滹滏区间防洪排涝规划研究

张 鹏

（河北省子牙河河务中心，河北 衡水 053000）

1 滹滏区间基本情况

位于滹沱河与滏阳河之间的滹滏区间平原，东南以滏阳新河左堤为界，北以滹沱河南堤为界，西与洨河流域相接壤。行政区划分属邢台、石家庄、衡水、沧州4 个市的16 个县（市）。总土地面积6 683 km2，总耕地面积48.67万hm2，现状人口700余万人，国内生产总值300余亿元[1]。

滹滏区间总地势西高东低，中部石德铁路以南及石津总干渠以北分别向南、向北微斜。西部藁城、晋州一带地面高程约45.0 m；中部辛集、深州市一带地面高程约25.0 m；东北部武强、武邑地面高程约20.0 m，其中小范镇以北最低，为13.5～14.5 m，该区处于滹滏区间最下游，沥涝频繁，灾情较重。

本区地貌按成因、形态和物质基本可分为3 个较大地貌单元，即山麓平原、倾斜平原及冲积平原。山麓平原处于滹沱河冲积扇东部，藁城、赵县以西，地面坡度较陡，约1/200～1/1 200，间有局部洼地，系第四纪洪、冲积物堆积而成，物质分选不明显，呈明显的黄土母质特征。倾斜平原在本区中部，西接山麓平原，东部以安平、深州、辛集、宁晋一线为界与冲积平原相邻，由黄土性洪积、冲积物堆积而成。洪积、冲积物形成的岗地主轴线通过藁城、晋州、深州，基本上呈东西走向，自深州市以东则向东北倾斜。岗地两侧分布着较大范围缓坡地和局部洼地。倾斜平原高程由45.0 m 降至25.0 m 左右，地面坡度1/2 000～1/4 000。冲积平原位于东部滏阳河两侧，高程25.0～15.0 m，地面坡度1/5 000～1/8 000[2]。在献县泛区附近与东部低平原间形成大面积的交接洼地。滹沱河南大堤在饶阳、安平境内设西会沃、东呈干、罗屯3 个分洪口门。其运用原则为：当滹沱河遇超50 a 一遇设计洪水或北大堤出现非常情况时，为确保滹沱河北大堤安全，视具体情况在南堤按先下后上的次序人工破堤扒口，向滹滏区间分洪[3]。

2 滹滏区间历次规划情况

滹滏区间历史上曾是河北省发生沥涝灾害较为频繁的地区。为提高这一地区抗灾能力，20 世纪60年代末、70 年代初对影响这一地区排水的骨干河道、沟道进行了较大规模的治理，使区域排水条件得到了明显改善。同时，有关部门多次编制过滹滏区间排涝规划。

1967年9月，水电部海河设计院提出了《滏阳河夹道排水意见》。河北省子牙河河务局1969年11月提出了《河北省滹滏区间排水规划阶段报告天平沟、龙治河、小西河规划意见》，1970年6月提出了《滹滏区间邵村、滏宁渠排水规划意见》。

在上述成果的基础上，河北省子牙河河务管理处分别于1973、1976 年2 次提出滹滏区间排水规划成果。其中，1973 年成果主要是按5a 一遇排涝标准，对6 条主要排水干沟及部分排水分干提出治理意见；1976 年成果提出滏阳河裁弯取直、清淤和部分主要干沟改线、延长方案。

1979 年河北省根治海河指挥部勘测设计院编制的《滹滏地区排涝规划》，以滏阳河作为滹滏区间沥水的主要承泄区，并提出开辟“滏西排河”方案，排涝标准3 d 降雨250 mm。1985 年以后的《子牙河流域补充规划》和《河北省衡水地区水利规划》均对滹滏区间排涝工程提出治理规划方案。但受自然因素和社会经济条件影响，20世纪70年代以后提出的规划治理方案均未能实施。

由于滹滏区间地域广阔，产汇流条件复杂，涉及衡水、沧州、邢台和石家庄等行政区划，且处于滹滏两河所夹封闭地带，受滹沱河分洪、外围各河洪水遭遇以及艾辛庄与献县枢纽运用影响，致使排涝工程规划牵涉面广、影响因素众多，造成自20 世纪60 年代以来各级、各有关部门提出的滹滏区间排涝工程规划成果存在较大差异。

