广州市白云区新市涌流域治涝对策研究

吴鹏飞，陈国轩

(广东省水利电力勘测设计研究院，广东 广州 510635)

1 概述

近年来，随着城镇化建设步伐的加快，地面硬化率高，雨水下渗、截流、滞蓄少，产流时间短、汇流速度快，暴雨期间往往容易产生内涝。内涝灾害不仅给城市居民的生活带来不便，还造成一定程度的生命财产损失[1-2]。新市涌流域位于广州市区西北部，东依白云山，西邻石井河，流域面积为28.7 km2，干流河长为7.8 km。流域西部为城市建成区，地面标高一般为1.0～3.8 m，东部为山丘区，主要是白云山风景区，地面标高一般为10～325 m。流域部分区域地势较低，暴雨期间，河涌水位较高，雨水无法自流排出，常发生内涝，严重影响了市民的正常生产和生活。其中，2014年6月3日、2017年5月7日、2018年6月8日、2019年5月28日的5次较为严重，2018年6月8日。新市涌流域内涝共76片，内涝面积为5.5 km2，平均积水深为0.48 m。本文基于国内学者对内涝成因分析的基础上[3-8]，以新市涌流域为例，提出“上蓄、中通、下排”的全流域治理对策，以期为城市内涝治理提供参考。

2 内涝成因分析

1) 流域调蓄能力不足，加剧下游排涝压力

新市涌流域上游现有小(2)型水库3座，由于历史原因，无法按防洪排涝需求统一调度，且3宗水库库区及溢洪道存在不同程度的被侵占现象，影响其调蓄功能的正常发挥。新市涌涌口未设拦河建筑物进行控制，暴雨期无法实现提前预泄，不能发挥河道涌容调蓄作用。

2) 河涌水系部分排涝断面缩窄严重，过流能力不足

部分河涌位于主城区及城中村内，城区和城中村建筑、过河桥梁，对河道侵占严重(部分断面缩窄50%以上)，成为阻水瓶颈，严重影响水系过流能力。同时，河道缺乏维护管理，淤积严重，过流能力降低。图1为新市涌流域河道淤积、缩窄的现状。

图1 新市涌河道淤积、缩窄现状示意

3) 部分地区地势低洼，受外江河道洪水顶托影响严重

部分区域地势较低，汛期若突降暴雨，地势低洼地区地面径流集中，区外来水量大，排水出口处外江水位高，导致现状地面排水不畅；由于城市化进程的加快，导致地面径流系数增大，雨水地面径流量增加，暴雨径流向下游汇集，淹没深度大，自流可能性减小，再遇洪水位的顶托，易造成“水浸街”。

3 治理对策分析

根据广州市总体规划要求，为适应白云区社会经济的发展需求，进行系统整治，解决新市涌流域内涝存在问题，相应提高新市涌流域的排涝标准。在现有排涝工程和相关前期研究的基础上，分别提出“上蓄、中通、易涝点局部强排”和“上蓄、中通、下排”的内涝治理对策，进行对比分析。

上蓄是指上游山区以调蓄为主，充分利用现有的3宗小型水库和新建的3座地下调蓄设施，对上游白云山山洪进行调蓄，削减下泄洪峰流量，降低中下游排水压力；中通是指一方面拓宽河道缩窄处的行洪断面，增大行洪能力，另一方面连通水系，干、支流连通连排，增加排水出口；易涝点局部强排是指在流域地势低洼受涝严重地区，通过建设排涝泵站，增加局部排涝防灾能力；下排是指在下游新市涌河口新建水闸及排涝泵站，可解决新市涌下游洪水顶托问题，并合理利用涌容调蓄涝水，以增加新市涌流域防洪排涝能力。

