上海南汇东滩圈围场地地表水系合理布局设计

2020-04-13

水资源开发与管理 2020年1期

(上海宏波工程咨询管理有限公司，上海 201707)

1 背景及意义

随着上海市社会经济的发展，城市化程度日益提高，各项市政基础设施建设对土地的需求迅速增加。南汇东滩一期、二期促淤工程对缓解上海市土地资源短缺的矛盾，增加土地后备资源、确保土地总量动态平衡，促进经济可持续发展，都有重要意义。然而，随着圈围工程的实施，对地块内的水文环境必然造成一定的影响，进一步平衡南汇东滩圈围地区内水文环境、合理布局地表水系显得尤为重要。

南汇东滩位于浦东新区南汇边滩东侧，土地属圈围吹填形成，基本为光滩裸地，南汇东滩促淤圈围区域东西宽2.5～9.0km、南北长22.0～27.0km，用地范围内地势平坦，整治面积为152km2。工程全部实施后，一方面可以有效缓解上海土地资源短缺压力，呈现出较大的社会经济效应，另一方面可能加大海水倒灌至圈围地块风险系数。因此，以南汇东滩为例，研究总结圈围工程中地块内地表水系合理布局、应对潜在的不利影响，具有重要的现实指导意义。

2 水系布局原则

2.1 结合实际，找准定位

以长江口综合整治开发规划为依据，围绕建成浦东全球城市核心区的功能定位，以保障浦东片防洪除涝安全为目标，结合南汇东滩自然现状，遵循南汇东滩滩涂演变自然规律，立足当前，服从长远。

2.2 综合利用，统筹兼顾

充分利用现有水利工程，以自排为主，蓄排兼容；考虑生态、景观等需要，合理调整水系布局，以增加新开河道为主，适当扩大湖泊规模，使河湖水面率不少于15%。

2.3 因地制宜，合理布局

要充分考虑土地整理时与农田灌溉设施的关系，河道布局尽可能多采用东西向河道，以节省工程投资；同时考虑远期城镇化建设的需求，河道间距要彼此适当，疏密有度，合理分布，保证地面雨水分散、就近、多头、短时入河，保障区域生产、生活和生命安全。

3 水系布局方案

河道规划规模的确定需统筹考虑河道的输配水能力、调蓄能力、河道两岸的土地利用及河道的整治情况等多种因素，考虑河道的现状规模和河湖水面率最低控制要求，初拟河道规模，进行除涝计算演算，根据计算的结果调整河道规模，方案比选后提出保障防汛除涝安全的河道规模。经方案比选，确定南汇东滩圈围地区的总体布局为“二十九横、九纵、三湖、六座排涝泵闸”，其中骨干河湖为“七横二纵二湖”。

二十九横：从北到南布置二十九条东西向河道，其中骨干河道七条，一级支河十二条，二级支河十条。骨干河道分别为林枫河、腊石河、中港河、港东河、橙阳河、北横河、大治河，贯穿白蜡河至卫家河，连通现状海塘西侧的规划东引河，是南汇东滩主要的引排水通道。一级支河、二级支河等支级河道是骨干河道的有力补充，对土地利用、防汛除涝、雨水蓄排、农业灌溉、降盐洗淡、生态环境改善等发挥应有的作用。

九纵：从西向东布置九条南北向河道。其中拟布置骨干河道二条，一级支河三条，二级支河四条。骨干河道分别为白蜡河、亭南河；一级支河分别为日晖河、汇滩河、卫家河；二级支河分别为春雷河、夏雨河、秋风河、冬雪河。南北向河道是南汇东滩主要输配水通道，也是重要的连通性河道，对防汛除涝、水资源利用及东滩内部河湖成网、增强东滩自身防汛调节能力，促进南北向调节能力，保障防汛除涝安全，具有重要的意义。

三湖：开挖的湖泊是未来南汇东滩区域水景观打造，东滩水环境、水生态重点营造水体。同时，湖泊的开挖将与南汇东滩的防洪除涝、水资源综合利用等密切相关，有利于生态旅游发展，规划布置洋田湖、梁野湖、大坪湖。其中，洋田湖、梁野湖控制水域面积较大，对未来临港地区开发具有较大的意义，因此按照次干河道进行规划控制；大坪湖作为一级支河进行控制。

六泵闸：规划根据《南汇东滩水系规划专题报告》，沿南汇东滩东围堤设置六座泵闸，泵闸间距约5km，其中大治河泵闸、北横河泵闸主要服务浦东大片的防洪排涝，其他四座泵闸包括中港河泵闸、港东河泵闸、林枫河泵闸、腊石河泵闸，近期主要承担南汇东滩整治圈围区域的防洪排涝，远期与浦东片其他泵闸一起承担浦东片的防洪排涝。

