5日，青肯泡滞洪区主坝6+000桩号附近洪水漫堤，与主坝相连的肇东市宣化乡境内幸福排干下游左岸末端(距离青肯泡滞洪区主坝仅200m)决口，洪水直接漫过草原耕地进入肇兰新河上游，致使肇兰新河上游破堤2处。洪水进入肇兰新河，导致闸下水位高于闸上水位的罕见现象。既然幸福排干决口不可避免，因此渠首断面设计时必须考虑幸福排干决口流量。

3.2 扩宽河道，拆除防洪堤岸上修路加护栏，降低河底高程，采用地下行洪

3.2.1 采用地下行洪

3.2.1.1 内水高，顶托需要强排

河道应该是最低的位置，而现有河道堤防都高出地面，阻挡耕地草原水及时汇入，淹没期过长，造成绝产，因此应降低河底高程拆除防洪堤，肇兰新河流域集雨面积5032km2，地上悬河致使青肯泡闸下至肇兰公路1000km2余土地受淹，排干闸门经常是被迫关闭的，因为河内水位高于排干水位，开闸倒流，草原水排不出去，根据30年观测记录，平均每5年发生一次大洪水，肇东铁东区排水不畅，发生洪水就得用泵强排，渠道附近的风机厂、电机厂甚至肇东管理站站房都进水，市内雨水也是用4个强排站强排的。

3.2.1.2 排干和涵洞不能满足要求

2018年7月20日8：00～15：00降暴雨109mm，四方山军马场1.2×104hm2耕地林地全部被淹，高水位时玉米没顶，青岗兰西水都经过四方山汇入肇兰新河，肇兰新河当时是高水位运行，内水顶托，排干水排不出去，至8月8日耕地足足被淹18天，地面还有20cm积水，全部绝产，损失数千万，原因是地上行洪和河道设计流量小造成的,汇雨面积大，产流快，淹没深，淹没时间长，危害大，排水流量小，造成雨水堤坝外瘀滞。因此应该采用地下行洪，防洪堤是阻水的，需要铲除。使整个河道都位于地下。

3.2.2 地下行洪才能解决洪涝灾害

树立先排区间水，后排客水的观念,上截下排即水库大坝拦截名青坡水 ，顺排下游雨水，不拦不阻优先排除肇东松北汇集的雨水，现状是肯泡库区水位7、8月份发生超标准洪水，同时上游东湖水库往青肯泡泄水，青肯泡超校核，青肯泡闸门不得不开闸放水，河内水高于堤外水而顶托，区间水排不出去。因此非常有必要改地上行洪为地下行洪，使设计、校核水位都低于地面高程。区间水才能顺利排出，耕地草原才能不被淹。不设防洪堤就不用建28 个穿堤涵洞，减少隐患，节约资金，使排洪通畅，汛期为防止穿堤建筑物水外溢，需24小时值守，管理难度大，河道溢水和排水不畅发生2次官司，损失严重。渠首河底高程142.67m，渠尾119m，23m的高差完全可以做到地下行洪。

3.3 加大青肯泡调蓄洪能力

3.3.1 延长主坝长度

拦截幸福排干决口来水，幸福排干将明青坡地来水引入青肯泡滞洪区，全长25.5km，考虑草原耕地洪涝灾害主要源于幸福排干决口，开挖新河土方都用于修筑青肯泡主坝，延长至26km，确保幸福排干即使决口也能进入库区调节，避免闸下水位高于闸上水位再次发生。

3.3.2 增加主坝高度

2013年以来，水位超校核发生了5次，其中最高2018年闸前达水位到145.70,现在局部坝高146.90m，主坝长9km，主坝现状较完整，其中达标段4.2km，位于主坝4+800～9+000段，其他段均为达标，需加高培厚至146.90m。

3.3.3 疏通库内修连通沟

青肯泡南北库不连通，库内有道路，淤泥阻挡致使两库水位不同,以至于汛前降不到起调水位143.60m。

3.3.3 青肯泡闸门

青肯泡闸位于主坝3+500处，闸底板高程设计142.5m，实测142.67m，校核流量76m3/s，有史以来青肯泡最大泄量2018年8月2日最大泄量67m3/s，2020年9月24日最大泄量53.2m3/s ，平时都是20.0m3/s以下，因此闸门是可以满足排泄要求的，没必要重建。

3.4 改变河道结构

渠道边坡大面积滑坡很大程度上与渠底下切有关，针对河道下切，滑坡等不稳定因素，建议采用块石护底，局部做的雷诺护垫护岸崩塌原因就是河底不稳定下切导致的，因此重建做雷诺护垫的同时必须做护底和齿墙。

3.5 拆除五座跌水

肇兰新河河道现有跌水5座，现状运行良好一座，其他四座均带病运行， 跌水断面窄，严重阻水，使河道水流不稳定，上游雍高，下游冲刷严重，加重河底破坏，另外乙烯新开挖断还有一座二村跌水，宽度小，流量不满足排洪要求，需全部拆除，对于下切问题用石块护砌完全能解决，也无需建跌水。

3.6 桥梁治理

3.6.1 桥梁加宽，加高

对于没有损坏的不阻水的桥在原有桥位增加孔数，增加宽度满足通行要求，重建桥每座桥做个造型，提高净空，象海河一样每座桥是一个风景。

3.6.2 柱底浇成一体

桥上下游各100m浇筑混凝土,使桥柱连成一体,即使有微量冻拔也变量一致，保证桥面板不隆起，保护桥基础土不被冲走。

3.6.3 桥柱加保温措施

加装保温措施具体方法就是加护筒，高度是河底至梁下,内装泡沫等保温材料,上口下口做止水密封。

3.6.4 桥柱防腐

施工后立即刷防腐涂料，挑选一款耐酸耐碱的涂料，设计时既考虑进去。

3.7 建节制闸

考虑在薄荷桥上游建个节制闸让河道讯后保持高水位，即可以灌溉发挥经济效益，又保持水压力，稳定护坡。

4 结 论

不要再加高河堤，修的越高，内涝越严重，迅速拓宽成平均100m寛，地面下4.45m深的地下河道，加上雷诺护坡，块石护底，河道稳定，建造造型美观的桥梁，也可以泛舟河上，成为城市人民休闲娱乐的景观，河道两侧种上沙棘树，不仅美观还有经济效益，建节制闸，象天津海河一样使河道常年有水，发挥经济效益，也可作为肇东市景观长廊，提高肇东人民幸福指数，永远杜绝洪水泛滥之灾。