鳌江流域防洪思考及对策措施研究

2014-10-23 03:41田小平
水利规划与设计 2014年1期
关键词:受淹洪水位干流

田小平

(温州市水利电力勘测设计院 浙江温州 325009)

鳌江是浙江省八大水系之一,西部为山区丘陵,东部为沿海平原,流域面积 1580.4km2。鳌江水系呈树枝状,干流全长90km,上游段源头~顺溪18km,河道坡陡流急,为山区性河流,河宽10~100m,河床平均比降39.8‰;中游段顺溪~水头24km,河宽10~250m,河床平均比降0.29‰,河道蜿蜒曲折,两岸有诸多小片滩地;下游段水头~鳌江河口48km,为感潮河段,平均河面宽度250~300m,其中鳌江河口段河宽350~1200m,河床平均比降0.0017‰,全段受潮汐影响。

鳌江流域水系见图1。

由于鳌江流域上游缺乏控制性防洪工程,中下游河道整治滞后,流域洪灾十分严重,暴露出现状鳌江流域防洪体系存在薄弱环节,有必要抓好流域防洪工程的建设,提高流域防洪减灾能力。

1 鳌江流域防洪形势

鳌江流域历来洪灾十分频繁,根据历史不完全记载,自南宋至民国期间发生由台风引起的洪灾64次,因暴雨成灾的共有88次。建国后,鳌江流域1950~1985年共发生较大洪水72次,平均每年受灾2次。自1985年以后,受灾次数逐年增加,达每年 3~5次。如位于鳌江干流中上游的水头镇,2002年被淹11次,2006年被淹8次。近年来洪涝灾害破坏程度也越来越严重,过去受淹时间为1~2天,现在多达3~4天,受灾区域也呈扩大趋势。近年来主要的洪涝灾害情况:

2005年 5号“海棠”台风,埭头以上山区24小时降雨量为434mm,降雨重现期30年一遇,中下游水头镇受淹水深达4.2m多,麻步镇大范围受淹,受淹水深达3m;萧江镇全镇受淹,受淹水深达3m,造成水头、麻步、萧江三镇直接经济损失20余亿元。苍南县横阳支江最高水位比1923年历史最高水位高出0.48m,灵溪、藻溪、桥墩、观美等城镇街道大面积被淹,灵溪县城街道水深平均0.85m,大部分工矿企业进水停产,全县直接经济损失14.5亿元。

2006年第8号超强台风“桑美”,埭头以上山区24小时降雨量为305mm,降雨重现期5~10年一遇,苍南县江南、藻溪等平原受淹,受淹水深超过3m,大部分工矿企业停产,因灾死亡153人,失踪1人,直接经济损失91.24亿元。

2007年 9号“圣帕”台风,埭头以上山区24小时降雨量为329mm,降雨重现期接近10年一遇,水头镇受淹水深3.5m,转移人口1.6万人,麻步镇受淹水深2.2m,受淹农田1.8万余亩,企业基本进水,水头、麻步、萧江三镇直接经济损失2.9亿元。

2009年8号“莫拉克”台风,埭头以上山区24小时降雨量为373mm,降雨重现期10~20年一遇,横阳支江最高水位创历史最高记录。苍南县36个乡镇受灾,14个乡镇受淹,其中 12个乡镇受淹水深1.5~2.5m,因灾死亡1人,直接经济损失10.3亿元。水头镇受淹水深4.7m,转移人口1.8万人,麻步镇受淹水深3.2m,转移人口0.8万人,水头、麻步、萧江三镇直接经济损失6.2亿元。

图1 鳌江流域水系图

2 现状水害面临的主要问题

根据鳌江流域的自然地理条件、降雨和水利工程建设情况,分析现状水害主要面临“两大、两少”问题。

2.1 “两大”:山区面积大和暴雨大

一是山区面积大,鳌江流域山区面积占总面积的71%,源头短,坡降大,洪峰流量大且水流急。二是暴雨大,上游山区是暴雨中心,比如:2005年海棠台风期间24小时降雨量埭头以上达434mm,桥墩达 411mm;2009年莫拉克台风期间24小时降雨量埭头以上402mm,桥墩410mm。每遇台风暴雨,水流经数百米以上高山直落平原,沿程支流汇集,洪峰流量大、水位高,洪水下泄时容易受到河口高潮位顶托,排水不畅,容易形成洪灾。

