中山市民三联围防洪排涝综合规划研究
2023-11-28杨震坤
杨震坤
(中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 广东中山 528400)
0 引言
民三联围地处中山市东北、珠江出口处,横跨民众、三角两镇,拥有170.02 km2的城镇面积,集雨面积183 km2,保护耕地120 km2。该区域地形起伏,河道纵横,共有170 条重要的内河涌,全长281 km;堤围总长60.7 km,其中海堤50.7 km,主要险段11 处,总长8.85 km。民三联围属亚热带海洋季风气候区,气候温和,雨量充足,夏天雨水密集,雨量多,年平均降水量分布不均衡,经常造成水灾。
中山市“多规合一”工作正在逐步推进,城市各主要联围已有相应的水利建设规划,但目前还没有对民三联围进行系统的防洪、排涝规划。为最大程度减少洪涝灾害,保证群众生命财产安全,为区域水利基础设施建设营造一个良好的人水和谐生态环境,迫切要求在民三联围内开展跨镇区防洪排涝综合规划,深入调查水利工程现状及洪涝灾害成因,合理规划新建水利工程项目,修复河涌生态环境,确保民三联围防洪排涝安全,改善围内水环境,并相应满足水景观要求[1]。
1 基本情况
1.1 区域概况
民三联围东临洪奇沥,西与大南联围相隔于鸡鸦水道,南靠横门水道,北靠黄沙沥,围内河涌纵横交错,其主要排水通道有田基沙沥、三宝沥、正涌、裕安涌、乌沙涌、三角新涌等。民三联围河流水系概况如图1 所示。
图1 民三联围河流水系概况图
经对现状民三联围所有河涌水面面积(包括镇内外江)进行统计,其中内河涌水面面积约12.3 km2,镇内外江河涌水面面积14.1 km2,合计为26.4 km2,经计算,现状水面率14.4%,其中三角镇水面率为10.28%,民众镇为15.42%。若不考虑外江河涌水面面积,则民三联围现状水面率为6.72%,其中三角镇为2.55%,民众镇为9.04%。
1.2 防洪排涝规划的必要性
1.2.1 经济发展的必要性
民三联围位于珠江三角洲河网区,区域四面环水,内部河网密布,有主干河涌170 条。联围地区内有大量的河流,而且周边河流常常受到潮水的影响,造成了较高的水位,造成了严重的水患,严重影响了三角镇和民众镇的经济发展,迫切需要完善的水利设施提供坚实的保障。
“粤港澳大湾区”理念的提出,对珠三角尤其是中山市未来经济发展具有举足轻重的导向性,中山市综合考虑了城市的空间布局、产业基础和资源禀赋,提出了“一中心四组团”的城市发展模式,而民众镇和三角镇作为东北组团的主要镇区,需要民三联围两个镇加强基建配套设施,防洪排涝规划是民三联围经济体系发展的重要保障。
1.2.2 现状水利工程的不足
1)部分水闸设计标准低。目前,部分水闸防洪(潮)标准较低,洪潮灾害风险大,过流能力不满足排涝要求。
2)排涝标准低,目前联围内排涝标准相当于5年一遇最大24 h 设计暴雨1 d 排除的标准,与民三联围内要求的20 年一遇24 h 暴雨1 d 排除的排涝标准相差较远,大部分外排泵站由于使用年限久远、部分设备老化且损毁严重等原因,运行至今出现了一些安全隐患,急需规划重建[2]。
3)民三联围目前已基本完成堤防达标加固工程,然而联围堤防依然存在一些险段,堤岸垮塌、脱空现象时有发生。另外,部分堤防也存在堤身断面生态性及景观性较差等问题,需要进一步改善和优化。
4)部分内河涌堤顶高程不足,过流断面不满足设计洪水要求[3]。目前三角镇和民众镇部分内河涌淤积较严重,部分河道被违章建筑占用,影响了河道过流,易发生涝灾。
5)三角镇和民众镇作为中山市重点工业镇,目前围内没有系统的水环境治理措施,河涌水质无法进行有效的改善,加上河涌两岸居民区分布密集,内河涌水质也是逐年恶化。水质恶化对三角镇和民众镇整体经济发展造成影响,这就要求将民三联围水环境整治提升到一个新的认识和规划高度。
1.2.3 水利现代化发展面临新的挑战
