陳華鏡
(福建省水利規(guī)劃院,福州350001)
沿海地區(qū)土地資源緊缺成為制約地域經(jīng)濟發(fā)展的一大難題。利用灘涂資源,拓展發(fā)展空間,具有優(yōu)越的港口、交通等諸多優(yōu)勢,是沿海地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的方向之一。而沿海墾區(qū)多為低洼地,開發(fā)利用改變土地功能,引出排澇新問題。排澇達標問題是土地開發(fā)的一個基礎條件,合理選擇排澇措施,確保排澇安全、降低開發(fā)成本,是墾區(qū)土地開發(fā)利用面臨的一個矛盾問題。
開發(fā)墾區(qū),將原來的農(nóng)業(yè)用地或灘涂地改為城鎮(zhèn)商住或工業(yè)用地,意味著墾區(qū)土地使用功能的改變,將引起新的排澇問題。其致災原因主要有4個方面:
沿海墾區(qū),地勢低洼,集雨面積不小。而這些區(qū)域常常是臺風登陸或臺風經(jīng)過區(qū)域,暴雨強度大,曾出現(xiàn)過1 h降雨量超100 mm情況。且周邊上游山地植被差,山坡陡,流程短,短時間內(nèi)即可匯集到墾區(qū),極易成澇。
沿海地區(qū)潮型多為規(guī)則半日潮,1 d有兩個周期。年內(nèi)出現(xiàn)高潮的月份一般在7~9月份,同臺風暴雨頻發(fā)的月份完全一致。一旦暴雨與高潮的外海潮水相遇,墾區(qū)成了只能進不能出的“集水盆”,澇災就不可避免。
老墾區(qū)排澇設施系按農(nóng)業(yè)標準建設,允許一定歷時的淹深。而新開發(fā)用地為城鎮(zhèn)商住和工業(yè)用地用途,澇水漫溢是難以承受的,其相應排澇設施須滿足澇水不漫溢的要求。因此,老墾區(qū)排澇設施與新開發(fā)用地之要求難地匹配。
近年來,墾區(qū)功能的逐漸轉(zhuǎn)變,大量農(nóng)地、菜地被征用,變成了交通路網(wǎng)和居住或工業(yè)用地,一方面導致不透水面積不斷增加,大大增加了暴雨流澇量;另一方面滯澇面積不斷減少,加上淤積加重,導致內(nèi)澇問題愈發(fā)突出。
墾區(qū)變?yōu)殚_發(fā)區(qū),面臨豎向標高和排澇設施選擇兩個方面問題,直接關(guān)系到開發(fā)區(qū)的安全和開發(fā)成本。分述如下:
從安全角度來說,地面豎向標高越高越安全,相應配套的排澇措施越簡單,高到一定程度澇水就可實現(xiàn)自排。但墾區(qū)地勢較低,要達到澇水自排需填高地面,所需的填方量巨大。而沿海墾區(qū)周邊料場難找,運距超過15 km,甚至更遠,費用很高。而且開山取土,又面臨環(huán)境保護和水土流失問題,審批很難。
為了確保安全,同時降低造地成本,基于潮水頂托的季節(jié)性和澇潮遭遇的不確定性,可以考慮區(qū)別不同地塊用途,選擇不同的豎向標高。首先是確保會危及人身安全、重要設施所在(如工廠的鍋爐間、倉庫)、交通主干路網(wǎng)等用地,豎向標高應滿足設防標準。其次,要因地制宜,對于允許短時間受淹,待潮水頂托過后澇水排出后影響不大的場地,如學校公共操場、社區(qū)廠區(qū)的公共綠化地塊等區(qū)域,可適當降低標準,降低標高,以減少填方量,節(jié)約投資。
排澇設施關(guān)系到內(nèi)澇水位和地面標高。綜合排澇設施規(guī)模越大,內(nèi)澇水位越低,地面豎向標高將隨之降低,填方工程量將相應減少;反之綜合排澇設施規(guī)模越小,內(nèi)澇水位越高,地面填方量將越大。故合理確定排澇措施及其規(guī)模,對安全性和開發(fā)成本影響甚大。常用的排澇措施有以下幾種:
2.2.1 水閘
水閘是澇水的出口,是最基本的設施。要降低內(nèi)澇水位,關(guān)鍵在于潮水頂托過后,水閘能否在一個退潮期內(nèi)及時排出澇水。老墾區(qū)普遍存在水閘凈寬偏小問題。主要原因是原設計以滿足農(nóng)作物或養(yǎng)殖需要。農(nóng)作物允許受淹一段時間,養(yǎng)殖區(qū)也允許一定程度淹沒。而作為開發(fā)區(qū),在設計標準內(nèi),不允許漫溢。擴大水閘,是老墾區(qū)開發(fā)解決排澇問題一個主要方向。對于新墾區(qū),水閘寬度必須留夠,滿足蓄排要求。對于新墾區(qū)適當加大閘寬,增加一些投資,但相應減少了堤長,總投資增加不多,但排澇效果和安全性提升效益明顯。
2.2.2 內(nèi)河
