鄧小梅

（梅州市梅州大堤管理處,廣東 梅州 514000）

1 工程背景

硤門(mén)鄉(xiāng)集鎮(zhèn)位于硤門(mén)溪及廟后溪交匯口,地勢(shì)平坦,集鎮(zhèn)地勢(shì)最低處高程3.5 m,廟后溪由北至南穿過(guò)硤門(mén)鄉(xiāng)集鎮(zhèn)中心地帶,硤門(mén)溪從西往東由硤門(mén)鄉(xiāng)集鎮(zhèn)及規(guī)劃新區(qū)之間穿過(guò)。因此硤門(mén)鄉(xiāng)集鎮(zhèn)極易受到廟后溪硤門(mén)溪山洪的影響；同時(shí)受外海高潮位的頂托,外海達(dá)到高潮時(shí),區(qū)內(nèi)澇水無(wú)法自排因此硤門(mén)鄉(xiāng)年年受災(zāi),十年十澇。

硤門(mén)溪河道長(zhǎng)度21.57 km,河道比降17.35‰,流域面積56.8 km2,10年一遇設(shè)計(jì)洪水429 m3/s。由北向南于硤門(mén)海堤注入東海,出口受潮水、洪水頂托影響,硤門(mén)溪的洪水無(wú)法排出；廟后溪是硤門(mén)溪支流,防洪堤形式基本為直立式擋墻形式,渠頂寬5 m,渠高1.5 m～2.0 m,過(guò)流能力為28 m3/s,10 年一遇洪水75.0 m3/s,如突發(fā)山洪,溪水將漫過(guò)廟后溪兩側(cè)路面,淹入集鎮(zhèn)。

硤門(mén)海堤位于硤門(mén)鄉(xiāng)東部約2 km海灣灘涂處,保護(hù)堤內(nèi)總面積1500 畝集鎮(zhèn)及灘涂,堤線總長(zhǎng)0.73 km,堤頂高程為5.70 m～5.77 m,設(shè)有防浪墻,防浪墻頂高程為6.81 m。硤門(mén)海堤內(nèi)側(cè)為農(nóng)田和養(yǎng)殖場(chǎng),現(xiàn)狀地坪標(biāo)高為2.00 m～4.50 m,控制上游集水面積56.8 km2,閘底板高程-1.20 m。防潮標(biāo)準(zhǔn)30年一遇；硤門(mén)海堤內(nèi)的低洼水塘雖未被劃定為法定的滯洪區(qū),但發(fā)揮著滯洪區(qū)的重要功能,現(xiàn)狀滯區(qū)高程均在1.0 m～2.8 m之間,滯洪區(qū)的底高程較高,滯洪區(qū)庫(kù)容（面積）不足。

2 防洪排澇方案

工程位于硤門(mén)溪近入?？诙?目前可利用土地面積約700 畝,硤門(mén)新橋位置處最低地面高程4.60 m,以硤門(mén)新橋作為控制斷面。對(duì)硤門(mén)溪河道進(jìn)行河道整治,規(guī)劃河寬約18.5 m～173 m,治理長(zhǎng)度約2240 m。

2.1 硤門(mén)溪防洪方案

硤門(mén)溪集鎮(zhèn)段左岸新建堤防,通過(guò)在硤門(mén)海堤內(nèi)側(cè)開(kāi)挖滯洪區(qū)使南側(cè)新區(qū)（工程場(chǎng)地最低標(biāo)高4.6 m）滿足設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)。

滯洪區(qū)布置在硤門(mén)溪下游、硤門(mén)水閘閘前尚未開(kāi)發(fā)的養(yǎng)殖水塘和低洼地,一是地勢(shì)低洼,無(wú)需大面積開(kāi)挖,相同水位下庫(kù)容大、二是外潮位降低后流道短、可快速排水。滯洪區(qū)具體位于硤門(mén)海堤閘前,大部分為地勢(shì)低洼的養(yǎng)殖區(qū)、灘涂。

滯洪區(qū)面積選取700 畝和800 畝共計(jì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較,兩個(gè)方案調(diào)蓄計(jì)算水位庫(kù)容關(guān)系見(jiàn)表1～表2。

