程耀煒
(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司,廣東 廣州 510630)
廣東省惠州市惠東縣白花鎮是一個沿江大鎮,面積203.61 km2,常住人口11.3 萬人。白花河從白花鎮鎮區穿過,近年來白花鎮呈現出“一年一小澇,五年一大澇”特點,是整個西枝江流域洪澇災害頻率最高、受災最嚴重的鎮。為有效解決白花河流域的洪澇災害問題,需對白花鎮防洪除澇整治方案進行探討。
白花河是西枝江一級支流,長33.6 km,集雨面積183.8 km2。上游山勢陡峭,有支流莆田河、七渡河及樟山河,蓄水工程相對較少,調蓄能力弱。中游地區為白花鎮及其周邊區域,為白花河流域防洪除澇重點保護區域。下游為白花鎮以下河段,現有7.22 km 土堤,白花河入西枝江口3.2 km 未建堤防,兩岸為耕地。白花河水利工程設施薄弱,洪災頻繁,特別是中下游地區地勢低洼,城建基面高程遠遠低于白花河洪水位,一遇洪水便遭受淹沒。加之西枝江洪水頂托,堤防不閉合,無排澇設施等,導致白花河中下游地區受災嚴重。
白花鎮防洪既需要安全下泄白花河洪水,還要抵御西枝江洪水倒灌。本次設計遵循綜合治理、系統治理、源頭治理的理念,提出以下建議:白花河上游通過提高地面建設標高,強化防洪能力。中游以分洪為主,新開分洪河道及新建鎮區上下游水閘使洪水改道,不經鎮區,保障鎮區防洪安全;同時,新建莆田河堤防0.92 km、七渡河堤防0.31 km,使鎮區堤圍滿足20 a 一遇防洪要求。下游以擋洪為主,加固7.22 km堤防,確保整個堤防達標。
白花河流域排澇布局主要按照“上截、下排、外擋”的原則,因地制宜,以自排為主、抽排為輔。具體思路和措施為上游高水高排,以截洪為主,新建虎徑截洪渠,截上游洪水至莆田河主河道,降低下游澇區排澇壓力;中下游疏通排澇通道,整治內河涌;下游地勢較低,充分利用低洼區域調蓄,建設水閘泵站工程,實現外江水位較低時水閘自排、外江水位較高時強排達標[1,2]。
原設計方案在鎮區上游新建下園崗、李洞、虎徑3 條截洪渠,截上游洪水至莆田河干流。截洪渠需穿越廣惠高速公路,征地面積達31.96 hm2,涉及基本保護農田達15.81 hm2,工程投資及實施難度大。經過現場勘察和比選,推薦取消下園崗、李洞截洪渠,只截李洞水上游洪水至莆田河,加大鎮區泵站設計排澇流量至80 m3/s作為優化設計方案。
3.1.1 防洪工程
2018 年“8·30”洪水期間,白花河流域上游莆田村周邊最先受災,由于河道兩岸毛竹樹木叢生且河面遍布水浮蓮,河道行洪受阻,平均受淹水深近2 m,直至洪水位壅高到沖破行洪障礙物,才開始下泄,在中下游地區引起更大的洪災。因此,白花河上游治理應以增強水庫調蓄能力、實施河道整治工程保障河道行洪通暢為主。由于流域內11 座小型水庫尚未完成安全鑒定工作,加上上游鄉野區域非本次防洪排澇治理工程重點防護區域,所以本次不考慮上游防洪工程建設。
3.1.2 截洪渠
按照“高水高排”的澇區治理原則,新建虎徑截洪渠截上游山洪至莆田河主河道。虎徑截洪渠為4級建筑物,長度1.10 km,堤防采用斜坡式土堤。該截洪渠寬度25 m,按20 a一遇防洪標準設計,其中起點集雨面積6.25 km2,設計水位24 m,流量76.37 m3/s,底高20 m;終點集雨面積6.72 km2,設計水位22.1 m,流量81.17 m3/s,底高18 m。
