油菜河流域防洪排澇問題研究

開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇油菜河流域防洪排澇問題研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

1流域概況

1.1打邦河支流概況

打邦河屬珠江流域西江水系，為北盤江的一級(jí)支流，地理位置為東經(jīng)105°10′～105°50′、北緯25°30′～26°15′。打邦河發(fā)源于貴州省六枝特區(qū)西側(cè)的三丈水，河源高程1440m。向東南流經(jīng)六枝、平寨、魚塘、壩灣、可布、扁擔(dān)，以上稱六枝河，于洞口下游接納源于安順市的桂家河，流經(jīng)下灑把、黃果樹瀑布等地，于石汪寨接納源于安順市的王二河后，稱三岔河，再流經(jīng)打翁、者壩等地，于關(guān)嶺縣的良鏟接納源于六枝特區(qū)的壩陵河后，始稱打邦河，再流經(jīng)董路、坡舟、董扎、關(guān)腳，轉(zhuǎn)向南流經(jīng)喜干、打邦、許凹、白泥等地，于董崗注入北盤江。下游河口最低高程369m。打邦河主河全長110km，總落差1071m，全流域集水面積2864km2。打邦河屬山區(qū)雨源型河流，徑流主要由降水補(bǔ)給，徑流特性與降水特性基本一致，年際變化不大但年內(nèi)分配不均，洪枯懸殊。流域內(nèi)多年平均年降水量為1195.2mm。降水年內(nèi)分配不均，降水量集中在5－10月，占年降水總量的83.6%，冬季少雨。暴雨主要集中在6－9月，實(shí)測(cè)最大日降水量（P）205.8mm（1985年6月4日），P≥0.1mm的降水日數(shù)181.4d，P≥10.0mm的降水日數(shù)36.0d，P≥25.0mm的降水日數(shù)13.8d，P≥50mm的暴雨日數(shù)4.2d。由于受太平洋副熱帶高壓的影響及地形的抬升作用，常形成局地大暴雨。又由于流域地處高原山區(qū)，常形成夜雨。

1.2油菜河流域概況

油菜河位于打邦河支流王二河上游的安順市西秀區(qū)境內(nèi)，西秀區(qū)為安順市人民政府駐地。地理位置為東經(jīng)105°44′30″～10°21′31″、北緯25°56′32″～26°26′50″，東西長52.5km，南北寬54.2km，區(qū)域總面積1710km2。境內(nèi)地理上屬云貴高原中部，處于長江流域?yàn)踅岛椭榻饔虮北P江水系寬緩分水嶺南側(cè)，地勢(shì)西北高、東南低，地形起伏，海拔高程在1150～1600m，油菜河上游支流貫城河流域海拔高程在1300～1600m。油菜河以上主要河流是小屯河及貫城河，見圖1油菜河流域位于普（定）郎（岱）降水高值區(qū)的邊緣，多年平均降水量為1359.7mm，實(shí)測(cè)年最大降水量為1898.1mm（1991年），實(shí)測(cè)年最小降水量為910.5mm（1989年），但年內(nèi)分配不均，5－10月降水量占全年的80％以上。多年平均年最大日降水量為101mm，實(shí)測(cè)年最大日降水量達(dá)193.1mm（1991年7月1日）。P≥0.1mm的降水日數(shù)為191.4d，P≥50.0mm的暴雨日數(shù)為3.6d。

1.2.1貫城河

貫城河在西秀城區(qū)共有4條支流，東支流、西支流、南支流及挑水河支流。東支流、西支流、南支流在老城區(qū)匯入貫城河，挑水河支流由東北至西南向滬昆鐵路橋下游380m處匯入貫城河。貫城河干流自合和橋經(jīng)東門橋、南門橋、貴黃公路、五眼橋、鐵路橋，于鐵路橋下游380m處接納挑水河后，往下經(jīng)金銀山、棉紡廠旁、馬判橋出城，經(jīng)肖沖水文站、下羊場(chǎng)壩、老塘河后，進(jìn)賴子洞、火把洞，在隴戛后沖伏流潛入油菜河（王二河上游段）。