新市涌流域规划工程总体布置如图2所示。

图2 新市涌流域规划工程总体布置示意

4 治理措施

4.1 上蓄

4.1.1上游水库系统调度

新市涌流域内现有小(2)型水库3座，大金钟水库、上坑水库、下坑水库，均具有防洪功能。集雨面积分别为1.44 km2、1.21 km2、1.01 km2，20年一遇设计洪水洪峰流量分别为27.8 m3/s、22.6 m3/s、26.8 m3/s。为缓解新市涌下游排洪压力，3宗水库应最大限度的发挥调蓄功能，对20年一遇设计洪水进行调蓄，以削减洪峰流量，降低下游河道水位，提高流域排水能力。

4.1.2新建地下调蓄池

1) 儿童公园调蓄池

结合初雨截流，在广州市儿童公园地下新建调蓄池[9]，可以有效拦截容纳大金钟水库、上坑水库、下坑水库以下，整个机场周边涌北段流域，以及机场周边涌南段云城南四路以北区域共3.51 km2的20年一遇设计洪水，一定程度上降低新市涌萧岗段、机场周边涌南段及沙涌行洪排涝压力。

2) 景泰涌上游调蓄池

针对景泰涌上游大金钟路至白云大道段受涝严重，在金泽大厦上游和军事管理区分别建设小金钟调蓄池和景泰坑调蓄池，调蓄容积分别为3.46万m3、2.24万m3，以对上游设计洪水进行调蓄，削减洪峰流量。

4.2 中通

4.2.1水系连通

1) 新市涌与石井河连通段

新市涌上游为山区，中下游为平原区，上游山洪形成快，而中下游河道平缓，排洪通道单一，且受城市开发建设，下游断面遭到不同程度的侵占，严重影响行洪排涝。为降低下游排水压力，若在新市涌中游增设排洪通道，将可有效减缓下游的排水压力。通过对新市涌与石井河平面上、洪水水面线的研究，在棠潭路附近新市涌距石井河距离较近，周边尚有未建设的用地，可作为新市涌-石井河连通通道。

新市涌-石井河连通渠涵总长为1.02 km，通过新市涌与石井河连通段将新市涌堂潭路上游洪水就近部分排入石井河，可以有效缓解新市涌下游段行洪排涝压力，随着河道水面线的降低，两岸排水能力将得到极大提高。同时，考虑在连通渠涵出口新建潭村水闸，抵御石井河洪潮高水位，防止洪水倒灌新市涌。

2) 云城南二路连通段

结合目前和规划土地开发利用状况，在云城南二路处连通机场周边涌南段和沙涌上游，长度为0.77 km，将机场周边涌南段洪水直接就近排入沙涌，降低机场周边涌南段及连接沙涌暗涵段排水压力，同时可以收集周边雨水，有效降低两岸受涝风险。

4.2.2拓卡口

1) 清淤

新市涌普遍存在淤积现象，河底高程普遍较高，尤其是萧岗段，由于该段河底埋设截污设施被人为抬高，河底高程明显过高，导致河涌行洪能力下降，暴雨期间容易造成河涌水位过高。对新市涌全线共7.8 km进行清疏，增大河道过流断面，增加行洪排水能力。

2) 萧岗段拓宽

受两岸建筑影响，新市涌萧岗段河道缩窄严重，仅4.5～10 m，但萧岗段以下的机场路下游段河道宽约12 m，萧岗段以上的旧机场周边涌河道宽约14 m，此段河道明显过窄。近期对相对容易实施的机场路至连元桥段进行拓宽，拓宽至10.0 m；远期继续拓宽萧岗段剩余600 m段。

3) 环城高速上游段拓宽

受同德围高架桥影响，新市涌中下游河段有不同程度的缩窄，其中环城高速上下游至上游大拐弯段600 m进行拓宽，增大河段行洪断面，改善水流状态。

4) 桥涵拓卡口

新市涌及支流受市政道路建设影响，现存在多处桥涵严重缩窄河道行洪排涝断面，严重影响河道正常排水。对5处桥涵进行拓卡口建设，5处卡口分别位于：景泰涌机场路段、景泰涌三元里大道段、沙涌心谊路段、新市涌德康路段、新市涌环城高速段。