作为国民经济基础保障设施的水利事业,社会经济的发展、不断积累的社会财富对水利建设提出了更高要求[4]。按照现代化的水利要求,民三联围水利发展仍然存在较大的差距。传统的水利面临的挑战主要有观念陈旧、信息不灵、技术水平偏低、管理手段落后,民三联围突出问题体现在防洪除涝减灾任务仍繁重,季节性水质型缺水造成水资源供需矛盾突出、水污染问题突出、水生态环境恶化逐年加重,水资源管理尚不统一、水工程运行机制尚未达到良性循环、水政策法规建设相对滞后等[5]。
2 水利工程现状
2.1 防洪工程现状
民三联围主要险段有黄沙沥、砖二厂、怡丰、下六顷、头围、老家围、石基河、西侧围、张家围、三才围、十二顷等11 处险段,总长8.85 km,其中民众堤段分布有5 处,总长2 950 m;三角堤段分布有6 处,总长5 900 m,黄沙沥险段、头围险段、张家围险段三段均存在结构安全隐患。根据调查,部分堤防存在居民建筑物违建、年久失修及鼠洞泛滥造成堤防结构疏松等问题,尤其是民众堤段如裕安围、老家围等堤段较单薄,近年来发生明显沉降;三角堤段部分堤外违建严重,需要拆除。
2.2 外排水闸现状
民三联围现有外排水闸39 座,其中民众堤段22座,三角堤段17 座。三角镇17 座水闸中16 座正常运行,只有新涌水闸(中型)不能正常运行;民三联围民众堤段现有的22 座水闸中只有沙仔涌水闸不能正常运行,其余多座水闸需要维修。
2.3 内外排泵站现状
民三联围外排泵站共10 座,其中大型泵站1 座(福隆泵站),小型泵站9 座,均可正常运行。存在明显问题的泵站一共有3 座,全部位于民众镇。其中两座泵站老化严重,需要重建,分别是前锋四队泵闸、前锋五队泵站;另外,裕安新泵站堤防渗漏严重,急需整治。
民三联围泵站总共81 座,民众堤段内76 座,其中外排泵站7 座,外排泵站均能正常运行,内排泵站69 座,内排泵站有5 座停止运行,分别是巨成泵站、陈三顷泵站、龙九顷泵站、下欧龙泵站、沙仔工业区泵站(未投产);三角堤段内5 座,其中外排泵站3座,分别是下连丰泵站、陈十顷泵站和兄弟庙泵站。内排泵站2 座,分别是福隆内泵站、头围内泵站,三角堤段内的5 座泵站均能正常运行。
2.4 内河涌现状
民三联围内共有170 条河涌,其中民众镇99条,三角镇区71 条,基本涵盖民三联围内的主要河涌。目前,三角镇和民众镇镇域内主干河涌淤积较严重,部分河段堤顶高程未达到规划标准,部分主干河涌过流断面不足,同时跨河建筑物严重缩窄河道,导致排水不畅。
3 防洪规划
3.1 干堤规划
民三联围总干堤长61 km,现状干堤堤防均按30年一遇标准已达标整治。鉴于2018 年9 月16 号受台风“山竹”的影响,横门站潮水位达到历史最高3.28 m,相当于300 年一遇设计水位。采用历史最高潮水位结合实际风速对堤顶高程进行复核[6],可得江堤设计堤顶高程为4.632~4.773 m,海堤设计堤顶高程为4.726~5.310 m。复核结果显示,最大潮位对应设计堤顶高程较部分堤段(民众堤段)50 年标准设计堤顶高程高约30~40 cm,其余堤段(三角镇)设计高程则高于复核结果,考虑到该潮位为历史最大值,因此规划50 年一遇防洪标准堤顶高程基本能够满足防洪要求[7]。
通过对民三联围干堤高程按50 年一遇洪水水位加堤顶超高进行复核,结果表明部分堤段不满足防洪要求。对于不满足要求的堤段,需要进行防洪墙加高处理。对于险段部分,其中黄沙沥险段—黄沙沥大桥往下游500 m 处需要增设挡墙;头围险段基本掏空,流沙现象严重,需要进行达标加固(修缮防浪墙)[8];张家围险段中山港大桥下游护岸迎流顶冲严重,需要进行护坡护脚整治。综上可知,除险段部分和不满足50 年一遇堤顶高程要求的干堤段,对其他外江干堤无规划工程措施,即规划维持现状,但每年需进行堤防维护,确保堤防安全。
本次规划结合民众镇产业园区规划情况,三宝水闸至二涌水闸段规划内堤拓宽至约12 m 建设沿江路,同时沙仔涌水闸段前后150 m 段由于内地没有可征用地,需往外堤拓宽5~10 m 进行加固整治。
