连云港市赣榆区青口河治理规模论证

连云港市赣榆区青口河治理规模论证

孔艳1，孙传文2，刘二军1，王兆伟1，万金生1

（1.连云港市水利局，江苏 连云港 222003；2.连云港市水利规划设计院有限公司，江苏 连云港 222003）

摘  要：青口河为赣榆人民的母亲河，贯穿主城区而过，承担小塔山水库泄洪，并独流入海。经过多年运行，存在诸多问题，江苏省水利厅将其列入新一轮中小河流治理名录。本文对青口河道治理规模进行了论证，结果表明，通过适当拓浚河道，加固现有建筑物消能防冲设施，可满足青口河20年一遇防洪要求。

关键词：赣榆区；青口河；中小河流治理；规模论证

1工程概况

（1）青口河

青口河有东、西两源：东出莒南县洙边河，西出临沭县马家峪河，入赣榆区黑林镇为青口河。青口河沿线支流主要有旦头河、汪子头河，洪水经小塔山水库调蓄后，由溢洪闸控制下泄入青口河。青口河全长64km，其中赣榆区境内长47.5km，小塔山水库主坝溢洪闸下至入海口段长28.2km。总流域面积493km2，小塔山水库以上流域面积为386km2，以下流域面积为107km2。

青口河小塔山水库主坝溢洪闸下至入海口段河道沿线自上而下主要建筑物有瞿沟陡坡、邵庄陡坡、沙河子漫水闸、青口河节制闸、青口河控制闸、青口河挡潮闸，详见图1。

图1  青口河水系示意图

2002年，青口河小塔山水库溢洪闸以下段结合小塔山水库除险加固工程进行了整治，河道设计规模按小塔山水库下泄400m3/s确定。

依据最新规划，青口河按照20年一遇防洪标准进行整治，其中小塔山水库以下段河道设计洪水由小塔山水库下泄洪水遭遇区间集水区入流。

（2）小塔山水库

小塔山水库位于江苏省连云港市赣榆区西北丘陵山区，距下游赣榆城区17km，主要有青口河、旦头河及汪子头河汇入，坝址以上集水面积386km2，总库容2.8亿m3，是一座以防洪为主，结合农业灌溉、城镇工业生活供水和水产养殖等综合利用的大（2）型水库。

小塔山水库于1958年10月动工兴建，1959年10月建成。2002年10月～2006年7月，进行了除险加固，洪水标准为100年一遇设计、2000年一遇校核。该次除险加固对小塔山水库特征水位进行了详细论证分析，确定水库正常蓄水位32.80m，死水位26.00m，100年一遇设计洪水位35.37m，2000年一遇校核洪水位37.31m，汛限水位32.00m（7、8月份）、32.80m（6、9月份）。2007年12月，通过江苏省水利厅组织的小塔山水库除险加固工程竣工验收。

2 设计洪水计算

因缺乏洪水资料，本文利用设计暴雨推求设计洪水[1][2]。

2.1设计暴雨

（1）暴雨历时选取

分析青口河历史洪涝情况，形成大洪水的相应暴雨多为台风造成，具有强度大、历时短的特性，一次大暴雨过程一般为3日左右。因此暴雨历时取3日。

（2）设计面雨量

根据集水区周边雨量站分布情况，选取赣榆区境内小塔山水库站、朱堵集站、黑林站和山东省境内洙边站1963年~2015年共53年实测日降雨量系列，采用泰森多边形法计算面雨量，并进行频率分析。各雨量站降雨数据均经过水文整编和合理性检查，具有可靠性和一致性。

将本次计算成果与水库除险加固工程成果进行比较，本次设计面雨量与水库除险加固工程成果相差-0.5%～1.4%，相差不大，因此认为青口河流域设计面雨量成果与小塔山水库水库相关成果相适应。考虑成果一致性，本次延用水库除险加固工程成果。

表1青口河流域最大3日设计面雨量成果对比表

（3）暴雨过程

水库除险加固工程成果对青口河流域典型暴雨过程进行了反复比选，采用黑林站1974年8月11~13日次降雨过程以及1997年8月18日~20日次降雨过程作为典型暴雨过程进行了对比计算，遵循利于工程安全的原则，本次采用1997年型。

（4）设计净雨

设计净雨采用次降雨径流相关法，用土壤前期雨量Pa作参数，建立P﹢Pa～R的相关关系。

净雨量：

前期影响雨量：

其中为土壤消退系数，山丘区取0.95；、为前一时段的降雨量和前期影响雨量，在逐日连续计算过程中当大于时，取；为折算系数，三日暴雨大于等于250mm取0.65；为流域最大初损，山丘区取75mm。

