王蘇瑋

(泉州水務工程建設集團有限公司，福建 泉州 362000)

0 引 言

泉州晉江國際機場位于福建省晉江市東南方向，距晉江市中心約2.25km，北距泉州市12km，東南距石獅市7.5km。機場基準點坐標為E118°35′21″，N24°47′50″。跑道方向為：磁向33°59′27″-213°59′27″。2019年泉州晉江國際機場旅客吞吐量已達到800萬人次。晉江國際機場周邊水系主要為缺塘溪、普照溪、內溝河和南低干渠，見圖1。

圖1 機場周邊水系示意圖

1 防洪排澇主要問題

晉江市河流受地形和氣候的影響，除發(fā)源于鄰市的晉江、九十九溪外，境內河流多屬獨流入海水系，源流短促，汛期洪澇災害易發(fā)。洪澇災害主要由4-6月的鋒面雨和7-10月的臺風暴雨形成。鋒面雨是北方南下的冷空氣與來自孟加拉灣北上的暖濕氣流交融對峙的準靜止鋒而形成的，鋒面雨的特點是降雨范圍廣，持續(xù)時間長；臺風雨則是西太平洋洋面和南海海域生成的臺風正面登陸或外圍影響帶來的暴雨、大暴雨、甚至特大暴雨，其特點是來勢兇猛，降雨歷時短、強度大、雨量集中，是造成本地區(qū)洪澇災害的最主要的天氣因素。歷史上晉江市洪澇災害本已十分嚴重，洪澇災害對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)的危害和制約已越來越嚴重[1]。特別是受人類活動的影響，沿河房屋和橋梁眾多，河道束窄、河床淤積，造成河道行洪能力下降，也是洪澇災害頻繁發(fā)生且加重的重要原因。對于晉江國際機場來講，晉江國際機場洪澇災害主要成因為機場內環(huán)場溝部分淤積、排水泵站排水規(guī)模較小、受南低干渠高水位頂托等，晉江國際機場內的主要洪澇災害點如圖2所示：

1.1 災害成因

1)1#、3#澇點成災原因：

受2016年“莫蘭蒂”臺風影響，晉江國際機場一帶普降大暴雨，同時普照溪、缺塘溪上游為低山、丘陵，暴雨形成洪水在上游匯流快，形成洪峰快，南低干渠河道坡降平緩，洪水流速減慢，受內溝河、南低干渠水位頂托影響，而機場現(xiàn)有泵站抽排能力有限，導致1#、3#區(qū)域積水不能及時排入內溝河，形成洪澇災害。

2)2#澇點成災原因：

1996年2#區(qū)域受強降雨影響，導致2#區(qū)域隔離帶沖毀，形成洪澇災害，其原因是下游缺塘溪未整治，局部淤積嚴重，同時受南低干渠高水位的影響，上游洪水難以通過南低干渠直接排出，使得上游區(qū)域積水形成洪澇災害。另外缺塘溪、普照溪，尤其是南低干渠下游以東區(qū)域由于人為地占河建房，居民生活垃圾和建筑垃圾堆占河道，使得河道縮窄，過水斷面減小河床淤積嚴重，造成下游排水不暢，導致上游洪水不能及時排出，同時晉江機場區(qū)域規(guī)劃為城市，其原有耕地、水塘地塊大部分被硬化，城市化帶來的下墊面變化，一方面將使區(qū)域產(chǎn)流系數(shù)增加、匯流速度較快、洪峰變大，另一方面使得單位土地面積上的人口、財富增多，同一規(guī)模的暴雨引起的洪澇災害，將在城市化后倍增。易澇點位置示意圖見圖2。

圖2 機場內易澇點位置示意圖

1.2 存在問題

根據(jù)《泉州晉江國際機場(民用部分)總體規(guī)劃修編報告》，晉江國際機場近、遠期用地紅線基本一致，現(xiàn)針對晉江國際機場就現(xiàn)狀、近期和遠期分別說明其防洪排澇存在的問題。就現(xiàn)狀而言：

1)缺塘溪、1#環(huán)場溝、2#環(huán)場溝現(xiàn)狀局部淤積，導致排水不暢，特別是廠區(qū)內的1#環(huán)場溝、2#環(huán)場淤積易造成機場內部積水。