3.2 水闸工程规划
按照水闸过流能力计算公式、设计洪水标准和外江设计水位进行过流能力复核计算,可得民三联围各自排区域水闸的现状过流能力[9]。经计算,民三联围各自排区域现状排水能力不满足20 年一遇排涝要求,需进行重建并按标准扩大水闸规模。
结合三角镇和民众镇总体规划的发展目标,本次规划拟对三角镇公车水闸、东关水闸、福隆水闸、头围水闸、布刀水闸、新涌水闸和民众镇上深滘水闸、上欧龙水闸、二涌水闸、鸭尾滘水闸、张家围水闸、下浪水闸、沙仔涌水闸共13 座扩建。其余水闸定期进行灌浆以防脱空或增设消力池等,且加强管养。
4 内河涌整治规划
4.1 内河涌规划目标
本次民三联围内河涌规划目标:1)统一规划,科学布局,使内河网达到排水顺畅;2)复核各主干河涌现状过流能力,以达到内河涌的洪水标准;3)对与外排水闸相连的主干河涌进行现状及设计水面线计算,确定岸线控制线。
4.2 调度运行原则
1)洪水遭遇组合[10]:根据洪水遭遇分析结论,本次规划考虑排涝时采用围内洪水为主的工况,即围内30 年一遇设计洪水遭遇多年平均高潮水位过程。由于排涝一般按最不利工况考虑,故本次规划采用内河洪峰遭遇外江洪峰的峰峰遭遇组合。
2)运行调度原则:本次规划的排涝运行调度原则:水闸开闸条件为内河水位高于外江水位,且外江水位低于围内最高控制水位;泵站的开泵条件为当围内水位高于-0.5 m 时,即泵站起排水位为-0.5 m。
4.3 内河涌岸线控制规划
根据《中山市市域蓝线规划》(2017)、《中山市城市规划技术标准与准则》(2010 版)有关规定控制,结合现状与整治河道的实际情况,确定本次内河涌蓝线退让划定标准:在规划河口线控制河涌宽度的前提下,为保证排洪渠道安全、便于维护、整修,建(构)筑物线退河涌边线(规划河口线)最小距离为8 m 以下渠退5m,8~15 m 渠退8 m,15 m 以上渠退10 m,重要及较大河涌退20~30 m。针对在河涌边已经形成一定规模的建筑(占整条河涌长度40%),提出最少退3 m的要求。根据《中山市城市规划技术标准与导则》要求内河涌两侧岸线留出5~10 m 作为最小绿地退让距离;而《中山市内河涌管理规定》规定主干内河涌(指与排涝泵站、水闸直接相连的河涌)从两岸岸线起算,每侧5 m 为岸堤保护范围,其他内河涌从两岸岸线算起,每侧3 m 为岸堤保护范围。绿地退让和岸堤保护范围有重合也有不同的概念,岸堤保护范围属刚性需求,不可取消。因此本次规划在老旧城区采用岸坡保护地范围的最小值,新建城区采用5 m、8 m、10 m 的标准。
5 水环境规划
枯水期高潮位时,利用三角镇外江干堤水闸进行引水,引排水线路主要有4 条:1)西部通过乌沙水闸引水形成一条引水线路,自西向东引水至各内河涌,并通过田基沙沥放水至外江;2)西南部通过新涌水闸引水,由新涌引至各内河涌,最后引至田基沙沥放水;3) 南部通过二滘口水闸引水至南片区各内河涌,并引入三宝沥,通过三宝沥排水至外江;4)北部从尤鱼水闸引水,经过南洋滘引入北部片区各内河涌,并最终通过田基沙沥放水至外江。
民三联围总体引排水线路为自西向东,根据《中山市水资源公报2016》,黄沙沥水道和鸡鸦水道现状水质均满足Ⅱ类标准,考虑到黄沙沥水道和鸡鸦水道水质较好(Ⅱ类),因此引水规划线路分别从黄沙沥水道和鸡鸦水道引水,通过与之相连的各河涌,可改善该片区所有河涌的水环境。通过科学的调度管理运行,使民三联围河涌废污水能向一侧流动,达到改善镇区内水环境的目的。除此之外,为改善镇区内河涌水环境,本次规划提出了断头涌连通工程。
6 结语
本次防洪排涝综合规划的实施,近期可实现对存在严重隐患的防洪排涝工程(老旧水闸、泵站及堤防险段等)进行重建整治,建立能够防御近年超强洪涝灾害的科学防洪排涝体系,保障镇区人民生命经济财产安全。在满足区域防洪、排涝规划要求的前提下,逐步实施本次规划的河涌整治工程,可进一步提高河涌过流能力,增强河涌的蓄涝能力,提高联围水面率的同时改善围内水质和围外通航条件。