3.1.3 水閘
新建河渠截洪水閘2 個,分別為莆田河及李洞水水閘,按20 a 一遇防洪標準設計。莆田河水閘設計流量155.0 m3/s,設計孔口尺寸(寬×高)10 m×6 m,共3 孔,堰頂高程13.0 m,閘頂高程24.50 m;李洞水水閘設計流量43.60 m3/s,設計孔口尺寸(寬×高)6 m×4 m,共2孔,堰頂高程19.0 m,閘頂高程25.20 m。
3.2.1 分洪河道
2018 年“8·30”洪水期間,由于上游河道行洪不暢,加上內外江同時發生大洪水,導致了白花河中下游受災嚴重。因此,白花河中游的防洪除澇策略以分洪為主,轉移鎮區洪水風險,同時新建堤防,控制河道行洪寬度,提升重點區域排澇能力。綜合工程布置、施工組織、征地移民、投資等方面因素,白花鎮中游防洪方案推薦新開分洪河道,方案對比詳見表1。

表1 分洪河道方案優缺點對比
新開分洪河道左岸為5 級堤防,右岸為4 級堤防,入口建在七渡河上,出口位于白花河堤防中下游段,河道長度約3.9 km,寬度按45 m 控制,與白花鎮下游右岸及莆田河下游右岸約1 km 堤防共同防護白花鎮鎮區,防護人口約19 110 人。堤防迎水面采用C25 混凝土直墻式擋墻,背水面采用1∶2 斜坡式土堤。新開分洪河道左側防護鄉村段為10 a一遇設計防洪標準,右側防護鎮區段為20 a 一遇設計防洪標準,20 a 一遇設計泄洪流量為694~711 m3/s。
3.2.2 防洪堤防
新開分洪河道右岸堤防、虎徑截洪渠左岸及其他白花鎮鎮區外圍堤防防護對象為白花鎮鎮區,防護耕地約598.31 hm2,防護人口約19 110 人。白花鎮按20 a 一遇洪水標準設防。由于白花河上、下游新建攔河截洪閘,所以白花鎮鎮區段不需再進行堤防建設,僅新建莆田河堤防0.92 km、七渡河堤防0.31 km,就可以使白花鎮鎮區實現20 a 一遇防洪標準。本次新建堤防工程含穿堤涵管8 個,位于新開分洪河道兩岸,其中左岸6個、右岸2個。
3.2.3 排澇泵站
根據《治澇標準》(SL723-2016),鄉鎮、村莊的設計暴雨歷時和排澇時間可采用24 h降雨24 h排除[3];鄉鎮、村莊的內河(湖)水位應控制在設計排澇水位以下,并與外河(湖)的排澇水位相互銜接。為解決工程區范圍內日常和洪水期排水問題,根據各圍內地形特點,考慮現有泵站建設規模,采用水閘、泵站聯合建設的方式。為此,拆除高畢電排站,重建新聯泵站,新建鎮區泵站2個,總排澇規模88 m3/s,裝機容量1.094 5萬kW,排澇標準為10 a一遇24 h暴雨1 d排干。鎮區泵站位于白花河河道上,結合現場實際情況,為減少廣汕高鐵及左岸沖溝影響,較可研階段往白花河下游平移,上游防護長度適當縮短,進一步改善泵站進水條件。
泵站與鎮區水閘并列布置,左岸與白花河堤防銜接,右岸與鎮區水閘左側邊墩銜接。鎮區泵站為混流泵,設計流量80 m3/s,裝機4 臺,采用干室型鋼筋混凝土整體結構。
3.2.4 水閘