4 模型计算和验证

除涝计算将整个地块纳入模型，将南汇东滩七横、二纵、二湖及相关水利工程构成计算的骨干河网，其余河道作为调蓄性河道，以河湖水面率控制纳入模型计算。浦东片水系概化河网包括了全部骨干河道、部分重要支级河道和南汇东滩规划河道，涉及区域面积2300km2、总河长约2014km，共概化河段894条段、节点593个、水闸75座、排涝泵站35座。其中南汇东滩概化泵闸6座，泵站流量470m3/s，每座水闸均设排涝泵站。地块内水系概化河网见图1。

图1 地块内水系概化河网

除涝标准计算采用“20年一遇最大24小时面暴雨量201.1mm，2005年麦莎设计雨型及相应同步实测潮型”与“20年一遇最大24小时面暴雨量200.2mm，1963年设计雨型及相应同步实测潮型”两种雨型条件下进行复核，经计算，两种雨型条件下，南汇东滩水利工程按照全部规划实施后，能够满足浦东片整体水位控制在3.75m以下的要求，满足除涝控制要求。两种雨型条件下计算成果见图2、图3。

5 圈围工程对地块水文的影响

5.1 改变现状水系布置

南汇东滩地处长江口，位于太湖流域最下游，现状淡水资源相对匮乏，未能形成有效的地块引排水体系。

南汇东滩引水需紧紧依托浦东大片，需开挖河道，连通大片河网，并根据南汇东滩周边水体的水量、水质和时空分布特点，充分利用潮差，西引东排、北引南排，实行浦东片统一引水调度。近期加快大治河东闸东移新建工程，大治河东闸外移后，建设南北向河道，引大治河水。同时远期抓紧建设规划骨干河道及泵闸，骨干河道与浦东现有河网互连互通，泵闸排涝、降渍，南

图2 南汇东滩整治区2005年麦莎设计降雨、水位时程示意图

图3 南汇东滩整治区1963年设计降雨、水位时程示意图

汇东滩与大片联动后可采取西引东排等多种调度方案，形成系统全面的引排水系统，助力圈围地块经济发展。

5.2 易形成内涝区域

由于南汇东滩促淤圈围区域内地势平坦，分为多期工程进行分别圈围整治，全部实施完成后，圈围地面高程不低于4.0m，低于浦东大控制片的三等以上规划河堤高程4.2m，且规划拟实施河道全岸段底高程为定值，河道间水体交汇依靠黄浦江潮汐落差推动，故离闸控口门越近，流速越快；反之，流速越慢，离闸控口门越远的岸段水体中的细小泥沙会慢慢积蓄，淤积现状河道，导致水位会不断壅高，且河道堤岸防洪高程标准较低，易增加周边农作物受涝风险。

5.3 加大海水倒灌风险

南汇东滩建成后纳入浦东大控制片水系体系控制中，增加了防汛除涝控制面积，破坏了原有的咸淡水平衡临界区域，考验的是最外延堤防工程的防渗成果。圈围工程建成后，北横河、大治河等主要入海河道流程增加，入海流速降低，大大增加了海水倒灌圈围地块交界处的风险。

5.4 影响地区生物多样性

南汇东滩沿海滩涂湿地内动植物种类非常丰富，动物主要以丹顶鹤为主，植物以芦苇群落为主，同时也是过境候鸟南迁北往重要的中转站。

其中底栖动物有软体动物、甲壳类、多毛类和鱼类等100余种，是上海底栖动物资源最为丰富的区域之一，湿地为候鸟提供了休息场所和食物，吸引了大量鸟儿在此歇息，但圈围工程的施工期建设势必会大大削弱该地域的原有生态效应，影响候鸟正常的生存繁衍节奏。这里不仅仅是野生动物的家园，也是大自然留给上海的一道生态屏障。如果失去南汇东滩这样的滩涂湿地，上海在面对未来可能的气候影响时将会更加不堪一击。

6 规划水系布局的重要性

为进一步消减南汇东滩圈围工程对地块内的水文环境的不利影响，合理布置圈围地块内河网水系布局与规模，研究东滩区域防汛除涝总体方案，完善南汇东滩防洪除涝安全保障体系是十分必要的。

开展南汇东滩整治工程区域水系规划，提高南汇东滩整治区域的规划河湖水面率，可以进一步落实新一轮《上海市城市总体规划(2017—2035)》及《市水务局市海洋局与市规土局工作对接会议的纪要》〔2017-17〕的要求，增加南汇东滩区域的淡水资源和生态空间，既可为上海未来建设山清水秀生态空间奠定更好的基础，也可进一步保障南汇东滩及周边区域防汛除涝安全。

7 合理性建议

7.1 全方位多角度统筹规划

水系规划系统涉及方方面面，有居民、土地、经济发展需求等形形色色的影响因素，为此，建设过程中需要遵循科学发展、统筹人与自然和谐发展的大方针，促进圈围促淤工作和生态湿地建设的和谐发展，走生态优先、保护发展的道路。如水系结合绿化、路网建设，使城市“软硬”主干道有机的结合，形成一条条绿色景观生态廊道，在保障经济发展需求的同时，保持湿地原有的生态性。