由于各规划成果方案不尽一致、技术指标各异，对滹滏区间排涝工程未形成一致意见，难以决策治理工程的标准和规模；近10 余年来，受种种因素影响，该区域浅层地下水位普遍下降，区域产汇流条件发生了明显变化，除1996 年外，基本未出现沥涝灾害。但滹滏区间排涝工程多已年久失修，沟道淤积、人为侵耕破坏现象严重，效能降低。针对上述遗留问题和滹滏区间排涝工程出现的新情况，河北省水利厅委托河北省水利水电第二勘测设计研究院重新研究该区域的沥涝问题，并完成《滹滏区间排涝工程规划》报告[3，4]。

3 工程现状及存在问题

3.1 工程现状

3.1.1 承泄区情况

目前，滏阳河艾辛庄枢纽以下段为滹滏区间沥水唯一承泄河道。其过流能力为艾辛庄—码头李段150 m3/s，码头李—衡水段200 m3/s，衡水—献县段250 m3/s。主要建筑物有大西头（衡水）枢纽、小范枢纽及交通桥和石德铁路桥。

衡水市大西头工程枢纽包括船闸、节制闸各1 座，位于大西头西北。其中，节制闸底高程11 m，共3孔，每孔净宽4 m，过水能力250 m3/s；船闸净宽8 m。小范枢纽包括船闸、节制闸各1 座，位于小范镇北。其中，节制闸闸底板高程8.99 m，5孔升卧式钢闸门，过水能力250 m3/s；船闸宽8 m，闸底高程9.5 m。

3.1.2 排水沟道情况

滹滏区间直接排水入滏阳河的主要排水沟道有28 条，其中较大支流河道有汪洋沟、邵村沟、小西河、龙治河、天平沟、留楚排干。河北省子牙河河务管理处于20 世纪70 年代曾主持按5a 一遇标准疏浚了小西河、龙治河、天平沟和留楚排干，按7 a一遇标准扩挖了邵村排干，同时对其他直接汇入滏阳河的主要排水沟进行了疏浚。主要排水沟道技术指标，详见表1。

表1 滹滏区间干沟治理技术指标

3.1.3 扬水站及排水闸涵

现担负滹滏区间封闭洼地排水任务的泵站共有7座，采用机、电2 种配套类型，总扬水能力46.6 m3/s，其中滏东26.8 m3/s。主要排水闸涵25 座，大部分位于滏阳河两岸。

3.2 存在的主要问题

（1）骨干沟道排水能力降低。自1977 年沥涝以后，因未发生较大涝水，本区骨干排水沟道普遍闲置，未进行岁修养护。目前，排水沟一般淤积1.0～1.5 m，沟内杂草丛生，有些沟段被人为侵耕，排水能力普遍降低。

（2）滏阳河泄流能力较小。滏阳河是滹滏区间唯一的沥水直接承泄区，由于历史原因，目前仍存在倒坡及卡口等阻水工程，严重影响沥水下泄。因此，1977年该区造成严重的沥涝灾害。

（3）沟道配套建筑物老化失修。骨干排水沟道上的桥梁大多为砖拱桥，建设标准低且老化失修，已不适应当前社会经济发展要求；部分混凝土结构桥梁除受人为损坏外，污水侵蚀、混凝土构件自然风化、剥落也很严重，已影响使用功能。

（4）部分排水泵站已失去排水效能。1988 年河北省水利厅组织专家进行鉴定，认定邵庄扬水站年久失修，厂房简陋，机组型号、设备陈旧且有不同程度毁坏，机组配件很难购置，已失去使用价值，属于报废泵站。

（5）田间配套工程不完善。该区域长期存在田间排涝配套工程标准低、不完善的问题，近年来由于降水偏少，未发生沥涝灾害，人们对排涝观念有所淡化，使得已有的田间配套工程人为损坏、侵耕现象严重，排水效能降低，使骨干排水工程不能发挥应有的作用。

（6）分洪区工程不配套。现状工程没有分洪区洪水调度原则、出路和需采取的工程措施。“96·8”洪水南大堤故城处决口约170 m，分流洪水使饶阳、武强等遭受了自1963 年以来的第二次洪水灾害，经济损失巨大[5]。

