長樂市新區(qū)防洪排澇對策研究

鄭 明

長樂市新區(qū)防洪排澇對策研究

鄭 明

長樂市水利局

長樂新區(qū)位于閩江支流上洞江流域，隨著新區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的迅猛推進(jìn)，區(qū)域內(nèi)洪澇問題日益突出。該文通過洪澇災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查，分析災(zāi)害成因，提出防治對策，選定可行的工程措施，并對工程實(shí)施的原則、步驟及相關(guān)事項(xiàng)提出建議。

長樂市新區(qū) 防洪排澇 對策研究

1 概況

長樂市地處閩江口南岸，東瀕東海，北沿閩江，南毗福清，西界閩侯，土地總面積723.56km2，轄12鎮(zhèn)、2鄉(xiāng)、4街道，2009年底總?cè)丝?7.37萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值265億元。新區(qū)位于首占鎮(zhèn)和營前街道，北至營前恩頂山，南至京福鐵路，東至董奉山山腳，西至營前洞頭村和閩江沿岸，規(guī)劃面積20.38km2，其中建設(shè)用地14.99km2，現(xiàn)人口3.45萬人，規(guī)劃人口18萬人。上洞江從南面流向新區(qū)，并從這里匯入閩江。

2 洪澇水分析

2.1 流域情況

上洞江是閩江的支流，發(fā)源于長樂市玉田鎮(zhèn)大溪赤巖山，流經(jīng)玉田、首占、營前等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于營前水閘匯入閩江下游。上洞江主河道長29.82km，平均坡降2.34‰，流域面積109km2，主要支流有茶山溪、龍玉溪、東渡溪等，中下游區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布。上洞江下游河道受閩江水位和潮水影響，上洞江流域水系見圖1。

圖1 上洞江流域水系圖

2.2 洪澇情況

上洞江上游支流多，河流短促，下游河道受閩江水位影響，每年５～６月份的雨季高潮以及７～９月份的臺(tái)風(fēng)季節(jié)，洪水來勢兇猛，暴漲暴落，極易造成洪澇災(zāi)害。

新區(qū)在治理洪澇災(zāi)害方面主要存在以下幾個(gè)問題：

（1）新區(qū)周邊為低山、丘陵，主要洪水來自山洪，上洞江出口處山洪面積占70％，上游河道坡降陡、匯流快，產(chǎn)生的山洪峰高量大，下游新區(qū)河道坡降緩，易受閩江洪潮水頂托，造成新區(qū)內(nèi)嚴(yán)重澇災(zāi)。

（2）上洞江流域內(nèi)基本無防洪排澇基礎(chǔ)設(shè)施，流域內(nèi)現(xiàn)有水庫控制集雨面積較小，無法調(diào)控上洞江洪水；上洞江河口的營前水閘老化嚴(yán)重，閘頂高程偏低，當(dāng)閩江水位較高時(shí)，洪水會(huì)翻越閘頂進(jìn)入新區(qū)。

（3）新區(qū)河道過水?dāng)嗝孑^小，河道寬度較窄，目前排澇標(biāo)準(zhǔn)大都只有1~2年一遇，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有排澇標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）隨著城市化進(jìn)程的加快，新區(qū)項(xiàng)目建設(shè)用地面積不斷擴(kuò)大，使不透水地面的面積大大增加，造成單位面積的產(chǎn)流量劇增，同時(shí)原作為滯洪區(qū)的低洼地區(qū)（如池塘、河溝等）被填，使得調(diào)蓄能力減小，加重內(nèi)澇。

（5）長期以來，上洞江流域河道缺乏全面、長遠(yuǎn)的規(guī)劃，部分橋梁及違章搭蓋等形成卡口，影響河道行洪。

2.3 洪澇水分析計(jì)算

對于上洞江流域內(nèi)匯水面積在10km2以上的溪流采用推理公式法和地區(qū)綜合法進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)比較采用推理公式法計(jì)算成果；對于上洞江流域內(nèi)匯水面積在10km2以下的溪流（截洪溝）采用推理公式法、華東地區(qū)特小流域推理公式法進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)比較采用推理公式法計(jì)算成果。上洞江干流及支流洪水計(jì)算成果見表1。

表1 上洞江干流及主要支流設(shè)計(jì)流量計(jì)算成果表

城區(qū)各片區(qū)澇水采用華東地區(qū)特小流域推理公式法計(jì)算成果，設(shè)計(jì)澇水成果見表2。

表2 新區(qū)內(nèi)河澇水最大流量計(jì)算成果（10%）及規(guī)劃最小河寬表

經(jīng)分析，洪澇水設(shè)計(jì)成果合理，符合地區(qū)暴雨洪水特性。

3 防治對策研究

通過長樂新區(qū)防洪排澇設(shè)施形狀和區(qū)域內(nèi)洪澇災(zāi)害情況調(diào)查，勘測工程地點(diǎn)的自然地理地質(zhì)條件，分析成災(zāi)原因，研究流域洪水、澇水、山洪等發(fā)生規(guī)律，提出可行的防治對策：防洪堤擋河道洪水，截洪溝泄山坡洪水，內(nèi)河及滯洪區(qū)匯集新區(qū)澇水，水閘自行排放澇水。

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）、《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ50-92），新區(qū)防御閩江洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，各片區(qū)采用10年一遇澇水不漫溢排澇標(biāo)準(zhǔn)。

（1）上洞江干流從營前水閘至嶼后段進(jìn)行疏浚和拓寬，最小河寬按101m控制。

（2）根據(jù)新區(qū)總體規(guī)劃，對營前片區(qū)8條內(nèi)河和首占片區(qū)8條內(nèi)河進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃（見圖2），各條內(nèi)河規(guī)劃最小河寬見表2。