4.3 易涝点局部强排

局部低洼地块增设强排设施，使低洼地的雨水就近先汇入管网，再进入河涌，避免低洼地积涝。新建萧岗泵站、棠涌泵站、水边街泵站、远景路泵站和环城高速泵站，分别位于萧岗村机场路、棠涌、三元里大道与远景路交叉口、三元里大道与河边街交叉口和环城高速，排涝流量分别为1.9 m3/s、1.9 m3/s、3.5 m3/s、1.1 m3/s和0.7 m3/s。

4.4 下排

在新市涌河口配套新建水闸、泵站，增加新市涌流域排涝能力。其中，水闸净宽为30 m，设计流量为169 m3/s；泵站设计排涝流量为80 m3/s。

5 效果分析

由于提出治理措施尚处于方案阶段，未具体实施，本文通过计算对不同治理工程措施的效果进行分析。

5.1 上蓄效果分析

1) 上游水库系统调度效果分析

经上游3宗水库调蓄后，将有效缓解新市涌下游排洪压力，新市涌干流设计洪水从下游到上游消减率为13.8%～56.9%。

2) 地下调蓄池效果分析

经过儿童公园调蓄池、景泰涌上游、小金钟调蓄池和景泰坑调蓄池调蓄，新市涌从下游到上游20年一遇设计洪水消减率为11.2%～24.3%，从而降低河道水位，有效减轻两岸排涝压力。

5.2 中通效果分析

1) 水系连通效果分析

通过新市涌与石井河连通段，最大可将新市涌上游20年一遇设计洪水62.4 m3/s就近部分排入石井河，有效缓解新市涌下游段行洪排涝压力。通过云城南二路连通管，可将机场周边涌南段15.2 m3/s(20年一遇设计洪水24.6 m3/s)的洪水直接就近排入沙涌，降低机场周边涌南段及连接沙涌暗涵段排水压力，有效降低两岸受涝风险。

2) 拓卡口效果分析

经过新市涌全线共7.8 km进行清疏、萧岗段和环城高速上游段拓宽，随着河道行洪断面增加，新市涌干流水面线平均下降0.26 m，最大下降0.64 m。

5.3 易涝点局部强排分析

通过在萧岗村机场路、棠涌、三元里大道与远景路交叉口、三元里大道与河边街交叉口和环城高速增加5座强排设施，使流域低洼地的雨水就近先汇入管网入河涌，避免低洼地积涝成灾。

5.4 下排效果分析

新建涌口水闸及泵站，并进行科学调度：在暴雨洪水来临前，控制内涌水位保持在-1.0 m；当内涌水位高于外江水位时，关泵开闸排水，增加新市涌流域防洪排涝能力。在新市涌整治和清淤的基础上，结合涌口挡潮闸，水面线下降明显，新市涌干流水面线平均下降0.51 m，最大下降0.8 m。

5.5 对比分析

经过“上蓄、中通”的治理措施，河涌水位出现下降，部分区域由于地势较低雨水仍然无法自排，存在内涝。“易涝点局部强排”措施可以使地势较低区域雨水排入河涌，在一定程度上消除局部内涝点，却无法从根本上解决流域内涝问题。随着城镇化的发展加快，径流系数加大，受外江洪潮水顶托后，其他区域又会出现新的内涝点。“下排”措施可以在暴雨来临前腾空涌容，控制内涌水位，并结合挡潮闸从根本上解决新市涌流域洪潮水顶托的问题，极大地提升新市涌排涝能力。因此，“上蓄、中通、下排”的治理对策，有利于在一定程度上缓解新市涌流域的内涝。

6 结语

本文基于白云区新市涌流域的内涝成因研究，提出了“上蓄、中通、下排”的治理对策。研究结果表明：上蓄通过加强水库系统调度、新建调蓄池等，减小设计洪峰流量，提升调蓄能力；中通通过水系连通、清淤疏浚、拓卡口等，提高河道过流能力，水面线下降；下排通过新建泵站、水闸等，及时排除涝水，显著提升排涝能力。“上蓄、中通、下排”的内涝治理对策，可以从全流域的角度去治理内涝，有效缓解了新市涌流域内涝问题。