1.2.2小屯河

小屯河位于油菜河上中游段的南山、小屯、上下羊場(chǎng)片區(qū)，上游建有三合水庫（小1型）、楊家橋水庫（小1型）。每年洪水季節(jié)河水上漲，當(dāng)上游洪水匯流于羊場(chǎng)壩田壩間，由于落水洞地下通道排水不暢，致使南山、羊場(chǎng)2～5a被淹沒一次，水深1～2m，多發(fā)生于6－9月。上羊場(chǎng)位于安順市經(jīng)開區(qū)幺鋪鎮(zhèn)挑水河與貫城的上下羊場(chǎng)壩區(qū)域內(nèi)。老虎灘隧洞以上流域集水面積74.3km2，主河道河長18.0km，平均比降為5.26‰；其中南山片區(qū)面積50.8km2，主河道河長11.4km，平均比降9.22‰。

1.2.3油菜河

火把洞以上流域集水面積125km2，主河道河長18.9km，平均比降6.2‰。大仡佬排洪洞入口斷面以上流域集水面積為199.3km2，主河道河長18.9km，平均比降6.21‰。油菜河水庫壩址以上集水面積226km2，主河道河長25.1km，平均比降為5.75‰。

1.3油菜河流域以上防洪設(shè)施情況

主城區(qū)貫城河城區(qū)段（包括東、西支流）已整治，防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，挑水河按照20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)整治改造，其他河流沒有治理，防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到5年一遇。中心城區(qū)整體按100年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防；中心城區(qū)范圍內(nèi)骨干河道防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，中小河道防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到20年一遇。規(guī)劃中心城區(qū)治理河道總長12.07km。小屯河支流已列入“十四五”規(guī)劃治理中。1.4城市排澇規(guī)劃情況西秀區(qū)境內(nèi)河流為山區(qū)雨源型河流，洪水由暴雨形成。洪水洪峰集中、漲峰歷時(shí)短，過程具有陡漲陡落等特點(diǎn)，很多河流或河段枯水季節(jié)因缺乏補(bǔ)給而干涸，成為季節(jié)性河流。受流域下墊面條件影響，洪水主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：漲洪歷時(shí)短、退水較快。一般為2～3h；一次洪水總歷時(shí)約0.5～1.5d。洪水過程以單峰型為主，洪水季節(jié)一般在每年的6－8月，并以7月發(fā)生洪水的概率為最大。2022年，西秀區(qū)以問題為向?qū)Вe極向上級(jí)爭(zhēng)取項(xiàng)目支持，主城區(qū)已經(jīng)獲得住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的批準(zhǔn)，列入海綿城市建設(shè)。

