“7·21”暴雨对白沟河防洪形势的影响分析

2013-08-15 00:46
水科学与工程技术 2013年1期
关键词:白沟拒马河分洪

邱 琳

(河北省大清河河务管理处,河北 保定 071051)

1 白沟河概况

白沟河为大清河系北支的主要行洪河道,在防洪中有着重要作用。河道全长53km,为复式河槽,位于兰沟洼和清北平原之间,承泄北拒马河、琉璃河、小清河及永定河超标准洪水。其左堤为主堤,二级堤防,是保卫清北平原的重要屏障;右堤为次堤,三级堤防,是兰沟洼的东围堤。

历史上白沟河经常发生河槽改道、堤防决口、漫溢等灾害。如1939年拒马河大水,加之永定河在卢沟桥下游决口,洪水进小清河入白沟河,造成白沟河中下游李胡庄、安仁两处8.5km长河段改道。1956年白沟河东茨村最大洪峰流量2870m3/s,后在右堤扒口三处分洪入兰沟洼。

2 “7·21”暴雨雨情、水情

2012年7月21日大清河系北支普降特大暴雨。最大降雨点出现在北京市房山区河北镇,达460mm,接近500年一遇。河北省也遭受特大暴雨袭击,拒马河上游王安镇最大24h降雨量349mm,紫荆关最大24h降雨量217mm。这次暴雨的主要特点是时间短、强度大,因而导致山洪暴发,河水猛涨,北支发生了1996年以来的最大1次洪水。21日22时拒马河紫荆关站出现最大洪峰流量2580m3/s,22日7时张坊站最大洪峰流量达2500m3/s,22日8时南拒马河落宝滩站最大洪峰流量2510m3/s,均为1963年以来的最大值。23日零时白沟河东茨村站最大流量404m3/s;23日17时35分南拒马河北河店站最大流量118m3/s;24日13时30分新盖房引河闸下最大流量217m3/s。22日零时中易水安格庄水库拦蓄最大入库流量136m3/s。

虽然拒马河出现洪峰流量均超过2000m3/s,但洪水总量并不大。进入南拒马河的洪水因为沿途损失过大,到28日在北河店断流。进入北拒马河的洪水分为南、中、北3条支流行洪,由于河道多年干涸,加之几个洼套的调蓄,流速慢,沿途损失大,洪水平稳进入白沟河。白沟河的洪水主要来源是其支流琉璃河、小清河的洪水,由于白沟河出现的最大洪峰只有404m3/s,对河道行洪没有造成危害,北支洪水经白沟引河安全进入白洋淀。由于洪峰和洪量都不大,白沟河本身在防洪中存在的问题没有暴露出来。

3 白沟河当前存在的主要问题

现白沟河两堤是1970年按20年一遇、行洪流量3000m3/s设计和施工的。由于当时设计标准低,堤身矮小,断面单薄,且施工正值“文革期间”,堤防质量难以保证,形成众多隐患。堤身表面由于常年的水蚀、风蚀、车碾压失土严重,年久失修。1993年以后,虽按照《白沟河治理工程初步设计》,完成了河道险工护岸和穿堤建筑物除险加固两项工程,但仍存在堤顶超高不足,堤身存在裂缝等隐患,且河道内阻水障碍较多,严重影响河道安全行洪。

3.1 工程标准低,堤防超高严重不足

白沟河两堤多为粉质沙壤土,再加上施工等原因,行洪时堤防渗水现象时有发生。“96·8”期间,东茨村最大洪峰流量896m3/s,高碑店市赵庄村南堤顶就发现8处严重渗水点,裂缝最深的达2m;在左堤东孟良营和右堤东马营均出现纵向裂缝,宽度0.5cm,这些裂缝对白沟河行洪安全造成很大威胁。

1993年河北省水利水电勘测设计院按20年一遇,行洪流量3200m3/s,编制《白沟河治理工程初步设计》,现状堤防大部分超高严重不足。左堤(主堤)全段有20km超高不足1m,尤其上游二龙坑至杨屯有8km堤段超高不足0.5m;右堤有17km超高不足0.5m。上游西茨村至代屯约11km堤段,堤顶与设计水位相平,甚至低于设计水位。1993年以后,按照《白沟河治理工程初步设计》已经完成了河道险工护岸和穿堤建筑物除险加固两项工程。当时因受投资限制,工程标准较低,难以抵御大洪水。另外,由于白沟河近50年没有经历大洪水,河道淤积日趋严重。2002年河北省水利水电勘测设计研究院编制的大清河流域防洪规划(河北省部分)里白沟河按20年一遇,行洪流量3200m3/s设计。白沟河实测资料显示,“96·8”洪水后,二龙坑至白沟大桥河道平均纵坡1∶5000,其中二龙坑至杨屯14km长河段纵坡1∶14000。由于该河段两堤堤距窄,东茨村大桥以上堤距不足300m,至代屯处也只有540m,且堤顶超高不足0.5m,个别堤顶甚至低于设计水位。如果遇到大洪水,严重影响洪水下泄,严重时将会危急两堤安全。

