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        長樂市新區(qū)防洪排澇對策研究

        2012-05-18 06:15:06
        海峽科學(xué) 2012年10期
        關(guān)鍵詞:閩江內(nèi)河水閘

        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)化進程的迅猛推進,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,并對工程實施的原則、步驟及相關(guān)事項提出建議。

        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重,閘頂高程偏低,當(dāng)閩江水位較高時,洪水會翻越閘頂進入新區(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)隨著城市化進程的加快,新區(qū)項目建設(shè)用地面積不斷擴大,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)綜合法進行計算,經(jīng)比較采用推理公式法計算成果;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行計算,經(jīng)比較采用推理公式法計算成果。上洞江干流及支流洪水計算成果見表1。

        表1 上洞江干流及主要支流設(shè)計流量計算成果表

        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算成果,設(shè)計澇水成果見表2。

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

        經(jīng)分析,洪澇水設(shè)計成果合理,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、線、面”系統(tǒng)滯洪,總滯洪區(qū)面積達2.5 km2以上。

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

        4 水面線推算與調(diào)蓄計算

        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個河道橫斷面;茶山溪長1.16km,共布設(shè)9個河道橫斷面;龍玉河和東渡溪長5.36km,共布設(shè)52個河道橫斷面;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,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 水面線計算方法

        采用伯努力公式:

        4.1.5 橋梁壅高計算

        采用武漢水利電力學(xué)院編制的《水力計算手冊》公式:

        4.2 蓄排澇計算

        本次蓄排澇計算,內(nèi)外水采用較不利遭遇,即設(shè)計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)進行蓄排澇計算。計算得上洞江營前閘內(nèi)蓄排澇計算成果,見表3。

        表3 上洞江營前閘內(nèi)蓄排澇計算成果(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沿南進城路向東北約300m后向東,沿公路線約750m后進入下洞江水系,長1019m。截洪溝2其中一個分支的起點與截洪溝1相同,沿公路線向西進入勤政河;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

        擴建營前水閘,原水閘9孔,每孔凈寬5m,總凈寬45m,擴建為總凈寬91m。

        6 建議

        本研究涉及的防洪排澇工程措施較多,涉及面廣,工程實施應(yīng)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、遠近結(jié)合、區(qū)別緩急、量力而行、講求實效”的原則進行。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,在進行河道整治的同時,應(yīng)同步啟動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)劃報告[R].福州, 2009.

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