2)從現(xiàn)有規(guī)劃和已實施工程來看，晉江國際機場周邊的缺塘溪、普照溪、南低干渠和內溝河防洪標準只能達到20a一遇，不能滿足4D以上機場100a一遇防洪標準(見圖3)。

3)2#泵站2臺機組未能運行，導致機場內部積水不能及時排除。

對于近、遠期用地而言：

1)隨著晉江國際機場的規(guī)劃發(fā)展，擬在機場西北側進行晉江國際機場擴容，擴容后機場用地占用1#環(huán)場溝，導致機場內部澇水不能通過1#環(huán)場溝排入南低干渠，亟需增設新的排澇通道解決機場排水問題。

2)根據(jù)機場規(guī)劃擬在缺塘溪右岸建設機場構筑物，但根據(jù)機場總體規(guī)劃報告可知，報告中未明確該區(qū)域地面高程，未能確定該區(qū)域的排水方向。

3)1#環(huán)場溝還承擔一部分機場外部排水，一定程度上加大了1#環(huán)場溝的排水壓力。

圖3 晉江國際機場現(xiàn)狀100a一遇風險示意圖

1.3 防洪排澇規(guī)劃的必要性

1)緩解防洪排澇壓力、提高片區(qū)防洪標準：

晉江國際機場擴容的建設將填占區(qū)域內現(xiàn)有河道，由于該片區(qū)的地勢較低，各河道現(xiàn)狀情況下所能達到的防洪標準都較低，根據(jù)規(guī)劃要求，地面高程將抬高，對本次項目區(qū)及周邊區(qū)域的防洪排澇造成極大的不利影響，且由于工業(yè)和商業(yè)用地的需要，為提高機場的土地利用率，在片區(qū)內無法設置大面積的滯洪區(qū)，當區(qū)域遭遇臺風暴雨時，山洪暴發(fā)，加上受外江水位影響，洪澇水排泄出口受頂托立即泛濫成災。因此，本規(guī)劃力求提高區(qū)域內防洪排澇能力，緩解洪澇壓力。

2)完善基礎設施建設：

晉江國際機場的通訊、道路、供電、市政管線等城市基礎設施建設均已在規(guī)劃完善中。由于該片區(qū)防洪排澇設施薄弱，與其他基礎設施建設的快速發(fā)展不協(xié)調。因此，本工程的建設，對完善防洪排澇設施，改善片區(qū)的投資環(huán)境條件，具有積極意義。

2 治理措施

2.1 防洪排澇措施擬定

2.1.1 防洪工程措施

1)缺塘溪：

缺塘溪現(xiàn)狀防洪標準為20a一遇，根據(jù)晉江機場擴容要求，缺塘溪防洪標準應達到100a一遇。因泉州晉江國際機場所處位置地勢低洼，周邊水系復雜，因空防等安全因素無法對機場沿岸進行加高拓寬來滿足標準。對臨機場圍界河道進行堤岸加高，勢必對空防安全造成極大影響，催生各種隱患。受晉江國際機場內部標高控制，缺塘溪兩岸堤防已無加高的余地，而受下游南低干渠100a一遇水位影響，即使缺塘溪河道擴寬，缺塘溪下游段現(xiàn)狀堤頂高程仍不能滿足100a一遇防洪標準，為此根據(jù)近期晉江國際機場用地范圍，并結合晉江交通規(guī)劃中聯(lián)華大道北延伸工程，擬對缺塘溪進行改線，改線后缺塘溪機場段起點與現(xiàn)狀缺塘溪樁號QT3+000.0斷面處，沿晉江國際機場紅線后與規(guī)劃聯(lián)華大道北延伸左側布置，終點位于南低干渠，缺塘溪改線后沙塘支流位于機場內不再承擔排洪任務，缺塘溪改線后長4033.3m，改線后底寬為25m，采用復合式堤防型式。同時對現(xiàn)狀QT3+000.0以上河段晉江國際機場側堤防進行加高，最終形成封閉的100a一遇防洪岸線。另外，在改線完成前，保留現(xiàn)狀缺塘溪，并對缺塘溪進行清淤，使其防洪標準達到20a一遇。改線完成后，為保證地塊的整體性，將缺塘溪回填至與晉江國際機場地面高程一致[2]。