表1 硤門(mén)溪700畝滯洪區(qū)水位庫(kù)容關(guān)系表

表2 硤門(mén)溪800畝滯洪區(qū)水位庫(kù)容關(guān)系表

（1）水閘調(diào)度原則。硤門(mén)水閘閘運(yùn)行方式為：平時(shí),沒(méi)有來(lái)洪水時(shí),保持景觀水位（水位高程1.00 m）。汛期,來(lái)洪水或天氣預(yù)報(bào)有較大暴雨時(shí),根據(jù)潮水規(guī)律,盡量抓緊時(shí)機(jī)提前開(kāi)啟水閘排水,騰空庫(kù)容。當(dāng)外海水位高于內(nèi)水位時(shí),水閘關(guān)閉,Q閘出=0；當(dāng)外海水位低于內(nèi)江水位時(shí),開(kāi)閘泄水。

（2）起調(diào)水位。硤門(mén)海堤水閘現(xiàn)狀閘底高程-1.20 m,現(xiàn)狀硤門(mén)海堤滯洪區(qū)起調(diào)水位選取0.50 m。考慮到平時(shí)景觀水位和洪水期考慮水位下降時(shí)間問(wèn)題本次起調(diào)水位定0.5 m,見(jiàn)表3。

表3 各滯洪區(qū)面積方案調(diào)蓄計(jì)算成果表（P=10%）

（3）洪、潮組合。采用10 年一遇洪水遭遇多年平均年最高潮位3.71 m和采用多年平均洪水遭遇10 年一遇年最高潮位4.08 m,采用兩者的外包線。

（4）計(jì)算方法。

①蓄排澇計(jì)算。調(diào)蓄計(jì)算是依據(jù)水量平衡方程式：

②閘泄量計(jì)算。根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 265-2016）,水閘泄流量按寬頂堰計(jì)算：

式中：hs為由堰頂算起的閘下游水深,m；H0為堰上水深,m；h0=庫(kù)內(nèi)水位-閘底高程；ε為側(cè)收縮系數(shù)；B為水閘總凈寬,m；m為流量系數(shù)；σ為淹沒(méi)系數(shù)；g為重力加速度,g=9.81 m/s2。

當(dāng)堰流處于高淹沒(méi)度時(shí)（hs/H0≥0.9）：

式中：he為孔口高度,m；為孔流流量系數(shù)；為孔流流速系數(shù)；ε'為孔流垂直收縮系數(shù)。

如表4～表5 所示,硤門(mén)新區(qū)硤門(mén)新橋位置場(chǎng)地最低高程4.60 m,當(dāng)滯洪區(qū)面積700 畝時(shí)硤門(mén)水閘閘前水位達(dá)到3.58 m,推算至硤門(mén)新橋位置處水位約為4.30 m左右,考慮安全超高0.5 m,不能滿足硤門(mén)新橋位置處場(chǎng)地高程。滯洪區(qū)800 畝方案的水位稍低,閘前水位3.43 m,推算至硤門(mén)新橋滿足場(chǎng)地4.60 m高程要求。綜合以上分析,以不淹硤門(mén)新區(qū)硤門(mén)新橋位置場(chǎng)地最低高程4.60 m,確定硤門(mén)溪滯洪區(qū)規(guī)模800畝[1]。

表4 硤門(mén)溪700畝滯洪區(qū)方案10年一遇調(diào)蓄計(jì)算成果表

表5 硤門(mén)溪800畝滯洪區(qū)方案10年一遇調(diào)蓄計(jì)算成果表

2.2 廟后溪排澇方案

現(xiàn)狀廟后溪兩岸房屋緊鄰,且電力電纜、通信電纜沿河布設(shè),結(jié)合硤門(mén)溪整治方案,以不干擾兩岸居民生活和房屋結(jié)構(gòu)為前提,在集鎮(zhèn)北部設(shè)置排洪洞,采用上游高排+泵站抽排+水閘方案,廟后溪山洪直排外海。

廟后溪上游來(lái)水通過(guò)設(shè)置分洪隧洞,廟后溪上游新建攔河壩將攔河壩以上的全部洪水75 m3/s通過(guò)分洪洞直排外海,下里洋溪上游新建一個(gè)攔河壩將攔截的水引入廟后溪的分洪洞以減輕下游集鎮(zhèn)的防山洪壓力,同時(shí)在廟后溪河口設(shè)置泵站和水閘對(duì)廟后溪至新建攔河壩區(qū)間的洪水抽排。對(duì)現(xiàn)狀地面高度不夠的河段,在兩岸設(shè)置防浪墻。