4 防洪排涝工程规划

4.1 工程总体规划方案

规划滹滏区间排涝标准为5 a 一遇。该区间经过多年治理，排水工程和承泄区已具备较系统的网络，滏阳河艾辛庄以下段流经本区南部和东部，河床下切较深，形成地下河，具有较好地排除地表水、降低地下水位作用。1968 年子牙新河和滏阳新河工程竣工后，滏阳河艾辛庄枢纽以上洪水由滏阳新河下泄。艾辛庄枢纽以下段主要承担排沥任务，为滹滏区间的排水创造了有利条件，是滹滏区间沥水较为理想的出路。骨干工程经20 世纪70 年代的疏浚治理，已具有一定规模，在减免这一地区的洪涝灾害中发挥了巨大的作用，工程总体布置方案较为合理。因此，此次规划仍将滏阳河作为滹滏区间的唯一直接承泄区，在此基础上合理选定承泄区工程方案；骨干排水工程仅个别沟道进行局部调整，总体布置方案不再进行大的变动，仍以汪洋沟、邵村沟、小西河、天平沟、龙治河、留楚排干作为骨干排水干沟。

4.2 排涝水文

4.2.1 干沟设计排水流量

结合本次流域防洪规划，水利部河北水利水电勘测设计研究院编制了《河北省平原地区中小面积除涝水文修订报告》，根据本次除涝水文成果，可计算出各干沟设计排涝流量，以此作为各干沟纵横断面的设计依据，计算结果详见表2。

表2 滹滏区间排水干沟5 a一遇流量

4.2.2 滏阳河设计排水流量

根据滹滏区间承泄区及骨干排水沟道总体布置特点，将滹滏区间排泄区分解为汪洋沟、邵村沟、胡堂排干、小西河、龙治河、天平沟、留楚排干7个汇流片。分段设计流量计算结果，详见表3。

表3 滏阳河5 a一遇分段流量

4.3 工程规划

规划主要研究利用滏阳新河分流、扩挖滏阳河和穿滏阳新河入黑龙港3类方案。

4.3.1 利用滏阳新河分流排水方案

该方案是将滏阳河部分沥水分流入滏阳新河，使滏阳河、滏阳新河共同承泄滹滏区间沥水，以减轻滏阳河下游排水负担。其主要工程措施是在滏阳河上新建节制和分水枢纽工程，兴建连通滏阳河、滏阳新河的引渠工程及其附属建筑物，同时对分流后仍不能满足排水要求的滏阳河段及其建筑物进行治理和改建。由于分流枢纽位置不同，该方案又分为烟家务分流、赵桥分流和烟家务、赵桥同时分流3个方案。烟家务分水方案拟于冀县烟家务处（邵村沟入口以下）开一引渠，沟通滏阳河和滏阳新河，将邵村沟以上控制面积的沥水排入滏阳新河，以减轻下游滏阳河负担，减少滏阳河下段工程量。对应烟家务分水的计划引渠，滏阳新河与滏东排河目前已有渠道相沟通，烟家务枢纽若实施，则三河及千顷洼之间排、供水可互相调节。赵桥分水口方案拟于滏阳河武邑县赵桥开辟分水引渠，将赵桥以上控制面积3 696 km2的沥水排入滏阳新河，减轻滏阳河赵桥以下排水负担。烟家务、赵桥同时分流方案，采取高水高排，以腾出下游河道有利于低洼区的排水。

4.3.2 扩挖滏阳河方案

该方案将滏阳河作为全区排水的唯一出路，按照区域排水设计要求治理滏阳河、改建其配套建筑物。5 a一遇标准时滏阳河艾辛庄—汇流口设计流量为100～346 m3/s，小范枢纽工程设计流量为290 m3/s。

4.3.3 穿滏阳新河入黑龙港方案

该方案是将赵桥以上流域面积3 696 km2的沥水排入滏阳新河，赵桥以下流域面积2 947 km2，扣除扬水面积447 km2，其余2 500 km2排水面积的沥水集中于滏阳河小范镇以北，向东通过兴建滏阳新河倒虹吸至冯庄闸上经由滏东排河、连接渠、老盐河至南排河入海。此方案对于区间支流河道工程低洼区扬水站工程及田间配套工程各方案基本相同，仅滏阳河工程量有所区别。

各方案宗旨都是减轻滏阳河排水压力，但并不能降低承泄区出口献县闸前承泄水位。根据本规划排涝水文计算成果，滏阳河留楚排干入口以上段承泄流量均未超过滏阳河设计过水能力，滏阳河小范、大西头等配套枢纽工程设计过水能力均可满足滹滏区间承泄区排水要求。在此基础上，对滏阳河进行清淤、疏浚即可使其达到原设计输水能力，将滏阳河作为滹滏区间唯一承泄区方案经济上合理、技术上可行，因此本规划推荐该方案。