2)普照溪、內溝河、南低干渠：

普照溪晉江國際機場段從蓮溪路與和平路交匯處機場側不能滿足100a一遇防洪標準，內溝河、南低干渠晉江國際機場段整段均不能滿足100a一遇防洪標準。規(guī)劃普照溪、內溝河、南低干渠防洪標準為20a一遇，河道兩側多為道路和房屋，其堤頂難以加高，為使得晉江國際機場滿足100a一遇防洪標準要求，本次擬對普照溪、內溝河、南低干渠機場側隔離網(wǎng)新建擋墻。

2.1.2 排澇工程措施

根據(jù)晉江國際機場總體規(guī)劃，機場擴容后根據(jù)其用地情況，本次將晉江國際機場劃分為4個澇片，其中1#、2#、3#澇片與現(xiàn)狀一致，4#澇片為新增澇片，規(guī)劃后澇片劃分示意圖如圖4所示。

圖4 規(guī)劃后澇片區(qū)劃示意圖

2.1.2.1 1#澇片

1)1#環(huán)場溝：

現(xiàn)狀1#澇片主要通過1#環(huán)場溝將機場內部澇水排入內溝河，根據(jù)機場近期擴容計劃，擬占用現(xiàn)狀1#環(huán)場溝，需建設新的排水渠道將1#澇片的積水排入內溝河，本次擬對1#環(huán)場溝進行改線重建，改線后1#環(huán)場溝承擔機場內部排水，匯水面積為1.95km2，其中機場內部排水面積為1.45km2，折合機場面積145hm2。改線后1#環(huán)場溝匯水面積為1.95km2，20a一遇設計澇水流量為18.81m3/s，根據(jù)過流能力計算，初步擬定1#環(huán)場溝改線后寬度為5.5m。

所采用的方案：1#環(huán)場溝位于晉江機場西側，起點位于機場規(guī)劃機坪，走向為西南-東北，沿機場規(guī)劃擴容地塊紅線邊緣，穿過機場規(guī)劃新航站樓、機場生活區(qū)、軌道交通站，最后匯入內溝河。該方案長度2703.9m，全線絕大部分采用明渠過流方式，穿越機場規(guī)劃航站樓地下室、道路橋部分采用暗涵過流。新建渠道斷面尺寸為5.5m×3.5m(寬×高)，暗涵尺寸5.5m×3.5m(寬×高)。

2)1#泵站：

從現(xiàn)狀來看，內溝河正常蓄水位約3.5m，20a一遇水位4.68m，高于1#環(huán)場溝水位，1#環(huán)場溝只能通過泵站抽排，現(xiàn)狀1#泵站設有1臺機組，排水能力為2200m3/h，折合流量為0.61m3/s，其規(guī)模小于1#環(huán)場溝20a一遇排澇流量18.81m3/s，因此需增大1#泵站的排水規(guī)模，考慮到晉江國際機場澇水不漫溢，按來多少排多少的原則，根據(jù)《治澇標準》(SL723-2016)8.5.1規(guī)定，“對于泵站錢無調蓄庫容或調蓄容積較小時，應根據(jù)泵站控制的排水面積的有關方法計算確定，或直接采用站前排澇河道(溝渠)的設計排澇流量?！?#泵站位于1#環(huán)場溝末端，泵站前無調蓄池，考慮到盡可能發(fā)揮1#環(huán)場溝的蓄滯洪能力，本次考慮1#環(huán)場溝的調蓄能力從而確定1#泵站規(guī)模。通過調蓄計算，1#泵站設計規(guī)模為17.0m3/s，共設4臺機組，1臺機組排水規(guī)模為2.0m3/s，用于日常及來水較小時將1#環(huán)場溝內澇水排入內溝河，3臺機組排水規(guī)模為5.0m3/s，澇水較大時，逐步打開泵站進行排水，將1#泵站泵前水位控制在3.84m以下。

2.1.2.2 2#澇片

1)2#環(huán)場溝：

2#澇片主要通過2#環(huán)場溝將機場內部澇水排入內溝河，從前述分析來看，2#環(huán)場溝現(xiàn)狀局部斷面最大過流能力為2.23m3/s，小于前述計算的2#環(huán)場溝20a一遇設計排澇流量6.03m3/s，現(xiàn)狀2#環(huán)場溝不能滿足20a一遇排澇要求，因此本次擬對2#環(huán)場溝進行擴寬，擴寬后2#環(huán)場溝寬度為3.5m，其走向仍按現(xiàn)狀2#環(huán)場溝走向。2#環(huán)場溝匯水區(qū)域與現(xiàn)狀一致，匯水面積為0.75km2，均為機場內部排水，折合機場排水面積75hm2。