2洪澇災(zāi)害情況及成因

2.1油菜河水庫修建前

歷史上，該區(qū)域曾發(fā)生暴雨洪澇。1991年7月，安順市發(fā)生了大洪水。據(jù)資料記載，7月8日，安順到平壩一帶出現(xiàn)特大暴雨，平壩縣日降雨量達(dá)248mm，是暴雨中心地區(qū)的最大值，其中以安順七眼橋站637mm為最大值。暴雨有以下6個(gè)特點(diǎn)：（1）暴雨量大。如安順七眼橋站7日降雨量達(dá)509mm，歷史最大記錄為374.1mm（安順三個(gè)山站，1977年6月12－18日）。（2）雨區(qū)范圍廣，且相對(duì)穩(wěn)定。（3）暴雨歷時(shí)長。每天都出現(xiàn)暴雨、大暴雨甚至特大暴雨，并持續(xù)10d以上，在以往幾十年的實(shí)測(cè)雨量記錄中是沒有的。（4）暴雨移動(dòng)途徑由西往東，恰與許多河流的流向相近，使上游來的洪水與當(dāng)?shù)乇┯晷纬傻暮樗庥觯斐珊恿骱樗蜐q。（5）多數(shù)暴雨區(qū)或大暴雨區(qū)的面平均雨量與暴雨中心點(diǎn)雨量的比值較大，即暴雨點(diǎn)面折算系數(shù)較大。位于暴雨中心地區(qū)小河流上的暴雨和洪水雖不是特別稀遇的，如貓?zhí)由嫌挝餍銋^(qū)七眼橋7月8日洪水只屬20世紀(jì)第2位洪水，但因面雨量大，使下游貓?zhí)拥狞S貓村站（平壩縣）出現(xiàn)20世紀(jì)最大洪水。（6）夜雨。暴雨過程中多出現(xiàn)夜雨或夜間雨強(qiáng)大，使許多中小河流洪峰出現(xiàn)在夜間或凌晨。洪水情況：打邦河支流1991年7月8日降特大暴雨，羊場(chǎng)壩洼地12日20時(shí)出現(xiàn)最高蓄水位，羊場(chǎng)壩12780畝稻田被淹20余天。油菜河洼地7月23日最高蓄水位達(dá)1302.45m。龍宮風(fēng)景區(qū)由于水位過高，有50d不能對(duì)外開放。這次洪水在油菜河水系屬20世紀(jì)最大洪水。

2.2油菜河水庫建成后

2.2.1油菜河水庫蓄水滯洪功能

油菜河水庫工程壩址位于珠江流域北盤江水系打邦河支流王二河上西秀區(qū)境內(nèi)，距安順龍宮核心景區(qū)7km，庫尾距安順市西秀城區(qū)13km，壩址以上流域集水面積226km2。工程設(shè)計(jì)任務(wù)以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電等效益，水庫正常蓄水位1290.00m，校核洪水位1306.42m，總庫容6080萬m3，工程規(guī)模為中型水庫。工程為堵洞成庫，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，采用蓄水試驗(yàn)來檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)問題，代替周期長、費(fèi)用高的勘探工作，工程于1991年5月開工，1995年建成蓄水檢驗(yàn)，在左右壩肩及壩基，尤以在壩肩F5斷層經(jīng)過位置滲漏嚴(yán)重，水庫無法正常蓄水。1998年10月，完成了油菜河水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)工作，1999年左壩肩處產(chǎn)生了大面積塌坑，嚴(yán)重影響了水庫的正常運(yùn)用，2000年2月完成油菜河水庫大壩安全評(píng)價(jià)，同年9月鑒定為“三類壩”。油菜河水庫除險(xiǎn)加固工程于2002年2月開工建設(shè)，2003年5月完工，2005年4月除險(xiǎn)加固工程通過了蓄水安全驗(yàn)收。油菜河水庫是復(fù)雜多層強(qiáng)巖溶地區(qū)暗河上堵洞建壩成庫，水庫樞紐主要由堵洞體（漿砌石拱壩）、壩身泄洪兼沖砂孔、壩身施工導(dǎo)流管、庫首發(fā)電進(jìn)水口、庫尾溢洪道、庫區(qū)小仡佬取水隧洞、庫尾左岸防洪墻等建筑物組成。堵洞體（大壩）為四周嵌固的三圓心雙向曲M10漿砌塊石及料石拱壩，壩高41.5m，壩頂高程1271.5m，壩頂寬5.5m，壩底寬7m，壩頂弧長3m，壩體最大中心弧長41.89m（1245.5m高程拱圈）。壩身左壩段靠壩頂約1/3處布置泄洪兼沖沙底孔，孔口尺寸為1.5m×2m（寬×高，下泄流量Q=20m3/s），孔底部高程為1259.50m，閘門井置于壩體上，分別設(shè)置檢修閘、工作閘門各一扇。溢洪道布置于庫尾左岸，為開敞式溢洪道，由引渠段、控制段、收縮段、泄槽段和出口消力池組成，長519.71m（未含引渠）。溢流堰為WES實(shí)用堰，堰頂高程1304.00m，油菜河水庫溢流堰位于水庫庫尾埡口，堰頂高程為1304m，寬18m，根據(jù)水文調(diào)算，水庫設(shè)置防洪限制水位1285m，庫區(qū)設(shè)計(jì)洪水位為1305.01m（P=2%），校核洪水位為1306.39m（P=0.2%）。當(dāng)水庫水位高于堰頂高程1304m時(shí)，庫水從溢洪道溢出，進(jìn)入鄰谷石頭寨小河。

