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长三角生态绿色一体化发展示范区洪涝治理对策研究

2021-10-28毕佳蕾钱纯纯刘克强

水利规划与设计 2021年11期
关键词:嘉善外排洪涝

毕佳蕾,钱纯纯,李 琛,刘克强,何 爽

(太湖流域管理局水利发展研究中心,上海 200434)

示范区嘉善片区地处长江三角洲东南侧沪苏浙两省一市交汇处,是浙江省接轨上海第一站,区位优势明显,发展潜力巨大。嘉善片区总面积506.97km2,2019年全县常住人口59.2万,人均GDP 10.6万元,GDP增长率为7.6%,综合竞争力连年稳居全国百强县市行列,在全国投资潜力百强县市中名列第二。

示范区地处太湖流域“盆底”,曾是太湖洪水泛滥地区。嘉善片区是示范区两区一县地势最低洼的地区,受洪水威胁最大。嘉善片区是上游太湖洪水、杭嘉湖平原洪水的必经之地,下游受黄浦江潮水顶托影响,极易造成洪涝灾害。据统计,新中国成立以来嘉善片区曾发生27次较大洪涝灾害,在1954年、1991年、1999年流域洪水及2013年“菲特”台风期间,受灾面积分别约占嘉善片区总面积的18%、59%、20%和30%。

随着示范区的建设,嘉善片区将迎来重大的历史发展机遇,嘉善未来新城、祥符荡科创绿谷、临沪高能级智慧产业新区等重点地区的人口、产业将进一步聚集,洪涝灾害损失将愈发难以承受。对照高质量发展要求,嘉善水利当务之急是研究洪涝治理对策,高标准保障防洪除涝安全,更好地服务经济社会发展。

1 防洪除涝现状

1.1 防洪除涝体系

嘉善片区现状防洪除涝治理主要依托太湖流域和杭嘉湖区区域治理开展,基本形成了以太浦河、红旗塘等一轮治太工程为骨干泄洪通道,以44个圩区保护为主的防洪除涝工程体系。

嘉善片区现状洪涝水出路主要有“东排黄浦江、北排太浦河、南排杭州湾”三大方向。东排主要通过红旗塘、塘港等向东经上海排入黄浦江,与上海交界区域共有塘港、横枫泾、红旗塘、清凉塘、茜泾塘、枫泾塘、嘉善塘等7个主要东排口门。北排主要依靠芦墟塘、坟头港、丁栅港等河道入太浦河,并且在太浦河南岸建设了陶庄、大舜、丁栅等枢纽,避免太浦河行泄太湖洪水时对嘉善地区的侵袭。南排主要借助平湖塘延伸拓浚等杭嘉湖南排工程,拉动嘉善片区南部局部区域涝水经嘉善塘、伍子塘等南排。

嘉善片区地形南高北低,以320国道为界,路南大云镇一带较高,地面高程约在2.5m,路北的天凝镇较低,地面高程基本在1.4~1.8m之间,约90%的地面低于2.53~2.59m的现状防洪设计水位。现状嘉善片区除南部小部分区域外,绝大部分区域已建设圩区保护,共有I级圩区44个,保护面积390.9km2,约占总面积的77.1%,总排涝流量为579.2m3/s,各圩区排涝模数为0.77~2.23m3/(s·km2),平均排涝模数约1.48m3/(s·km2)。

1.2 防洪除涝能力

城区是嘉善片区的重要保护对象,现状嘉善城区仅局部建圩保护,其余大部分采用抬高地面自保,嘉善片区城区现状防洪能力基本达到50年一遇,但局部地区存在薄弱环节,沪杭铁路以北局部地区防洪能力不足10年一遇。已整治的圩区防洪能力基本达到20年一遇,排涝能力约为10年一遇, 嘉善片区现状圩区分布及整治情况如图1所示。

图1 嘉善片区现状圩区分布及整治情况示意图

1.3 存在问题

(1)外排能力不足,洪涝矛盾突出。受下垫面变化、航道升级整治等影响,上游杭嘉湖东部平原来水量增加,加之区域内部河网水系沟通不畅,嘉善片区洪涝水外排能力明显不足,防洪除涝形势仍较为严峻。北向太浦河排水需统筹地区排涝与太湖行洪的关系,再加上太浦河芦墟以西口门尚未控制,太浦河行洪时洪水可能倒灌秀洲等上游地区进而影响嘉善片区。南排杭州湾口门距离嘉善片区较远,难以在短时间内拉动嘉善洪涝水外排。现状嘉善片区涝水主要依靠东泄入黄浦江,但近年来黄浦江潮位呈趋势性抬高,东排能力有所削弱。嘉善片区南部地区地势相对较高,但骨干排水河道规模均偏小,且缺乏东西向骨干河道,加之受沪杭铁路影响,伍子塘等南北向河道局部存在束窄段,排水不畅,泄水能力不足。