2.2设计洪水

青口河小塔山水库以下段河道20年一遇设计洪水由小塔山水库下泄洪水遭遇区间集水区入流组成。

（1）小塔山水库下泄洪水

根据入库洪水和水库调度原则，经过调洪演算，得到水库下泄洪水。

入库设计洪水采用经验单位线法推求[3]，由此计算小塔山水库设计入库洪水过程。

水库调洪计算采用静库容，在计算时段t内，水库水量平衡方程式为：

（I初＋I末）/2×t －（Q

初＋Q末）/2×t =（V末－V初）

式中：I初、I末 ——分别为时段t初、末的入库流量（m3/s）；

      Q初、Q末 ——分别为时段t初、末的出库流量（m3/s）；

      V初、V末 ——分别为时段t初、末的水库蓄水量（m3）。

本公式假定在计算时段内流量按线性变化，计算时段采用3小时。

按照小塔山水库洪水与水量调度方案，采用试算法逐时段求解水库水量平衡方程与泄流公式，推求水库泄流过程。

（2）青口河区间设计洪水

将青口河区间集水区范围分成4片，分别为二级截洪沟片、邵庄跌水以上片、邵庄跌水以下南岸片和邵庄跌水以下北岸片，均位于苏北山丘平原混合区。本次对采用瞬时单位线法进行汇流计算。根据Δt小时单位线，将时段净雨量换算成时段径流量，并叠加成不同频率的设计洪水过程线，平头时间取12h。

（3）青口河设计洪水由小塔山水库下泄洪水和区间洪水叠加而成，经计算，20年一遇设计流量为521m3/s。

3 青口河现状过流能力分析

按小塔山水库下泄400m3/s，不考虑水库以下区间入流，对青口河小塔山水库以下段河道现状过流能力进行复核计算，并与原设计对比。

经复核，该工况下，青口河小塔山水库溢洪闸~沙河子漫水闸段河道现状水位较原设计洪水位增高0.03～0.07m，沙河子漫水闸以下段河道较原设计洪水位增高0.08～0.1m，洪水位变化较小，青口河小塔山水库以下段河道过流能力基本满足下泄400m3/s。现状青口河小塔山水库以下段河道下游段河槽淤积。

4 青口河治理工程规模论证

青口河小塔山水库溢洪道~204国道段现状左岸堤顶道路为滨河大道，204国道~青年路段现状左、右岸堤顶道路为滨河公园步道及水泥路，加高堤防较困难，同时青口河204国道以下段位于赣榆主城区，加高堤防对河道景观影响较大，故河道设计水位全线提高不现实。

本次选取青口河挡潮闸、青口河控制闸、青口河节制闸、沙河子漫水闸、邵庄跌水、瞿沟陡坡、小塔山水库溢洪道末端等建筑物作为设计水位控制节点。根据青口河河道现状，按照两岸保留滩面5m的原则拟定河道设计断面。按照控制节点上游水位维持原校核水位不变，下游水位维持原设计水位不变的原则，采用明渠恒定非均匀流的计算方法由下游向上游推算河道水面线，若推算的沿河水位低于控制节点设计水位，则认为设计断面较为合适，满足防洪要求。

经计算青口河按照最大扩挖断面进行扩挖后，沿线控制节点水位均不高于控制水位，满足防洪要求。因此认为在青口河行洪521m3/s情况下，对青口河河道进行扩挖即可满足防洪要求。

5 结语

在小塔山水库现行调度方案情况下，按小塔山水库20年一遇设计下泄洪水叠加区间20年一遇设计入流，通过适当拓浚河道，加固现有建筑物消能防冲设施，可满足青口河20年一遇防洪要求。

在下阶段青口河治理时，建议青口河沿线支河口建闸节制，按照20年一遇、12h削峰流量控制下泄至青口河，防止支河标准较高增大青口河防洪压力。

参考文献

[1]李林蔚,谭秀翠,王蒙,徐望达. 无实测资料地区设计洪水计算方法[J].水利技术监督,2019(03):193-194．

[2]柏绍光,黄英,方绍东. 资料匮乏地区小流域洪水汇流参数移用分析[J]．水电能源科学,2008,26(3)：21-24．

[3]梁忠民,钟平安,华家鹏. 水文水利计算[M]. 北京:中国水利水电出版社,2008．