圖2 新區(qū)內(nèi)河水系圖

（3）設(shè)置滯洪區(qū)：結(jié)合新區(qū)總體規(guī)劃，利用景觀湖泊、綠化帶及上洞江流域中部水域（首占片區(qū)上游至圣峰大橋）組成“點(diǎn)、線、面”系統(tǒng)滯洪，總滯洪區(qū)面積達(dá)2.5 km2以上。

（4）改擴(kuò)建營前水閘，使其能防御閩江50年一遇洪水，并可排泄上洞江設(shè)計(jì)洪水。

4 水面線推算與調(diào)蓄計(jì)算

4.1 防洪堤水面線推算

4.1.1 河道斷面設(shè)定

上洞江干流長22km，共布設(shè)69個(gè)河道橫斷面；茶山溪長1.16km，共布設(shè)9個(gè)河道橫斷面；龍玉河和東渡溪長5.36km，共布設(shè)52個(gè)河道橫斷面；新區(qū)內(nèi)河水面線推算斷面布設(shè)原則上150m布設(shè)一個(gè)，橋涵及拐彎處加密。

4.1.2 河道糙率選定

由于上洞江河道現(xiàn)狀洪水時(shí)漫灘，其洪痕與規(guī)劃整治河道歸槽后情況不一致，無法根據(jù)洪痕反推糙率，因此，根據(jù)河道特性（地形地貌、河槽組成以及水流條件等）進(jìn)行確定：上洞江流域平原河道整治前河道糙率取0.032，整治后取0.028；齊天大圣宮以上山區(qū)性河道，河床多為卵石、塊石，兩岸長有雜草、樹木等，因此該河段糙率取0.05~0.08。各澇片內(nèi)河整治后取0.028。

4.1.3 起始斷面與起始水位

上洞江干流水面線推算起始斷面為營前水閘上游，起始水位——營前水閘上游水位通過調(diào)蓄計(jì)算而得，起始水位為2.75m（見表3）。上洞江各支流起始斷面水位：通過上洞江河道水面線推算而得。

4.1.4 水面線計(jì)算方法

采用伯努力公式：

4.1.5 橋梁壅高計(jì)算

采用武漢水利電力學(xué)院編制的《水力計(jì)算手冊》公式：

4.2 蓄排澇計(jì)算

本次蓄排澇計(jì)算，內(nèi)外水采用較不利遭遇，即設(shè)計(jì)最大澇水遭遇年最高潮位平均值（相當(dāng)于二年一遇高潮位）進(jìn)行蓄排澇計(jì)算。計(jì)算得上洞江營前閘內(nèi)蓄排澇計(jì)算成果，見表3。

表3 上洞江營前閘內(nèi)蓄排澇計(jì)算成果（p=10%）

5 工程措施研究

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94，本工程的工程等別為Ⅳ等工程，其主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。

新區(qū)防洪排澇工程主要有上洞江干流防洪堤工程、營前片區(qū)內(nèi)河排澇工程、首占片區(qū)內(nèi)河排澇工程、首占片區(qū)截洪溝工程、東西岱湖滯洪區(qū)工程、營前水閘等組成。

5.1 防洪堤工程

上洞江干流營前水閘至嶼后段兩岸總長18270m，營前片區(qū)內(nèi)河8條，兩岸總長13602m，首占片區(qū)內(nèi)河8條，兩岸總長29380m。

5.2 截洪溝工程

首占片區(qū)截洪溝1沿南進(jìn)城路向東北約300m后向東，沿公路線約750m后進(jìn)入下洞江水系，長1019m。截洪溝2其中一個(gè)分支的起點(diǎn)與截洪溝1相同，沿公路線向西進(jìn)入勤政河；另一分支從勤政河與蓮心溪的匯合口開始，向東北沿山腳經(jīng)后山鎮(zhèn)，在怡香亭處與從善仁堂開始的河道匯合，最后向西匯入蓮心溪，長1586m。

5.3 滯洪區(qū)工程

東岱湖位于首占片區(qū)中心，與勤政河和首占河聯(lián)通，面積8.8萬m2；西岱湖位于首占河中部，面積4.5萬m2；首占片區(qū)上游至圣峰大橋的魚塘及港道等現(xiàn)狀水域作為滯洪區(qū)；上洞江干流兩岸各50m綠化帶，總面積2.5km2以上。

5.4 水閘工程

擴(kuò)建營前水閘，原水閘9孔，每孔凈寬5m，總凈寬45m，擴(kuò)建為總凈寬91m。

6 建議

本研究涉及的防洪排澇工程措施較多，涉及面廣，工程實(shí)施應(yīng)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、遠(yuǎn)近結(jié)合、區(qū)別緩急、量力而行、講求實(shí)效”的原則進(jìn)行。首先結(jié)合城市規(guī)劃，劃定防洪排澇規(guī)劃用地，保障河道寬度、滯洪要求的綠化帶和水域。第二，新區(qū)防洪排澇工程應(yīng)先于或與城市建設(shè)同步實(shí)施，城市雨水排水工程規(guī)劃應(yīng)與治澇規(guī)劃銜接，城市道路規(guī)劃應(yīng)盡可能與防洪排澇規(guī)劃的堤防結(jié)合。第三，在進(jìn)行河道整治的同時(shí)，應(yīng)同步啟動(dòng)營前水閘和河道上卡脖子橋梁的整治，以保證河道整治效益的發(fā)揮。

[1] 福建省水利規(guī)劃院.長樂市上洞江流域防洪排澇規(guī)劃報(bào)告[R].福州, 2009.