2.2.2油菜河水庫上游排澇隧洞作用分析

2020年9月16－20日，水庫尾部以上小屯河與貫城河匯口處淹沒時(shí)間長達(dá)5d，羊場(chǎng)村遭受嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，村子中一些低洼地帶的積水最深處達(dá)到8m，村莊的房屋及交通基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重，大部分農(nóng)作物、農(nóng)田水毀嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，羊場(chǎng)村421余戶房屋被淹，此次大雨導(dǎo)致羊場(chǎng)村1600人不同程度受災(zāi)，1016人被緊急轉(zhuǎn)移，無人員傷亡，財(cái)產(chǎn)受損253余萬元，造成一所學(xué)校停課，大量家禽、牲畜失蹤或死亡，近千畝農(nóng)田、耕地被大水淹沒。農(nóng)田、耕地內(nèi)種植的荷花、油菜全部受損，間接經(jīng)濟(jì)損失700余萬元。同年6－10月，受上游泄洪影響，油菜河水庫下游龍宮景區(qū)天池二進(jìn)宮封航93d。由于羊場(chǎng)片區(qū)、后頭沖一帶，以及油菜河水庫庫區(qū)落差很小，當(dāng)洪澇災(zāi)害來臨時(shí)，羊場(chǎng)片區(qū)洪水通過老虎灘隧洞宣泄至后頭沖洼地，當(dāng)后頭沖洼地水位超過1297.06m（大仡佬排澇洞進(jìn)口底板高程）時(shí)，通過大仡佬排澇隧洞排至油菜河水庫庫區(qū)；但由于落差小且末端還有油菜河水庫影響，油菜河水庫溢洪道堰頂高程1304m，汛限水位1285m，預(yù)留防洪庫容550萬m3。也就是說，當(dāng)油菜河水庫庫區(qū)水位低于1304m時(shí)，油菜河水庫無法通過其他排洪通道泄洪（僅水電站發(fā)電洞過流7m3/s，放水孔可過流20m3/s），上游涌入洪水灌入油菜河預(yù)留防洪庫容，但防洪庫容又遠(yuǎn)小于上游來洪量，于是油菜河水庫快速抬高，當(dāng)油菜河水庫庫區(qū)水位高于1302.9m時(shí)，大仡佬隧洞出口形成淹沒出流，大幅減小隧洞過流能力，繼續(xù)抬高甚至?xí)a(chǎn)生倒灌，造成上游洪水滯留淹沒區(qū)。因此，下游油菜河水庫不能及時(shí)宣泄洪水是根本問題所在，水庫水位的抬高頂托洪水至后頭沖，進(jìn)而頂托到羊場(chǎng)片區(qū)。上羊場(chǎng)片區(qū)排澇主要依靠老虎灘隧洞，老虎灘隧洞建成于1999年，主要排泄南山、小屯片及上羊場(chǎng)洪水，現(xiàn)狀洞徑僅2.5m×2.5m（原設(shè)計(jì)洞徑6.5m×6.5m），未采取任何支護(hù)、襯砌措施，進(jìn)口底板高程1300m，出口底板高程1297.5m，全長340m，設(shè)計(jì)底坡7.35‰。老虎灘隧洞于2020年擴(kuò)建，過洪能力按5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。下羊場(chǎng)片區(qū)排澇主要依靠火把洞隧洞，火把洞隧洞建成于1999年，在原有天然溶洞基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)大，主要排泄進(jìn)入老塘河、下羊場(chǎng)的洪水，進(jìn)口底板高程1300m，出口底板高程1297.5m，全長299m，設(shè)計(jì)底坡8.36‰，斷面尺寸9.0m×6.5m，火把洞隧洞建成運(yùn)行至今，排洪效果明顯，使下羊場(chǎng)片區(qū)澇災(zāi)基本消除。上、下羊場(chǎng)片區(qū)洪水分別經(jīng)老虎灘隧洞、火把洞隧洞排泄進(jìn)入后頭沖洼地，再由大仡佬隧洞排入油菜河水庫庫區(qū)。大仡佬隧洞建成于2002年，現(xiàn)狀洞徑為（2.0～3.2m）×（2.6～4.0m）。大仡佬隧洞起到連通后頭沖洼地和油菜河水庫庫區(qū)的作用。洞徑過小導(dǎo)致過流能力不足，是整個(gè)羊場(chǎng)壩－后頭沖－大仡佬－油菜河水庫庫區(qū)一帶泄洪通道最大的瓶頸，加之油菜河水庫尾水的頂托作用，在汛期發(fā)生洪澇災(zāi)害的時(shí)候，大仡佬排澇洞無法順利下泄設(shè)計(jì)洪峰流量，導(dǎo)致洪水長時(shí)間滯留在后頭沖滯洪區(qū)，進(jìn)而阻止羊場(chǎng)壩一帶洪水宣泄，甚至后頭沖滯洪區(qū)水位不斷壅高，通過老虎灘排澇洞倒灌至上羊場(chǎng)壩一帶，加劇洪澇災(zāi)害程度。大仡佬隧洞的瓶頸作用，加之油菜河水庫尾水的頂托作用，也是上羊場(chǎng)片區(qū)受澇災(zāi)嚴(yán)重的原因之一。大仡佬隧洞于2020年擴(kuò)建，過洪能力按5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