（1）滯洪區(qū)庫(kù)容（見(jiàn)表6）。

表6 廟后溪現(xiàn)狀庫(kù)容表(河道庫(kù)容）

（2）外江水位。根據(jù)硤門(mén)溪800 畝滯洪區(qū)方案推算至廟后溪河口的10 年一遇水位4.48 m,把硤門(mén)閘上各時(shí)段的水位推算至廟后溪水閘閘前,得到廟后溪水閘閘下10 年一遇見(jiàn)表7。

表7 廟后溪水閘閘下水位過(guò)程線成果表 單位：m

（3）起抽水位。廟后溪水閘設(shè)計(jì)閘底板高程0.00 m,廟后溪泵站起抽水位1.00 m。

（4）計(jì)算成果表（見(jiàn)表8）。

表8 計(jì)算成果表

（5）水面線計(jì)算。廟后溪區(qū)間設(shè)計(jì)流量扣除下里洋溪和廟后溪攔河壩以上的設(shè)計(jì)洪水后區(qū)間10 年一遇設(shè)計(jì)流量18.4 m3/s。硤門(mén)溪800 畝滯洪區(qū)方案推算至廟后溪河口水位4.48 m,洪水期廟后溪河口將閘門(mén)關(guān)閉進(jìn)行抽排,根據(jù)計(jì)算10年一遇的廟后溪閘前水位1.96 m。河道糙率取0.025～0.030（見(jiàn)表9）。

表9 廟后溪10年一遇水面線成果表

根據(jù)表9可知,上游分洪75 m3/s,下游泵站抽排10 m3/s和設(shè)置防浪墻,硤門(mén)集鎮(zhèn)基本能夠滿足10 年一遇防洪要求。

2.3 集鎮(zhèn)防洪排澇方案確定

經(jīng)濟(jì)方面分析：當(dāng)?shù)貎r(jià)值較低時(shí),將硤門(mén)海堤內(nèi)現(xiàn)狀區(qū)域可供的低洼地及養(yǎng)殖水塘轉(zhuǎn)變?yōu)闇閰^(qū)較合適,目前硤門(mén)溪的河道兩岸為養(yǎng)殖區(qū)、灘涂等現(xiàn)狀正扮演者硤門(mén)溪“滯洪區(qū)”的角色,因此將其劃定為滯洪區(qū)順理成章。

施工難易方面分析：主要施工內(nèi)容為攔河壩建設(shè)和排洪洞開(kāi)挖,地質(zhì)條件較好,施工區(qū)周邊交通較為便利。

運(yùn)行調(diào)度方面分析：廟后溪設(shè)置分洪洞直排外海,避免干擾到硤門(mén)溪兩岸的居民生活,不會(huì)產(chǎn)生房屋拆遷問(wèn)題,不占用發(fā)展用地,不進(jìn)入規(guī)劃區(qū),百姓接受度更高,運(yùn)行調(diào)度更方便。

綜合上述經(jīng)濟(jì)及非經(jīng)濟(jì)情況,以及文中2.1 和2.2 的計(jì)算,集鎮(zhèn)防洪排澇方案最終確定為：硤門(mén)溪左岸建設(shè)堤防,新建滯洪區(qū)800 畝,廟后溪山洪分洪75 m3/s排入外海,同時(shí)設(shè)置防浪墻,和河口設(shè)泵閘（抽排10 m3/s）。

3 結(jié)語(yǔ)

硤門(mén)鄉(xiāng)防洪排澇方案結(jié)合本區(qū)實(shí)際情況,因地制宜,合理選定適宜的防洪及排澇標(biāo)準(zhǔn),充分發(fā)揮硤門(mén)溪河道兩岸養(yǎng)殖水塘和河道的蓄滯洪作用,以天然滯蓄和人為建設(shè)排泄相結(jié)合為主,保證河道行洪通暢；在集鎮(zhèn)北部設(shè)置排洪洞,采用上游高排+泵站抽排+水閘方案,將廟后溪山洪直排外海,施工區(qū)遠(yuǎn)離離集鎮(zhèn)生活,施工干擾少,使規(guī)劃可行,且便于操作,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,可為類(lèi)似工程方案設(shè)計(jì)提供參考。