小金河長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)治理對(duì)策及工程管理研究

甘勇鋒

(惠州市市區(qū)河涌管理所，廣東 惠州 516000)

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)自然資源的索求不斷加劇，區(qū)域小氣候的改變直接影響著極端天氣頻發(fā)，導(dǎo)致中國(guó)洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，極大威脅著人們生產(chǎn)生活[1]。江河湖泊水庫(kù)等水利設(shè)施在防洪排澇中起著重要作用[2]，一旦發(fā)生洪水災(zāi)害，將會(huì)對(duì)沿線居民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。為提高河道洪澇災(zāi)害防護(hù)能力，減輕河道的防洪壓力，通常設(shè)置洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆趾?，共同提高區(qū)域內(nèi)洪澇防護(hù)等級(jí)[3]。洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)一方面能夠減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生[4]，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，另一方面能夠合理地調(diào)度利用水資源，降低受災(zāi)程度[5]。因此，對(duì)洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)開(kāi)展工程治理及工程管理研究具有重要意義。

文章以惠州市小金河長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)治理工程為例，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)現(xiàn)狀和洪澇風(fēng)險(xiǎn)分析，提出合理的分洪方案進(jìn)行工程整治，提高流域范圍內(nèi)整體洪澇防護(hù)等級(jí)；同時(shí)提出一系列管理措施，有利于加強(qiáng)洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)管理，可為類似防洪區(qū)治理提供一定借鑒參考。

1 項(xiàng)目情況

惠州市小金河長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)治理工程位于惠州市惠城區(qū)小金口街道，涉及的主要河流有白石渠、風(fēng)門坳河和小金河，均為東江的支流。小金河是東江一級(jí)支流，位于惠州市市區(qū)西北部，發(fā)源于博羅縣象頭山，由北向南從惠州市高依嶺村匯入東江；總流域面積122.6km2，干流河長(zhǎng)27.32km，干流坡降0.0169。小金河兩岸建有堤防，現(xiàn)狀堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇，沿程在湯泉農(nóng)場(chǎng)和馬嶺張布分別設(shè)有溢洪堰，超過(guò)河道行洪能力洪水通過(guò)溢洪堰泄入風(fēng)門坳排水區(qū)。由于小金河流域整體存在防洪不達(dá)標(biāo)，本項(xiàng)目設(shè)置長(zhǎng)命湖進(jìn)行洪澇調(diào)節(jié)，當(dāng)小金河、風(fēng)門坳河、白石渠發(fā)生20a一遇～100a一遇洪水時(shí)，啟用白石渠和小金河分洪閘，將白石渠和小金河洪水流量超過(guò)其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)20a一遇的洪水分流至蓄滯洪區(qū)，使得分洪閘以下河段最大流量維持在20a一遇的設(shè)計(jì)洪峰流量，同時(shí)降低分洪閘以上河道的水位，使得分洪閘以上河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)由規(guī)劃20a一遇提高至100a一遇，從而減輕上游河道的防洪壓力。本工程新建堤防1.80km，新建水閘3座，新建排澇涵4座，工程規(guī)模為中型，等別為三等，永久主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。同時(shí)本項(xiàng)目建設(shè)能夠有效分蓄流域超標(biāo)準(zhǔn)洪水，保障贛深高鐵惠州北站等重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象防洪安全，遠(yuǎn)期結(jié)合碧道建設(shè)、水環(huán)境治理等，打造美麗河湖風(fēng)景線，總體提升片區(qū)城市品位。

2 排澇現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)狀防洪體系

長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)涉及的河道有小金河、風(fēng)門坳河、白石渠。小金河長(zhǎng)命湖片區(qū)防洪排澇體系為“高水高排、中水中排、低水低排”。小金河洪水為山洪性質(zhì)，其市區(qū)段的防洪工程體系為“上蓄下排”，上蓄是利用東渠上游的角洞水庫(kù)，下排是通過(guò)小金河河道將洪水盡快排入東江。小金河片區(qū)內(nèi)的風(fēng)門坳河、陳塘河區(qū)域?yàn)榈貏?shì)低平的澇區(qū)，其澇水通過(guò)水閘自排或泵站強(qiáng)排入東江。小金河兩岸建有堤防，現(xiàn)狀堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇，沿程有兩個(gè)溢洪堰，分別位于湯泉農(nóng)場(chǎng)和馬嶺張布，其中湯泉溢流堰，現(xiàn)狀堰頂高程17.18m，凈寬45m；9孔翻板閘規(guī)格為1.8m×3.3m(高×寬)，閘頂高程12.0m。白石渠堤防為抵御白石渠洪水的防洪工程，現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)不足20a一遇，且由于出口隧洞較小，洪水期需通過(guò)羅屋角溢流堰分洪部分洪水到風(fēng)門坳，溢流堰堰頂高程為19.33m，堰寬約12m。風(fēng)門坳水閘現(xiàn)狀閘底高程6.88m，單孔凈寬6.7m，高5m，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇，風(fēng)門坳泵站裝機(jī)6臺(tái)共4110kw，設(shè)計(jì)流量為47.35m3/s，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇1d排干。