(2)防洪除涝标准偏低,与经济社会发展不相适应。随着示范区建设的加快推进,嘉善县国土空间总体规划提出“一城一谷三区”(“一城”即嘉善未来新城、“一谷”即祥符荡科创绿谷、“三区”即临沪高能级智慧产业新区、长三角农业科技园区、长三角生态休闲旅游度假区)的县域空间总体格局和县域重大产业平台布局,如图2所示。一方面,重点保护对象防洪保护标准进一步提升,嘉善片区现状防洪能力仅20~50年一遇,局部地区不足10年一遇,除涝能力约5~10年一遇,现状防洪除涝能力明显偏低。另一方面,针对上述重点地区的城市开发建设,正在编制相应的国土空间开发方案、城市设计方案亟待统筹开发布局安排,因此,需进一步理顺区域内部河湖水系,完善防洪除涝治理布局,为嘉善片区重点地区的发展提供支撑。

图2 嘉善片区国土空间总体格局图

2 防洪除涝标准论证

嘉善片区防洪除涝依靠圩区形成多个防洪保护单元,根据各防洪保护对象政治、经济地位的重要性,依据相关规程规范和上位规划安排,结合嘉善片区本底条件,围绕嘉善县国土空间总体规划提出的“一城一谷三区”的县域空间总体格局和县域重大产业平台布局,合理确定嘉善重要城镇及其他地区的防洪除涝标准。

示范区国土空间总体规划和水利规划等上位规划明确提出,示范区重要城镇地区达到防御100年一遇洪水标准和20年一遇最大24小时降雨不受涝的除涝标准;其他地区达到防御50年一遇洪水标准;农村地区达到20年一遇最大24小时降雨后一天排出不受涝的除涝标准。根据城镇化进程、水情及工情变化,示范区内重要保护对象经分析论证可适当提高防洪除涝标准,构建与城镇功能定位相协调的防洪除涝体系。嘉善片区分片防洪标准见表1。

表1 嘉善片区分片防洪标准

嘉善未来新城包含高铁新城、嘉善主城区、北部新城等核心地区,是县域的政治、经济、文化、科创中心,承载了嘉善片区的主要城市功能,是未来县域人口经济、创新要素和公共服务功能的主要聚集地,是长三角世界级城市群的重要黄金节点。祥符荡科创绿谷是嘉善片区北部对接融入示范区联动发展的重要窗口,是嘉善片区集聚创新企业总部、国内外高水平研究机构、新型研发组织,以及国内外高端人才和创新资源的创新中心,是引领嘉善产业发展的创新绿核和长三角科技创新的新引擎,规划打造成为世界级科创绿谷。考虑到上述地区在嘉善片区未来社会经济发展布局中的重要性,确定嘉善未来新城及祥符荡科创绿谷所在的圩(片)区,达到防御区域100年一遇洪水标准和20年一遇最大24小时降雨不受涝的除涝标准。

临沪高能级智慧产业新区是整合嘉善经济开发区、中新(嘉善)现代产业园、姚庄经济开发区等平台,重点发展数字经济、生命健康和新能源新材料等战略性新兴产业集群;长三角农业科技园区和长三角生态旅游休闲度假区分别以城郊农业和旅游度假为主。以上地区保护对象重要,均按中小城市的规模配套公共基础设施。依据相关规程规范和示范区国土空间总体规划等上位规划安排,结合区域实际,临沪高能级智慧产业新区、长三角生态旅游休闲度假区和长三角农业科技园区达到50年一遇防洪标准,临沪高能级智慧产业新区和长三角生态旅游休闲度假区达到20年一遇最大24小时降雨不受涝的除涝标准,长三角农业科技园区达到20年一遇最大24小时降雨雨后一天排出不受涝的除涝标准。根据各区未来城镇化进程及水情、工情等变化情况,经分析论证可适当提高防洪除涝标准,与所在片区经济发展水平相适应。

嘉善片区分片区防洪标准如图3所示。

图3 嘉善片区分片区防洪标准示意图

3 防洪除涝治理对策研究

嘉善片区外部主要受到西部杭嘉湖区和北部太浦河洪水威胁,是杭嘉湖地区洪水东泄北排的主要通道,洪涝灾害易发多发。规划依托太湖流域治理格局,在杭嘉湖区洪涝治理的基础上,着力解决嘉善片区防洪除涝标准偏低、外排能力不足等突出问题,蓄泄并重、洪涝兼治、疏围结合,按照“河湖调蓄、五河外排、分级设防、多级调度”的治理对策,统筹“挡、蓄、排、控”等综合措施,高标准构筑嘉善片区防洪除涝工程体系,加强重点城镇地区保护,确保嘉善片区防洪除涝实现挡得牢、降得下、蓄得住、排得出,提高嘉善片区整体防洪除涝能力。