內(nèi)河既有匯集、排出澇水作用,還兼有蓄澇作用。內(nèi)河寬度直接影響內(nèi)澇水位。內(nèi)河越寬,澇水位越低。但存在占地多、枯水期景觀效果差問題??菟诰坝^效果差可以采取內(nèi)河選用復式斷面并建生態(tài)護岸辦法來解決,但占地問題不可避免。老墾區(qū)必須整治內(nèi)河,滿足蓄排要求,確保排得出、排得暢。
2.2.3 滯澇區(qū)
滯澇區(qū)用于調(diào)蓄澇水,錯開潮水頂托期,達到降低內(nèi)澇水位的目的。滯澇區(qū)調(diào)蓄容積越大,內(nèi)澇水位就能降得越低,安全性、效果就越好。但需要一定的占地,特別是滯澇區(qū)一般都設在墾區(qū)閘前,與追求土地高利用率有矛盾。近年來,生態(tài)、景觀建設已形成共識,結(jié)合滯澇區(qū)建設休閑、親水景觀公園,不失一舉多得。
2.2.4 調(diào)蓄水庫
在有條件的墾區(qū)上游,修建具有一定調(diào)蓄庫容的水庫,進行錯峰調(diào)蓄,作用及效果與滯澇區(qū)相似。水庫還可兼具供水功能,不失一舉兩得。
2.2.5 局部抽排
在潮水頂托期,排澇站抽排對于降低內(nèi)澇水位很直觀。但是,對于集雨面積大的區(qū)域(一般超過30 km2),要靠泵站短時間內(nèi)降低內(nèi)澇水位,相當于泵站要抽排山洪洪峰來水,泵站規(guī)模要建很大,不僅投資大,而且因常常遭遇惡劣天氣組合,如臺風期間出現(xiàn)斷電情況,運行可靠性差,不現(xiàn)實。對于墾區(qū)因開發(fā)需要產(chǎn)生自然分割(如網(wǎng)路),局部低洼地塊,如老村莊,要抬高地面不可能,因分割后局部集雨面積不大(一般<10 km2),采取局部抽排辦法效果明顯,投資最省。小規(guī)模泵站因備用電源容易實現(xiàn),運行可靠性相對高,運行成本也不大,而且片區(qū)小,應急措施容易實現(xiàn),風險小。
2.2.6 截洪溝
在墾區(qū)上游邊緣修建截洪溝,實現(xiàn)澇水高排,把坡面水或上游山地水直接排入外海,而不匯入墾區(qū),達到降低內(nèi)澇水位的目的。但往往截洪溝沿山邊修建,長度長,截洪流量大而規(guī)模大,投資大,占地也不少,而且安全性差,很少采用。
上述措施中,水閘與內(nèi)河是必備不可替代的,僅是規(guī)模大小與效果大小問題。其它措施之間具有替代性,取決于不同條件和實施難易。如滯澇區(qū)與上游攔蓄水庫,具有相似效果,看是否有實現(xiàn)條件和代價大小。建排澇站可局部減少滯澇區(qū)面積,對于小區(qū)域排澇效果不錯,但在惡劣天氣條件下,運行可靠性差,不如滯澇區(qū)和調(diào)蓄水庫安全。而且排澇站對于大區(qū)域澇水作用不明顯,除非建超大型泵站,不經(jīng)濟。截洪溝排水快,但自身安全感相對低,畢竟是“頭頂上懸河”,而且投資不會省。根據(jù)近幾年多個墾區(qū)排澇規(guī)劃、設計經(jīng)驗總結(jié)分析,在選擇排澇措施的過程中,應把握以下原則和思路:
1)樹立安全第一理念,確保排澇達標滿足排澇安全需求,所選擇的措施必須運行可靠,然后才是節(jié)約開發(fā)成本。
2)因地制宜,綜合考慮安全性、可靠性、經(jīng)濟性。
3)協(xié)調(diào)與追求土地高利用率之間矛盾,實現(xiàn)排澇減災安全與生態(tài)景觀效益相和諧相統(tǒng)一。
4)排澇是一個系統(tǒng)工程,方案比選往往是多個“方案組合”的比選。設計“方案組合”前提是先協(xié)商市政總規(guī)控規(guī)需求,確定合理的豎向標高,然后綜合考慮用地要求、使用要求、土方平衡、景觀需求等因素,在保安全前提下進行經(jīng)濟性對比。
墾區(qū)開發(fā)遇到地勢低洼、潮水頂托、填方難以平衡代價大等諸多問題,為確保排澇達標、安全,在保證水閘寬度和內(nèi)河整治的基礎上,選擇結(jié)合水景觀設置滯澇區(qū),有條件建設攔蓄水庫,增加調(diào)蓄容積,輔以局部抽排,構(gòu)成蓄排體系,是解決墾區(qū)排澇問題最安全、最穩(wěn)妥,也是比較經(jīng)濟的辦法。
[1]福建省水利規(guī)劃院.連江可門港區(qū)排澇規(guī)劃[R].福州:福建省水利規(guī)劃院,2006.
[2]福建省建江水利水電設計咨詢有限公司.福鼎市雙岳墾區(qū)防洪排澇規(guī)劃[R].福州:福建省建江水利水電設計咨詢有限公司,2007.
[3]福建省水利規(guī)劃院.易源金港研發(fā)區(qū)(白水墾區(qū))排澇工程初步設計[R].福州:福建省水利規(guī)劃院,2008.