小金河长命湖洪涝风险区治理对策及工程管理研究

甘勇锋

(惠州市市区河涌管理所，广东 惠州 516000)

0 引 言

随着社会经济的不断发展，人们对自然资源的索求不断加剧，区域小气候的改变直接影响着极端天气频发，导致中国洪涝灾害频繁发生，极大威胁着人们生产生活[1]。江河湖泊水库等水利设施在防洪排涝中起着重要作用[2]，一旦发生洪水灾害，将会对沿线居民生命财产造成严重威胁。为提高河道洪涝灾害防护能力，减轻河道的防洪压力，通常设置洪涝风险区进行适当的分洪，共同提高区域内洪涝防护等级[3]。洪涝风险区一方面能够减少洪涝灾害的发生[4]，保护人民群众的生命财产安全，另一方面能够合理地调度利用水资源，降低受灾程度[5]。因此，对洪涝风险区开展工程治理及工程管理研究具有重要意义。

文章以惠州市小金河长命湖洪涝风险治理工程为例，通过对长命湖洪涝风险区现状和洪涝风险分析，提出合理的分洪方案进行工程整治，提高流域范围内整体洪涝防护等级；同时提出一系列管理措施，有利于加强洪涝风险区管理，可为类似防洪区治理提供一定借鉴参考。

1 项目情况

惠州市小金河长命湖洪涝风险治理工程位于惠州市惠城区小金口街道，涉及的主要河流有白石渠、风门坳河和小金河，均为东江的支流。小金河是东江一级支流，位于惠州市市区西北部，发源于博罗县象头山，由北向南从惠州市高依岭村汇入东江；总流域面积122.6km2，干流河长27.32km，干流坡降0.0169。小金河两岸建有堤防，现状堤防防洪标准为10a一遇，沿程在汤泉农场和马岭张布分别设有溢洪堰，超过河道行洪能力洪水通过溢洪堰泄入风门坳排水区。由于小金河流域整体存在防洪不达标，本项目设置长命湖进行洪涝调节，当小金河、风门坳河、白石渠发生20a一遇～100a一遇洪水时，启用白石渠和小金河分洪闸，将白石渠和小金河洪水流量超过其设计标准20a一遇的洪水分流至蓄滞洪区，使得分洪闸以下河段最大流量维持在20a一遇的设计洪峰流量，同时降低分洪闸以上河道的水位，使得分洪闸以上河段的防洪标准由规划20a一遇提高至100a一遇，从而减轻上游河道的防洪压力。本工程新建堤防1.80km，新建水闸3座，新建排涝涵4座，工程规模为中型，等别为三等，永久主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。同时本项目建设能够有效分蓄流域超标准洪水，保障赣深高铁惠州北站等重点保护对象防洪安全，远期结合碧道建设、水环境治理等，打造美丽河湖风景线，总体提升片区城市品位。

2 排涝现状

2.1 现状防洪体系

长命湖洪涝风险区涉及的河道有小金河、风门坳河、白石渠。小金河长命湖片区防洪排涝体系为“高水高排、中水中排、低水低排”。小金河洪水为山洪性质，其市区段的防洪工程体系为“上蓄下排”，上蓄是利用东渠上游的角洞水库，下排是通过小金河河道将洪水尽快排入东江。小金河片区内的风门坳河、陈塘河区域为地势低平的涝区，其涝水通过水闸自排或泵站强排入东江。小金河两岸建有堤防，现状堤防防洪标准为10a一遇，沿程有两个溢洪堰，分别位于汤泉农场和马岭张布，其中汤泉溢流堰，现状堰顶高程17.18m，净宽45m；9孔翻板闸规格为1.8m×3.3m(高×宽)，闸顶高程12.0m。白石渠堤防为抵御白石渠洪水的防洪工程，现状防洪标准不足20a一遇，且由于出口隧洞较小，洪水期需通过罗屋角溢流堰分洪部分洪水到风门坳，溢流堰堰顶高程为19.33m，堰宽约12m。风门坳水闸现状闸底高程6.88m，单孔净宽6.7m，高5m，设计标准为10a一遇，风门坳泵站装机6台共4110kw，设计流量为47.35m3/s，设计标准为10a一遇1d排干。

2.2 洪涝风险

小金河长命湖洪涝风险区内小金河现状河堤土堤堤身单薄，边坡较陡，下游河道宽窄不一，弯曲狭窄，两岸灌木丛生，行洪不畅，河床冲刷较严重，河面布满水浮莲，严重影响河道行洪，存在安全隐患；现状跨河建筑物过水断面不足，阻水严重，导致洪水期上游水位壅高漫顶。白石渠河道为截山洪而人工开挖的河道，原设计标准为10a一遇，但实际上未按标准完成，渠底高低不一，过水面积普遍较小，渠堤低矮单薄，洪水时经常漫顶；出口白石渠隧洞长约358m，坡度为0.01，洞宽仅约3.3m，洞高约3.7m，严重制约白石渠的行洪能力。风门坳河主河道自马岭反虹涵至东江，沿河两岸主要为鱼塘，部分内河淤积和被挤占，内涝严重；风门坳河水闸3孔，单孔净宽6.7m，净宽20.1m，过水断面不足，无法保证赣深高铁惠州北站站场100a一遇防洪安全。