河湖调蓄:加强河网湖荡水系连通和综合整治,适当提高嘉善片区河湖水面率,提升嘉善片区河网调蓄和输汇水能力。利用嘉北地区湖荡密布的优势,加强河网湖荡的综合治理及水系贯通。结合祥符荡科创绿谷、中新(嘉善)现代产业园、高铁新城等地区开发建设的景观需求,开展祥符荡科创绿谷水系整治,新建中新湖、云湖等调蓄节点。结合沪杭铁路高架改造,打通伍子塘、日晖桥港等南北向主要河道堵点和束窄段。通过生态清淤、水系连通等综合措施,连通断头浜,优化水系结构,增加自然调蓄空间,完善圩区内部毛细河网的蓄洪、汇水及过水能力,加强与圩区外排泵站的匹配。

五河外排:20年一遇以下洪水仍然维持现状排水格局,超过20年一遇以上的洪水重点依托五河外排。依托流域与区域综合治理,在杭嘉湖区进一步增加南排通道、扩大南排能力的基础上,以“两纵三横”骨干洪涝快速排水通道建设为重点,加强骨干河道整治。维护完善好区域主要的自然排水出路,加强浙沪省际边界河道管理及边界口门规模控制。扩大三店塘、嘉善塘等东西向骨干河道束窄段规模,实施中心河拓浚及河湖连通工程,提升嘉善南部地区骨干河道排水能力,同时完善中心河两岸支河汇水能力。加强芦墟塘—石井塘一线、和尚塘—南星桥港—堰桥港一线南北向骨干河道整治,结合航道升级整治,打通堵点,扩大束窄段规模,加强南北向水系连通;结合太浦河后续(清水绿廊)工程增设北排泵站,增强洪涝水北排能力;结合杭嘉湖区防洪规划修编,延伸平湖塘、乍浦塘等南排杭州湾骨干河道,与嘉善地区南北向骨干河道连通,结合进一步增设南排泵站等措施,扩大洪涝水南排能力。

分级设防:遇20年一遇以下洪水,仍然维持现状防洪格局。遇20年一遇以上的洪水,以示范区水乡客厅、嘉善未来新城、祥符荡科创绿谷、临沪高能级智慧产业新区等重要城镇地区为重点,构建“低标小圩、高标大区”防御格局,以“两纵三横”五条骨干河道为外部防御屏障和通道,形成绿谷片、城北片、城南片等18个控制片。绿谷片、城北片、城南片三大控制片外围按照100年一遇防洪标准开展堤防达标建设;片内结合水系特征、低洼地区保护、生态景观等需求,适当优化祥符荡科创绿谷和北部新城等圩区布局,按照20年一遇防洪标准开展片内II级圩区堤防和护岸达标建设,II级圩区内部适当抬高局部低洼地块地面高程或调整优化地块功能等,降低洪涝风险。其他圩区按照50年一遇防洪标准开展堤防达标建设。各片区按照20年一遇除涝标准,通过增加调蓄水面、水系连通、适度增设泵站等综合措施,提升各圩片区调蓄和涝水外排能力。

多级调度:合理调度圩片区闸泵,保障嘉善片区涝水外排有序。暴雨来临前,充分利用好圩区外围水闸、泵站抢排,提前预降至少30cm,腾出调蓄空间。暴雨期间,当河道水位持续上升时,先启用片内圩区进行防御,充分发挥片内河湖调蓄和行洪能力。当片内水位高于20年一遇防洪设计水位时,启用大控制片,利用外围排涝泵站降低片内水位,为片内圩区排涝创造有利条件。通过灵活有序的梯级调度,确保重点城镇地区安全。依托信息化等手段,加强圩区调度管理,加强多级排水统筹协调,合理控制圩内外水位差,适当发挥圩区调蓄作用,减少圩区涝水外排,减轻流域和区域骨干河道防洪压力,确保外河堤防安全。

4 结语

嘉善片区是示范区两区一县地势最低洼的地区,洪涝灾害频发。在示范区建设的新形势下,本文聚焦嘉善片区的洪涝治理,分析了外排能力不足和防洪除涝标准偏低两个主要问题,研究了各防洪保护对象本底条件和重要性,科学论证了各片区防洪除涝标准,并在此基础上,统筹“挡、蓄、排、控”等综合措施,研究提出“河湖调蓄、五河外排、分级设防、多级调度”的防洪除涝治理对策,为提高嘉善片区整体防洪除涝能力提供了有力支撑。文章可为平原河网地区防洪除涝治理提供思路,具有借鉴意义。

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