2.2 “两少”:控制性防洪水利枢纽工程少和达标堤防少

一是鳌江干流上游缺少控制性水利枢纽工程,截至目前,鳌江干流未建成控制性防洪水库,也就是说上游山区洪水直接进入下游河道,流量基本没有减少;二是达标堤防少,鳌江中下游两岸已建的堤防工程总长约118km,其中约40%的堤段未达标,并且水头、麻步段基本处于无堤状态。

3 防洪对策措施研究

3.1 新建上游山区控制性防洪水库工程

针对鳌江干流上游缺少控制性水利枢纽工程的问题,提出新建5座防洪水库:顺溪水库、岳溪水库、町步头水库、三条溪水库和蒲潭垟河道型水库。

(1)顺溪水库,位于鳌江流域源头顺溪上,控制集雨面积92.3km2,水库总库容4259万m3,水库正常蓄水位 175.0m,台汛期限制水位160.0m,防洪库容 2500万 m3,是鳌江上游控制性水利工程,以防洪、供水、灌溉为主,结合发电等综合利用。由于水库的防洪作用,使坝址处10年一遇洪峰流量从1230m3/s削减为500m3/s,20年一遇洪峰流量从1500m3/s削减到500m3/s。使下游水头镇处 10年一遇的洪峰流量从2736m3/s削减为 2020m3/s,20年一遇洪峰流量从 3269m3/s削减为 2423m3/s,相应水头镇处洪水位降低0.55~0.82m,防洪效果显著。由于顺溪水利枢纽控制的集水面积占水头镇以上山区面积不足1/4,对鳌江干流防洪作用仍有限,还需新建其它防洪水库。

(2)岳溪水库,位于鳌江干流的岳溪上,控制集雨面积44.8km2,以防洪为主,兼顾发电、供水,总库容1050万m3,防洪库容600万m3,正常蓄水位122.0m,汛限水位为101.0m。由于水库的防洪作用,使下游水头镇处10年一遇的洪峰流量从2020m3/s削减为1782m3/s,20年一遇洪峰流量从2423m3/s削减为2084m3/s。相应水头镇处洪水位降低0.34~0.40m,防洪效果显著。

(3)町步头水库,位于横阳支江的莒溪上,控制集雨面积58km2,水库以防洪为主,结合供水、发电,总库容1146万m3,正常蓄水位100m,汛期限制水位90m,防洪库容844m万m3。由于水库的防洪作用,使下游横阳支江洪水位降低,其中灵溪镇处洪水位降低0.29~0.39m。

(4)三条溪水库,位于横阳支江的三条溪上,控制集雨面积17.6km2,以防洪功能为主,总库容为632万m3,防洪库容为500万m3。通过水库调蓄,使下游藻溪河道洪峰不超过360m3/s,藻溪镇处洪水位降低0.33~0.35m。

(5)蒲潭垟河道型水库,位于鳌江干流的中游半山区河段,坝址处集雨面积分别390km2,采取水库防洪与水环境改善、采砂和旅游相结合,防洪库容为库区开挖和建闸坝形成。发生洪水时,闸门开启泄洪,当河道水位超过11.35m时(对应流量为1950m3/s),闸门关闸蓄洪削峰,当坝前洪水位达到防洪高水位15.0m时,闸坝泄洪,并控制下泄流量不得超过天然洪峰。由于蒲潭垟河道型水库的防洪削峰作用,使下游水头镇处10年一遇的洪峰流量从1782m3/s削减为1650m3/s,20年一遇洪峰流量从2084m3/s削减为1950m3/s,相应洪水位下降0.11~0.09m。

3.2 鳌江干流河道建堤防洪

鳌江干流顺溪以下规划干流堤防长158.7km,截止目前,位于平阳县的鳌江干流水头镇以下已建成达标堤防长度为74.6km,待建达标堤防长度为84.1km,包括顺溪~水头段14.9km、水头段8.2km、麻萧段20.3km、萧江段7.0km、横阳支江堤防33.7km,基本处于无堤或低标准土堤状态,防洪能力薄弱。

(1)顺溪~水头段治理工程,治理河段为鳌江中游,河段长18.0km,两岸新建不连续堤防,以保护村庄及农田,建堤长度14.9km。

(2)水头段治理工程,治理河道8.2km,包括:新开挖河道扩宽2.6km,拓挖及拉直河道5.6km,规划河宽120m。靠水头城区侧(即左岸)建20年一遇堤防,右侧河岸不建堤并控制河岸50m宽范围为特别控制区,该区域有碍行洪的建筑只拆不建。