白花鎮洪澇區新建鎮區水閘,設計流量256.00 m3/s,設計孔口尺寸(寬×高)10 m×6 m,共2 孔,堰頂高程10.0 m,閘頂高程23.90 m。拆除原有高畢電排站及2孔一聯的穿堤涵,在原址重建新聯閘站。新聯水閘軸線一般與所在堤防軸線垂直,與堤內排澇渠道平順連接,出口接至白花河或其支流。新聯水閘設計流量81.60 m3/s,設計孔口尺寸(寬×高)6 m×4 m,共2孔,堰頂高程12.0 m,閘頂高程22.80 m。具體情況,詳見表2。

表2 水閘設計參數(85高程)
白花河下游整治以現狀堤防達標加固及加強重點區域排澇能力為主。白花河下游未建堤防段,結合當地保農田不建堤防的實際訴求,推薦在新農村規劃建設中對低洼處房屋進行搬遷,取消白花河口兩岸堤防建設,以實施河道整治工程增強護岸能力作為替代方案。
3.3.1 堤防達標加固工程
白花鎮鎮區下游左岸堤防與新開分洪河道左岸堤防防護對象為白花河下游左岸鄉村地區,防護耕地約243.14 hm2,防護人口約8 051 人,按10 a 一遇洪水標準設防。白花河下游河段兩岸建有土堤7.22 km,現狀河道平均寬度56 m,左岸堤防經過中小河流整治已基本達到10 a 一遇防洪標準,右岸土堤堤身單薄尚未達標。鎮區下游堤防是白花河流域內僅有的堤防,對其進行達標加固基本是在原有堤防基礎上進行的,涉及征地少,實施難度小,工程效益較為顯著。堤防工程建成后,白花鎮鎮區下游堤防與鎮區閘站一起形成閉合的防洪排澇體系,對防護鎮區安全起到重要作用。白花河下游加固堤防段河道安全泄洪量為566~616 m3/s,現有堤段河道寬度維持現狀。
3.3.2 河道整治工程
白花河河口段兩岸為大片基本農田,現狀河岸無防護,竹林雜草叢生。結合當地保農田不建堤防的實際訴求,本次河道綜合整治工程對兩岸進行護岸,長度3.2 km,維持現狀河道寬度,通過河岸拋石、格賓籠護岸及清障,防止岸坡崩塌、沖毀農田、河流改道,解決未設防區的保護問題。
3.3.3 水閘及泵站
根據工程防洪運行調度方案,建設洪澇區水閘2 個,分別為田屋水閘、下老屋水閘,水閘按10 a 一遇排澇標準設計。其中,下老屋水閘設計流量31.70 m3/s,設計孔口尺寸(寬×高)6 m×4 m,共1 孔,堰頂高程15.0 m,閘頂高程22.50 m;田屋水閘設計流量41.50 m3/s,設計孔口尺寸(寬×高)6 m×4 m,共1孔,堰頂高程18.0 m,閘頂高程23.60 m。具體情況,詳見表2。
新建水閘明挖施工,施工期間利用明渠導流。水閘根據最大排洪流量確定孔口尺寸及規模,為帶胸墻平底閘,閘頂布置有交通橋、檢修平臺及啟閉機室,交通橋布置在閘室的堤防內側,與堤頂對接,堤路結合,形成一條貫穿整個堤防的交通道路。
閘室內設有檢修門槽和工作閘門槽各1 道,工作閘門為平面鋼閘門,每孔1扇,由設在水閘頂部設備層的啟閉機啟閉。根據排洪閘運行情況及金屬結構要求,設置檢修平臺,啟閉機室一側布置樓梯到設備層,作為連接檢修平臺與啟閉機室的通道。水閘總體布置從排澇水流方向依次為上游渠道銜接段、鋪蓋段、閘室段、消力池段、海漫段及拋石防沖槽,水流排至白花河或新開分洪河道。
針對白花鎮受白花河上游洪水、下游西枝江洪水倒灌的侵害問題,通過分析探討,對白花河治理提出整體防洪除澇思路,主要治理措施為堤防建設、截洪渠道開挖、排澇泵站和防倒灌水閘興建等,以便為提升白花鎮防洪能力奠定基礎。