2.2 洪澇風(fēng)險(xiǎn)

小金河長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)內(nèi)小金河現(xiàn)狀河堤土堤堤身單薄，邊坡較陡，下游河道寬窄不一，彎曲狹窄，兩岸灌木叢生，行洪不暢，河床沖刷較嚴(yán)重，河面布滿水浮蓮，嚴(yán)重影響河道行洪，存在安全隱患；現(xiàn)狀跨河建筑物過(guò)水?dāng)嗝娌蛔?，阻水?yán)重，導(dǎo)致洪水期上游水位壅高漫頂。白石渠河道為截山洪而人工開(kāi)挖的河道，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇，但實(shí)際上未按標(biāo)準(zhǔn)完成，渠底高低不一，過(guò)水面積普遍較小，渠堤低矮單薄，洪水時(shí)經(jīng)常漫頂；出口白石渠隧洞長(zhǎng)約358m，坡度為0.01，洞寬僅約3.3m，洞高約3.7m，嚴(yán)重制約白石渠的行洪能力。風(fēng)門坳河主河道自馬嶺反虹涵至東江，沿河兩岸主要為魚塘，部分內(nèi)河淤積和被擠占，內(nèi)澇嚴(yán)重；風(fēng)門坳河水閘3孔，單孔凈寬6.7m，凈寬20.1m，過(guò)水?dāng)嗝娌蛔?，無(wú)法保證贛深高鐵惠州北站站場(chǎng)100a一遇防洪安全。

2.3 治理分洪方案

按照海綿城市理念，通過(guò)滲、滯、蓄、排等措施，提高片區(qū)滿足防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)；恢復(fù)天然水體循環(huán)，各水系連通，以保障水系生態(tài)水平衡、水質(zhì)優(yōu)良、減少洪澇風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)建設(shè)分水閘、堤防等措施，有效攔蓄洪水，提高區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。通過(guò)對(duì)小金河長(zhǎng)命湖片區(qū)水系的仔細(xì)研究，提出4個(gè)分洪方案。不同分洪方案對(duì)比分析，見(jiàn)表1。并對(duì)4個(gè)分洪進(jìn)行分洪調(diào)節(jié)計(jì)算，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析推薦方案三(同時(shí)考慮在金泉路處設(shè)置補(bǔ)水閘，平時(shí)用于補(bǔ)水，洪水期用于分洪)。白石渠通過(guò)將羅屋角溢流堰改為水閘，超20a一遇洪水下泄，通過(guò)白石支流分洪至長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)治理區(qū)，可實(shí)現(xiàn)白石渠(河口～羅屋角水閘)段規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)由20a一遇提高至100a一遇，白石渠(羅屋角水閘～羅屋角水閘以上0.9km)段規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)由20a一遇提高至50a一遇。小金河將馬嶺張布溢流堰改為水閘、新增金泉水閘，超20a一遇洪水下泄至長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)治理區(qū)，可實(shí)現(xiàn)小金河(河口～馬嶺張布水閘)段規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)由20a一遇提高至100a一遇，小金河(馬嶺張布水閘～小金河?xùn)|渠匯入口)段規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)由20a一遇提高至50a一遇。

表1 不同分洪方案對(duì)比分析表

續(xù)表1 不同分洪方案對(duì)比分析表

3 結(jié)果與分析

3.1 水面線計(jì)算

根據(jù)計(jì)算，白石渠>20a<100a的滯洪量為17.04萬(wàn)m3，風(fēng)門坳河>20a<100a的滯洪量為52.81萬(wàn)m3，小金河>20a<100a的滯洪量為177.16萬(wàn)m3，因此長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的行洪量≥247.01萬(wàn)m3。根據(jù)選定洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)區(qū)域的地形，確定長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)核心區(qū)面積≥0.96km2，核心區(qū)加緩沖區(qū)的總面積≥1.72km2。

長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)正常蓄水位采用東江劍潭回水位11.3m。長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)起調(diào)水位為11.3m，此外根據(jù)遭遇工況東江水位為11.9m，因此本次調(diào)洪計(jì)算的起調(diào)水位為11.3m，限泄水位為11.9m。根據(jù)長(zhǎng)命湖水位～庫(kù)容～泄流量曲線以及所擬定的調(diào)洪原則，由水量平衡原理，采用廣東省水利廳電算程序TH-3GD(1993.8)進(jìn)行調(diào)洪演算。根據(jù)計(jì)算，當(dāng)片區(qū)發(fā)生100a一遇洪水，白石渠、小金河均泄洪至長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，根據(jù)調(diào)洪計(jì)算洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的水位為13.27m。不同河涌100a洪水過(guò)程線與20a洪峰關(guān)系圖，見(jiàn)圖1。