2.3 治理分洪方案

按照海绵城市理念，通过渗、滞、蓄、排等措施，提高片区满足防洪排涝标准；恢复天然水体循环，各水系连通，以保障水系生态水平衡、水质优良、减少洪涝风险；通过建设分水闸、堤防等措施，有效拦蓄洪水，提高区域防洪标准，达到防灾减灾的目的。通过对小金河长命湖片区水系的仔细研究，提出4个分洪方案。不同分洪方案对比分析，见表1。并对4个分洪进行分洪调节计算，经过对比分析推荐方案三(同时考虑在金泉路处设置补水闸，平时用于补水，洪水期用于分洪)。白石渠通过将罗屋角溢流堰改为水闸，超20a一遇洪水下泄，通过白石支流分洪至长命湖洪涝风险治理区，可实现白石渠(河口～罗屋角水闸)段规划防洪标准由20a一遇提高至100a一遇，白石渠(罗屋角水闸～罗屋角水闸以上0.9km)段规划防洪标准由20a一遇提高至50a一遇。小金河将马岭张布溢流堰改为水闸、新增金泉水闸，超20a一遇洪水下泄至长命湖洪涝风险治理区，可实现小金河(河口～马岭张布水闸)段规划防洪标准由20a一遇提高至100a一遇，小金河(马岭张布水闸～小金河东渠汇入口)段规划防洪标准由20a一遇提高至50a一遇。

表1 不同分洪方案对比分析表

续表1 不同分洪方案对比分析表

3 结果与分析

3.1 水面线计算

根据计算，白石渠>20a<100a的滞洪量为17.04万m3，风门坳河>20a<100a的滞洪量为52.81万m3，小金河>20a<100a的滞洪量为177.16万m3，因此长命湖洪涝风险区的行洪量≥247.01万m3。根据选定洪涝风险区区域的地形，确定长命湖洪涝风险区核心区面积≥0.96km2，核心区加缓冲区的总面积≥1.72km2。

长命湖洪涝风险区正常蓄水位采用东江剑潭回水位11.3m。长命湖洪涝风险区起调水位为11.3m，此外根据遭遇工况东江水位为11.9m，因此本次调洪计算的起调水位为11.3m，限泄水位为11.9m。根据长命湖水位～库容～泄流量曲线以及所拟定的调洪原则，由水量平衡原理，采用广东省水利厅电算程序TH-3GD(1993.8)进行调洪演算。根据计算，当片区发生100a一遇洪水，白石渠、小金河均泄洪至长命湖洪涝风险区，根据调洪计算洪涝风险区的水位为13.27m。不同河涌100a洪水过程线与20a洪峰关系图，见图1。

(a)白石渠 (b)风门坳河 (c)小金河

3.2 调蓄效果分析

当流域发生100a一遇洪水时，白石渠以及小金河泄洪至洪涝风险区，通过长命湖进行调蓄(见表2)，调蓄后长命湖～汤村支流汇入口水位为11.42～12.14m，可有效降低20a一遇风门坳河上游水位。当小金河、白石渠分别发生100a一遇的洪水时，通过分洪可维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标准均能提高至100a一遇，分洪口以上的河段水位降幅也较明显，高铁北站片区的地面高程均高于本次计算的100a一遇规划水位，风门坳河满足片区防洪要求。计算工况下河段100a一遇水位降幅，见表2。

表2 计算工况下河段100a一遇水位降幅

3.3 工程管理及风险管控

工程完工后，由于远期建设尚未完成，小金河长命湖洪涝区域内居民点、生产设施都面临洪涝风险,管理单位应做好相应工程管理及风险管控措施：

1)制定长命湖区域内“三防”管理制度。长命湖临时洪涝风险区不设置专门指挥部，由市级三防指挥部负责统一调度运作，管理单位应按照现行“三防”制度，制定长命湖区域内“三防”制度。

2)及时关注长命湖区域内雨情、水情、工情及洪涝风险区启用等信息，确保人员都能及时得到警报信息。市级三防指挥部负责发布雨情、水情、工情及洪涝风险区启用等警报信息，利用广播电视、铜锣、报警器等传统方式和新媒体、短信平台、微信公众号等现代化手段向长命湖洪涝风险区发布洪涝险情、蓄洪指令等，使每家每户和外出人员都能及时得到警报信息，确保“不落一户，不漏一人”。

3)防汛物资准备充足，落实重点区域防范。管理单位应按规定设置相应的防汛物资，应重点做好如居民点等防汛物资使用和洪水防范，避免小标准洪水侵入居民点，减少大标准洪水时侵入居民点洪水量。

4)做好应急预案。管理单位应根据洪涝风险程度，制定不同的应急预案并开展相应的应急演练。在三防指挥部发布分洪指令后，应配合应急部门、三防部门撤离区域内人员。

4 结 语

本工程主要解决小金河长命湖洪涝风险区的防洪安全，通过分洪方案比选分析进行工程整治，提高小金河、白石渠、风门坳河流域防洪能力，当小金河和白石渠分别发生100a一遇的洪水时，通过分洪可维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标准均能提高至100a一遇，河段水位降幅也较明显。工程实施后对区域防洪排涝能力改善，但由于风门坳河、白石渠、小金河尚未达标整治，协调各相关工程调整，建议尽快启动相关工程，彻底消除洪涝隐患，能够为类似工程项目提供一定参考和借鉴。