中山市防洪减灾思路与对策研究

2023-11-17 01:37杨羽菲
广东水利水电 2023年10期
关键词:海堤中山市水闸

杨羽菲

(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广州 510635)

中山市位于广东省中南部,珠江三角洲中部偏南的西、北江下游出海处[1],濒临南海,是粤港澳大湾区的重要城市之一,珠江八大出海口门中的磨刀门、横门、洪奇沥经市境流注入海。中山市东西宽45.3 km,南北长64.3 km,总面积达1 942.6 km2,其中平原占68%,海域面积有159.6 km2,海岸线长26 km,浅海滩涂面积约3.19 km2。境内平原广阔,山丘起伏,水系划分为平原河网和低山丘陵河网两个部分,平原地区河网深受南海海洋潮汐的影响,具典型河口区特色[2]。中山市的河道分外江和内河涌两大类,其中磨刀门水道、洪奇沥水道、横门水道等16条(段)为外江河道,总长213.7 km。市境内河涌共有1 041条,总长2 003 km,主要包括岐江河、北台涌、小隐涌等。

中山市属低纬度亚热带季风气候,雨量充沛,多年平均降水量为1 748.7 mm,汛期雨量集中,且多为强度大、历时短的暴雨,极易造成内洪涝灾害。由于部分堤防原建设标准偏低、水利工程设施老化失修、城市排涝能力不足、三防指挥系统还未形成完整体系,洪涝灾害历来是中山市的心腹之患。经过多年努力,中山市已初步形成“外挡内蓄、堤库结合”的防洪治涝体系,但其仍存在短板。

1 洪涝灾害及现状防洪体系

中山市的洪涝灾害主要来源于西、北江洪水带来的灾害[3]。由于西、北江发洪时间与中山市汛期基本一致,两江洪水在思贤滘相互连通、经过天然调节后,重新进行组合与分配,进入西、北江三角洲网河区,其中经由磨刀门、横门、洪奇沥等三大口门渲泄出海的洪水占八大出海口的51.14%,造成境内严重的洪水灾害。同时近年来,西江水系的郁江、浔江及西江干流沿岸的部分河段进行了较大规模的堤防建设,改变了河道原来的洪水汇流特性,使得河道对洪水的槽蓄能力减弱,洪水归槽作用明显,最高洪水位上升。如1994年6月20日,西、北江及下游三角洲发生特大洪水,莺哥咀站最高洪水位达5.34 m。

近年中山市较大洪水年份有2005年、2008年和2022年,其中2005年洪水影响面积最大,受灾范围最广。2005年,中山市在西江洪水以及区间连续普降大到暴雨、局部大暴雨(20~30 d坦洲镇大涌口水闸总雨量381 mm)和天文大潮的共同影响下,莺哥咀水位站6月21日23:46达到3.50 m警戒水位,24日14:05出现洪水过程最高水位5.31 m,超警戒水位1.81 m,突破莺哥咀站百年一遇5.29 m水位,接近1994年5.34 m的水位。受洪水影响,全市紧急转移大堤外居民8 000人,农业经济损失4 859万元,因暴雨影响,部分厂企损失200万元,合计经济损失6 859万元。

根据《广东省流域综合规划(2013—2030年)》,中山市属于珠江三角洲下游防洪保护区和珠江三角洲滨海防洪保护区。结合洪水特征及地理、地形、气候等条件特点,多年来中山市防洪工作遵照实施“堤库结合,以泄为主”的防洪方略,重点立足于加大河道泄量,提高堤防抗御洪(潮)水的能力,以及巩固和提高水库群的整体防洪调蓄能力,以此形成中山市防洪体系的基本架构[4]。中山市水系及防洪减灾重点项目分布示意见图1。

中山市在“西、北江中下游防洪工程体系”中承担下泄任务,保持泄洪通道畅通的同时构筑江海堤防保障防洪(潮)安全。堤防工程包括江堤和海堤,共建有万亩以上联围及万亩以下重点堤围18条,共389.57 km,保护面积1 275 km2,其中万亩以上堤围326.37 km,防御标准按20 a至100 a一遇建设。城市内涝治理中,中山市高标准进行雨水污水分流制改造,完善雨水管道系统,在城市建设中采用低冲击开发技术,提高城市排涝能力,基本消除中心城区水浸现象。经过多年整治,中山市由众多联围的堤防、水闸、排涝泵站、排洪渠、截洪沟、河道(河涌)和水库组成了一个“外挡内蓄、堤库结合”的防洪(潮)体系,并已发挥了重大作用(主要工程措施的基本情况可见表1)。当遇风暴潮或上游过境洪水时,利用堤防及挡潮闸进行防御;当本地区降暴雨产生洪水时,一方面利用水库、山塘拦蓄洪水,内河道、河涌滞纳洪水,截洪沟拦截高水,另一方面利用外江挡潮闸及排洪渠排泄本地洪水,在挡潮闸遭遇外江高潮位顶托无法自排时,则用排涝泵站进行提排。

表1 中山市主要防洪排涝设施现状

2 存在问题

自2004年启动城乡水利防洪减灾工程建设以来,中山市完成省政府下达的271项城乡水利防灾减灾工程,但结合粤港澳大湾区建设背景,对标党的十九大、二十大新目标新部署新要求,中山市防洪减灾体系仍存在一些不平衡不充分不协调问题[5]。