(3)麻萧段治理工程,治理河道长17.5km,沿河岸建堤20.3km,控制河宽分为两段:麻步以上控制河宽不小于150m,麻步~岱口段河宽适当加大至160m及以上,河底高程-2.0~-4.0m。

(4)萧江段治理工程,萧江镇南岸斜港~萧江水闸,现状已建堤长7.0km,但标准低、结构薄弱,需从现状20年一遇加高加固至50年一遇。

(5)横阳支江治理工程,治理河道长17.1km,包括观美段和下游段,其中:观美段长约7.4km,两岸堤线长度14.5km,控制河宽不小于105m,局部地段可以适当控制河宽不小于85~90m;下游段长约9.7km,两岸堤线长度19.2km,河道宽度分两段:渡龙~流石段控制河宽不小于85m,流石~朱家站控制河宽不小于130m,局部地段可以适当控制河宽不小于110m。

3.3 开展鳌江河口大闸综合治理

鳌江流域上游发生洪水时,经常受到下游河口高潮位顶托,排水不畅。随着鳌江河口外围垦工程措施的提出,为鳌江河口大闸工程建在河口以外提供了条件,拟建鳌江河口大闸位于口门外约12km处,初拟泄洪闸净宽440m,底板顶高程-4.0m。鳌江河口大闸建成后,阻挡了外海高潮位的侵入,可明显降低朱家站以下鳌江高水位。同时,通过对水头~萧江段河道适当疏浚,疏浚河段水位降低明显,对鳌江流域的防洪排涝均有较明显的效果,产生的效益是综合的、长远的。

3.4 加强超标准洪水调度

上述措施实施后,鳌江干流洪水位仍高出两岸平原和城镇地面高程2~4m,形成高水高排格局,当超标准大洪水对堤防造成危害时,容易造成突发性重大人民财产和经济损失。为了防止水工程大规模毁坏,有计划地实施超标准洪水对策,部分区域酌情开闸分洪:

(1)当鳌江干流出现超标准洪水时,危及水头、麻步等镇安全,水头段的水闸或开口堤防、南湖水闸酌情开闸分别向水头镇区、南湖平原分洪。

(2)当横阳支江出现超标准50年一遇以上洪水时,观美段柳垟分洪堰过水分洪,洪水经沪山内河,由夏桥水闸外排;同时,根据灵溪镇处洪水位情况启动萧江塘河分洪闸,将横阳支江洪水经萧江塘河由萧江水闸外排。当上述分洪措施仍不能有效降低洪水位时,观美、大观平原酌情开闸进水。

4 结语

通过分析研究,得到如下结论及建议:

(1)鳌江流域现状洪涝灾害发生频繁,既有地形和水文等客观原因,也有防洪工程建设滞后的主观原因,通过上游山区新建控制性防洪水库,可从源头自上而下明显削减干流洪峰和洪水位,同时配合鳌江干流河道两岸建堤、疏浚和下游河口建大闸,按照“先上游、后下游”的防洪建设顺序,可根本性提高流域防洪减灾能力。

(2)随着鳌江两岸建堤,洪水归槽后形成高水高排,洪水位被逼高、流速加大,有必要制定科学的水库调度方案和超标准洪水预案,确保水工程安全运行。提出的水头镇、南湖分洪等超标准工程措施方案,均对分洪片区造成影响,建议地方部门权衡利弊、研究落实相应防洪预案。

(3)鳌江河口大闸综合治理工程,建设涉及范围广,影响较大,大闸建成后对水环境、航运、渔业、生态、河岸稳定等方面可能造成影响,需对河口建闸、河道疏浚作专题研究,建议及时开展防洪排涝影响、闸上下游泥沙冲淤、通航论证、生态环境影响、海洋生物多样性等相关研究。

(4)随着防洪问题的逐步解决和弱化,两岸内侧平原的排涝问题将会凸现出来,建议结合地方城镇发展规划要求,逐片研究并落实各独立片区的排涝措施。

1.SL201-97.江河流域规划编制规范[S].北京:中国水利水电出版社,1997.

2.浙江省江河流域防洪规划导则[Z].浙江省水利厅,1997.

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