该方案涉及的工程有滏阳河治理工程、排水干沟治理工程、封闭洼地排水工程、田间配套工程等。滏阳河本身存在的卡口、淤积、倒坡等问题，抬高了承泄水位，需对其采取清淤疏浚的治理措施。

排水干沟根据设计流量进行断面设计，实施清淤扩挖工程。根据国民经济发展要求和工程现状，规划将现有砖拱、砖混以及标准较低的混凝土结构、年久失修的桥梁，统一改建为汽-10 的混凝土结构交通桥。经统计，需改建桥梁159座。

武强县地处滹滏区间最下游，由于武强地势低洼，区间面积大，排水措施不完善，沥水出路不畅，当滏阳河水位较高时极易产生沥涝灾害。滹滏区间局部封闭洼地需扬排面积255 km2，主要分布在滏阳河、滏阳新河夹道和武强县天平沟以北区域。其中，武强县天平沟以北部分封闭洼地是滹滏区间最低洼区域，平均地面高程约15.0 m，最低13.5 m，是一处东有滏阳河左堤、北有滹沱河南堤、南有天平沟堤防的封闭洼地。武强县作为滹滏区间的一部分，其特定的地理位置和地形条件，使该县除受沥涝威胁外，还受滹沱河洪水的威胁和影响，排水问题始终未得到妥善解决。如“96·8”洪水从饶阳县故城南大堤决口处泄入饶阳和武强，使武强遭受了严重洪灾，经济损失巨大。因此，在进行滹滏区间排涝工程规划时，对位于最下游的武强封闭洼地应考虑本地特殊情况，适当提高标准。根据有关规范要求和河北省现状扬排工程建站标准，确定武强封闭洼地排水泵站扬排标准近期为3 a一遇、远期达到5 a一遇。武强县天平沟以北封闭洼地为西南高东北低，排水支沟中反修沟、合立沟和旧天平沟均有连接沟，拟在旧天平沟和朱家河新辟连接沟，使4 沟连通集中建站排水。初选邵庄、辛庄2处站址进行分析比较。经分析，因该处地形和留楚排干水面坡降较为平缓，2处建站主要技术指标基本相同，而辛庄泵站距西大过泵站较近，管理较为方便。因此，推荐在辛庄村西北朱家河排水沟口建站方案。

滹沱河在遇超标准洪水时，为确保滹沱河北大堤的安全，视北大堤具体情况在南大堤饶阳的罗屯村南、安平的东呈干、西会涡3 处，本着先下后上的原则有计划地扒口向滹滏区间分洪。考虑到滹沱河南堤决口或分洪后，洪水将直接进入滹滏区间，并很快汇入武强天平沟以北的封闭洼地。为减少滹滏区间洪涝灾害，应限定分洪过水通道，并使洪水尽快排归泛区，需对所分洪水退路做出规划。规划意见为：①利用京堂北排分干左埝和天平沟左堤，将分洪后洪水限制在天平沟以北的区间；②利用“抄手堤”回水口把洪水由留楚排干排入泛区，并利用留楚排干右堤即滹沱河南堤上的穿堤建筑物将洪水适时排入泛区；③结合拟建的邵庄扬水站，排除洪水。

武强县城位于滹沱河分洪影响区内，防洪是该区存在的紧迫问题。考虑到县级城镇在国民经济尤其工业生产中占有特殊重要的地位，且武强县城历史上曾多次遭受过洪沥水威胁，因此武强县城防洪工程应该列入规划。鉴于分洪影响区的应用机遇较少，暂不按海河流域正式划定的蓄滞洪区安排防洪房、防洪楼等安全建设工程。

5 结语

滹滏区间排涝工程实施后，使滹滏区间全面达到5 a 一遇排涝标准，大大减轻该地区的沥涝灾害。经计算，工程建成后多年平均增加免灾面积5 453.33 hm2，减少损失8 556元/hm2，多年平均排涝效益为4 666万元。滹滏区间排涝工程经济内部收益率为12.68%＞12%，经济净现值为973.13 万元＞0，经济效益费用比为1.04＞0，均大于基准值，说明滹滏区间排涝工程在经济上是合理的，体现了水利作为基础设施在国民经济中的重要基础地位。工程的实施使农作物免于沥涝和盐碱灾害，增加农业生产，促进区域经济发展。同时，维持并完善滹滏区间排涝工程使沥水顺利汇入滏阳河下泄，加快滏阳河污水排放，并稀释原河道污水，减少固体污染物，在一定程度上改善滹滏区间的水环境质量。