3解決油菜河流域洪澇災(zāi)害的建議

根據(jù)以上暴雨洪水及成災(zāi)原因分析，提出以下4方面建議：（1）無論修建油菜河水庫與否，上下羊場(chǎng)片區(qū)均不同程度存在洪澇災(zāi)害，原因是河流在此區(qū)域從明流變?yōu)榘盗鳎匆苑餍问綇膸r溶通道向下游流淌。巖溶通道斷面滿足不了上游來水的過洪斷面，造成不同程度的淹沒。（2）巖溶地區(qū)河道修建蓄水工程，要充分考慮排洪問題。以油菜河水庫為例，該水庫截?cái)嗔松嫌蝸硭纬闪巳斯ず崭吡松嫌嗡弧H靠水庫大壩放水孔及水電站發(fā)電洞（Q=27m3/s）放水是遲滯洪水下泄時(shí)間的，不能滿足上游來水的宣泄需求。（3）針對(duì)油菜河水庫汛期對(duì)上游的頂托滯洪影響，只有打通向鄰谷石頭寨小河排泄的通道，才能有效降低油菜河水庫水位，避免產(chǎn)生頂托作用，加速上游來水排泄，縮短淹沒時(shí)間。同時(shí)，要根據(jù)上下游片區(qū)的防洪及興利要求進(jìn)行水文水力計(jì)算，合理確定排洪通道的斷面及高程，打通向鄰谷石頭寨小河排泄洪水的通道。（4）把油菜河水庫與鄰谷貫通后，要把洪水沿石頭寨小河引向龍宮景區(qū)桃子凹小河，其中石頭寨與桃子凹之間由新開隧洞連通，最后明流進(jìn)入王二河。這個(gè)方案，既解決了油菜河水庫上游的淹沒問題，又解決了龍宮景區(qū)天池二進(jìn)宮高水位不能通航的問題。

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作者:胡涌泉 單位:貴州省安順市安西灌區(qū)管理處