(a)白石渠 (b)風(fēng)門坳河 (c)小金河

3.2 調(diào)蓄效果分析

當(dāng)流域發(fā)生100a一遇洪水時(shí)，白石渠以及小金河泄洪至洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，通過(guò)長(zhǎng)命湖進(jìn)行調(diào)蓄(見(jiàn)表2)，調(diào)蓄后長(zhǎng)命湖～湯村支流匯入口水位為11.42～12.14m，可有效降低20a一遇風(fēng)門坳河上游水位。當(dāng)小金河、白石渠分別發(fā)生100a一遇的洪水時(shí)，通過(guò)分洪可維持下游河段的洪峰流量保持在20a一遇，白石渠、小金河泄洪后分洪口以下的河段防洪標(biāo)準(zhǔn)均能提高至100a一遇，分洪口以上的河段水位降幅也較明顯，高鐵北站片區(qū)的地面高程均高于本次計(jì)算的100a一遇規(guī)劃水位，風(fēng)門坳河滿足片區(qū)防洪要求。計(jì)算工況下河段100a一遇水位降幅，見(jiàn)表2。

表2 計(jì)算工況下河段100a一遇水位降幅

3.3 工程管理及風(fēng)險(xiǎn)管控

工程完工后，由于遠(yuǎn)期建設(shè)尚未完成，小金河長(zhǎng)命湖洪澇區(qū)域內(nèi)居民點(diǎn)、生產(chǎn)設(shè)施都面臨洪澇風(fēng)險(xiǎn),管理單位應(yīng)做好相應(yīng)工程管理及風(fēng)險(xiǎn)管控措施：

1)制定長(zhǎng)命湖區(qū)域內(nèi)“三防”管理制度。長(zhǎng)命湖臨時(shí)洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)不設(shè)置專門指揮部，由市級(jí)三防指揮部負(fù)責(zé)統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)作，管理單位應(yīng)按照現(xiàn)行“三防”制度，制定長(zhǎng)命湖區(qū)域內(nèi)“三防”制度。

2)及時(shí)關(guān)注長(zhǎng)命湖區(qū)域內(nèi)雨情、水情、工情及洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)啟用等信息，確保人員都能及時(shí)得到警報(bào)信息。市級(jí)三防指揮部負(fù)責(zé)發(fā)布雨情、水情、工情及洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)啟用等警報(bào)信息，利用廣播電視、銅鑼、報(bào)警器等傳統(tǒng)方式和新媒體、短信平臺(tái)、微信公眾號(hào)等現(xiàn)代化手段向長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)發(fā)布洪澇險(xiǎn)情、蓄洪指令等，使每家每戶和外出人員都能及時(shí)得到警報(bào)信息，確保“不落一戶，不漏一人”。

3)防汛物資準(zhǔn)備充足，落實(shí)重點(diǎn)區(qū)域防范。管理單位應(yīng)按規(guī)定設(shè)置相應(yīng)的防汛物資，應(yīng)重點(diǎn)做好如居民點(diǎn)等防汛物資使用和洪水防范，避免小標(biāo)準(zhǔn)洪水侵入居民點(diǎn)，減少大標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)侵入居民點(diǎn)洪水量。

4)做好應(yīng)急預(yù)案。管理單位應(yīng)根據(jù)洪澇風(fēng)險(xiǎn)程度，制定不同的應(yīng)急預(yù)案并開(kāi)展相應(yīng)的應(yīng)急演練。在三防指揮部發(fā)布分洪指令后，應(yīng)配合應(yīng)急部門、三防部門撤離區(qū)域內(nèi)人員。

4 結(jié) 語(yǔ)

本工程主要解決小金河長(zhǎng)命湖洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的防洪安全，通過(guò)分洪方案比選分析進(jìn)行工程整治，提高小金河、白石渠、風(fēng)門坳河流域防洪能力，當(dāng)小金河和白石渠分別發(fā)生100a一遇的洪水時(shí)，通過(guò)分洪可維持下游河段的洪峰流量保持在20a一遇，白石渠、小金河泄洪后分洪口以下的河段防洪標(biāo)準(zhǔn)均能提高至100a一遇，河段水位降幅也較明顯。工程實(shí)施后對(duì)區(qū)域防洪排澇能力改善，但由于風(fēng)門坳河、白石渠、小金河尚未達(dá)標(biāo)整治，協(xié)調(diào)各相關(guān)工程調(diào)整，建議盡快啟動(dòng)相關(guān)工程，徹底消除洪澇隱患，能夠?yàn)轭愃乒こ添?xiàng)目提供一定參考和借鑒。