3.2 阻水障碍较多,须尽早清除

白沟河下游田宜屯及南北刘庄一带的大片树障对河道行洪已经造成严重威胁,必须尽早清除。

3.3 河道内村庄人口转移仍是问题关键

现白沟河河道内有11个村庄,11658人 (截止2003年)。虽然沿河各市(县)防洪预案都有村民转移的方案,但上万人的安全转移仍然是一个大问题。

3.4 提高堤防防洪标准

由于白沟河河道、堤防、树障、险工存在众多突出问题,现状过流能力为2000m3/s(相当10年一遇),而上游河道水量远远超过河道本身承受能力。

按照河北省防洪调度方案,为保左堤,需向兰沟洼分洪,从而启用兰沟洼蓄滞洪区。

兰沟洼是白沟河、南拒马河两河之间的封闭洼地,主要承纳两河的超标准洪水,是国家确定的大清河系蓄滞洪区。设计调蓄20年一遇洪水,最大蓄洪量3.23亿m3。兰沟洼的西围堤就是南拒马河的左堤,现南拒马河防洪标准基本达到20年一遇,相应流量3500m3/s,而目前白沟河的防洪标准相当10年一遇,相应流量2000m3/s,与南拒马河防洪标准及兰沟洼蓄滞洪区的设计标准20年一遇极不匹配。白沟河是北支防洪体系的重要一环,当务之急是提高白沟河堤防的防洪标准,尽快恢复白沟河3200m3/s行洪能力,减轻其防洪压力,并减少兰沟洼的启用机遇。兰沟洼蓄滞洪区内有20.5万人,现只能解决5.4万人的救生问题,安全建设严重滞后,过早启用将会造成人民群众和财产的巨大损失,社会影响极大。1993年至今已经过去近20年,仅仅完成河道险工护岸和穿堤建筑物除险加固两项工程,复堤、堤脚大坑填筑等其他工程至今未动工。 “96·8”洪水过后,一些受损险工也没有得到全面整修,影响白沟河安全行洪。当务之急是加快白沟河的全面治理,以确保其行洪安全。

3.5 琉璃河在白沟河防洪中的影响

琉璃河(北京称大石河)是白沟河的重要支流,流域面积1280km2,河道全长129km,是白沟河洪水的重要来源之一。1956年和1963年漫水河站最大洪峰分别为1860,1280m3/s,2012年漫水河站最大洪峰已达1110m3/s(约10年一遇)。位于漫水河站上游的河北镇是“7·21”暴雨最大的降雨点,雨量460mm。琉璃河北京段1996年开始按20年一遇标准进行疏挖整治,行洪2000m3/s洪水标准筑堤,5年一遇洪水标准疏挖主河槽。虽然琉璃河在河北省河道长度只有7km,但目前还没有治理。2012年琉璃河洪水来势猛,进入涿州段曾经溢出,可见上游北京段的治理加快了洪水下泄的速度,这已是不争的事实。2012年7月21日22时45分,漫水河出现最大洪峰1100m3/s,尽管该河多年没行过洪,但琉璃河洪水下泄速度还是很快,到23日零点,白沟河东茨村站出现最大洪峰404m3/s,仅用时25h。因此,白沟河的防洪,不仅要关注拒马河和北拒马河的洪水,还要考虑琉璃河流域的雨情和水情。如果发生洪水,琉璃河的洪水很可能提前进入白沟河。

3.6 南、北拒马河分洪流量不明

2012年8月22日7时,张坊站洪峰高达2500m3/s,8时落宝滩站最大洪峰2510m3/s,与张坊站分洪流量相差无几。由于北拒马河没有设立水文站,对拒马河张坊分流底码不明。多年来拒马河张坊站在大、中洪水时分流比例为3∶7或4∶6之间。如“96·8”期间张坊站最大洪峰1720m3/s,南拒马河落宝滩站最大洪峰695m3/s,南、北拒分流比为4∶6。如果两河分洪流量不明,需要进一步分析分洪口附近有无河势、河口堵塞、淤积等变化及其他原因。如果张坊分洪流量发生重大改变,超大流量的洪水一旦进入南拒马河,将大大超过该河的防洪能力,极有可能造成堤防决口、险工等护岸工程被冲毁。

4 建议

(1)提高白沟河堤防的防洪标准,减轻其防洪压力,并减少兰沟洼的启用机遇。按2002年防洪规划的内容加快白沟河的全面治理,以确保其行洪安全。

(2)琉璃河是白沟河的重要支流,是白沟河洪水的重要来源之一,需认真对待该河在白沟河防洪中的影响。

(3)鉴于南、北拒马河分洪流量不明,以及分洪流量无法控制,建议上级有关部门考虑修建南北拒马河分洪工程,以保下游河道的行洪安全。同时,在北拒马河选择合适地点设立水文报汛站,以掌握北拒马河的过流情况。

[1]房山区水资源局.房山水旱灾害[M].北京:中国水利水电出版社,2003.

[2]河北省水利水电勘测设计研究院.大清河流域防洪规划报告(河北省部分)[R].2002.

[3]河北省大清河河管理处.2012年防汛工作总结[Z].2012.

[4]河北省防汛抗旱指挥部办公室.大清河水系防洪能力评估报告(河北省部分)[R].2007.

[5]吴新玲,王文林,田新敏.大清河系北支洪水特点及其防御[J].河北水利水电技术,2002(2):25-26.

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