2)2#泵站：

從現(xiàn)狀來看，內溝河正常蓄水位約3.5m，20a一遇水位4.68m，高于2#環(huán)場溝水位，2#環(huán)場溝只能通過泵站抽排，2#泵站共有5臺機組，單臺機組排澇流量為2200m3/h，折合流量為0.61m3/s，總計排水流量為3.05m3/s，其排水流量能滿足2#環(huán)場溝20a一遇排水流量6.03m3/s的要求，2#泵站周邊地面高程約4.0m，2#泵站20a一遇泵前控制水位為3.5m，正常水位以最低淹沒深度2.0m計，其正常水位確定為2.50m，當2#泵站泵前水位達到2.5m時，逐步打開泵站抽排，確保泵前水位保持在3.5m以下。通過調蓄計算，2#泵站設計規(guī)模為5.0m3/s，共設3臺機組，1臺機組排水規(guī)模為1.0m3/s，用于日常及來水較小時將2#環(huán)場溝內澇水排入內溝河，2臺機組排水規(guī)模為2.0m3/s，澇水較大時，逐步打開泵站進行排水，將2#泵站泵前水位控制在3.5m以下。

2.1.2.3 3#澇片

從前述澇片劃分來看，3#澇片主要承擔機場外部排水，根據(jù)機場近期規(guī)劃可知，機場擴容后將侵占3#澇片排澇渠道，該片區(qū)需建設新的排水通道承接機場外部的排水，根據(jù)計算，在3#澇片設置3#截洪渠來承接機場外部排水，3#截洪渠匯水面積為0.68km2，20a一遇澇水流量為7.95m3/s，本次擬在機場紅線新建3#截洪溝，根據(jù)過流能力復合計算，截洪溝寬度為3.5m，其出口位于缺塘溪。另外為保證晉江國際機場側防洪標準達到100a一遇，在3#截洪渠機場側堤防加高，其堤頂高程與改線后的缺塘溪QTG0+000.0斷面一致。

2.1.2.4 4#澇片

根據(jù)機場總體規(guī)劃要求，擬在改線后的缺塘溪左岸建設機場構筑物，該區(qū)域匯水面積為1.45km2，折合機場面積145hm2，但該區(qū)域未有豎向規(guī)劃，本次對區(qū)域排水僅提出建議，從改線后缺塘溪20a一遇水面線與100a一遇水面線來看，100a一遇水位高于20a一遇水位0.8m左右，而晉江國際機場為滿足100a一遇防洪標準，其地面標高是在100a一遇基礎上加安全超高0.5m計算的，即晉江國際機場地面標高高于20a一遇水位1.3m左右，而該片區(qū)排澇標準為20a一遇，機場可以通過坡面匯流或新建排水渠道將該區(qū)域澇水排入改線后的缺塘溪。因此本次規(guī)劃機場規(guī)劃擴容后，建議機場地面標高向改線后的缺塘溪傾斜，新建排水管道將機場內部澇水排入改線后缺塘溪，機場內側不再新增排澇渠道。

5 結 語

本次規(guī)劃的1#環(huán)場溝堤頂目前均采用現(xiàn)狀地面高程，且尚未有總體規(guī)劃對其用地性質進行豎向控制，因此建議在下階段應結合豎向控制局部調整1#環(huán)場溝堤頂高程。同時新開挖建設1#環(huán)場溝應確保與周圍道路及地塊地開發(fā)同時進行，確保道路雨水排放有出路。對報告中提出實施的項目，要有計劃有步驟地抓緊進行各個項目立項、可行性研究，并結合區(qū)域開發(fā)的需要，逐步予以實施。防洪排澇是一項系統(tǒng)工程，各項措施都要得到充分落實，才能使防洪排澇問題得到完全解決，因此各河道綜合整治的落實等問題都應分期實施、有序完成。為搞好防洪排澇設施的治理工程建設和運行管理，需要抓緊研究和完善有關的經(jīng)濟政策和管理機制，促進防洪排澇工程建設經(jīng)濟的良性循環(huán)。