2.1 部分堤防建设标准偏低

全市的堤防工程整体防洪(潮)能力还未全面实现新标准的安全达标,部分堤围还存在一定的欠高、堤顶宽度不够、强度不够等安全隐患。中山市除中顺大围和中珠联围海堤规划为100 a一遇设计暴潮标准外,其余海堤根据国家规范大多执行30 a一遇的标准[6]。随着西北江上游高标准设防,加之珠江口门围垦,洪水宣泄不畅,百水归槽,中山市高水位出现几率增多,水位值增大。在全球变暖大趋势下,台风暴潮极端天气频发,中山市现有堤防建设标准与新的要求不匹配,亟需全面提高堤防建设标准。由于历史遗留和填海等问题,南朗、翠亨新区沿海区域一直未形成较为完善的防洪体系,防洪问题尤为突出。中山市现状堤防总长为429.91 km,未达标堤防长度为137.31 km,达标率为68.06%,其中已建海堤272.5 km,未达标海堤127.31 km,达标率为53.28%。不仅达标率低,还存在生态友好建设不足,未充分考虑与植物护岸、湿地等生态措施相协调等问题。

2.2 水利工程设施陈旧老化

近年的水利工程安全鉴定发现,部分水库如利石水库、船底窝水库、金钟水库等均存在隐患,影响大坝安全运行,评定为三类坝并纳入广东省水利厅小型病险水库除险加固范围。全市水闸数量众多,现有干堤水闸近200宗,少数水闸由于运行时间过长,工程自然老化,其闸体混凝土出现裂缝,闸底板下沉,闸墙淘空,渗径不足,闸后护坦严重冲深,潜在隐患危及工程安全。部分水闸如庙滘水闸、禾尾水闸等起建于上个世纪,并且设计标准性较低,不能满足现状运行的标准,需重建水闸后有效保障防洪要求及农业灌溉。

2.3 城市排涝能力亟需补强

目前的排涝体系因当初制定的排涝标准低、整体排涝体系不够完善,已不能完全满足新形势下经济社会发展的要求。2021年中山市城镇化率高达87%,城市的粗放型发展致使地面硬化严重[7],在征用土地过程中,填没了部分池塘,排水沟等,使主城区水面率逐渐下降至5.47%,可调蓄雨洪空间缩小,造成地区排涝负担日益加重;同时由于城市建设发展及道路的建设使区内不透水面积增加,造成产流量增大、汇流时间缩短,加大了涝水外排压力。现有排水渠断面普遍偏小,雨水不能及时排出,部分河段淤塞现象较为严重,加上周边地区特别是下游地区的不断开发和填高地面,使得各联围内排涝沟渠排水不畅,极易形成低洼区域内涝。需要进一步统筹规划并完善排涝工程布局。

2.4 非工程措施尚不完善

中山市三防指挥系统还未形成完整体系,工程建设与管理的科技含量不高,基层水管单位技术力量缺乏,管理设施老化和配套不全,管理经费不足,管理体制有待理顺等,使得已建工程的防洪防风暴潮能力减弱,不能充分发挥效益。全市水利科技创新的能力及科技成果转化的力度与加速水利现代化的要求存在较大差距,关键问题是人才欠缺、结构欠优化、职工队伍总体素质偏低,影响了科技创新和科技成果转化。

3 总体思路与对策

结合《粤港澳大湾区水安全保障规划》,立足于提高堤围防御洪(潮)水的能力,加大河道过流能力,增加泵站排水规模为主导,通过“蓄、排、截、挡、泄”等综合措施来构建“以排为主、防排结合、泄蓄兼施、截洪优先”的中山防洪减灾体系,实现“外水防、内水排”的防御目标。

3.1 加快江海堤防达标加固建设

中山市的防洪目标是大江大河及重要江河防洪工程体系更加完善,重点防洪保护区基本达到流域规划确定的防洪标准,至2025年全市堤防达标率提高至90%以上,海堤达标率提高至80%以上,需要采取以下措施实现。规划以区域一体化联防为主线,以中顺大围、中珠坦洲联围、五乡联围、民三联围等堤围为轴心,以城市防洪除涝和沿海地区风暴潮预防减灾为重点,建成以水库与堤围共同构成的洪涝区域一体化联防体系。制订生态海堤建设指引,稳步推进生态海堤工程建设。统筹考虑未来海平面可能上升、风暴潮加强的影响[8],提升沿海地区抵御台风、风暴潮灾害能力,大力推动海岸带保护修复工程的实施。结合当前实际情况,复核修订沿海设计潮位成果[9]。开展南朗东部海堤巩固提升工程、五乡联围巩固提升工程等粤港澳大湾区堤防巩固提升工程,中山市市级产业平台(民众园)大堤提标加固工程等其他堤围工程,其中包括中顺大围巩固提升工程等江堤建设工程和坦洲镇中珠联围海堤(马角至大涌口水闸段)加固工程、翠亨新区滨河整治水利工程等海堤建设工程。根据《粤港澳大湾区水安全保障规划》明确的防洪能力目标,中珠联围、中顺大围、张家边联围、翠亨新区海堤、南朗海堤、丰埠湖联围和神湾联围按200 a一遇标准治理,文明围、五乡联围、民三联围、大岑围、三乡围、横石围、马新围和大雁围按100 a一遇标准治理,大芒刀联围、竹排围和龙鳞沙围按50 a一遇标准治理。

3.2 推进中小河流综合整治

河涌是中山市防洪、排涝、灌溉、排污、航运和景观的综合通道,兼顾水生态环境治理[10]。根据目前的运行状况,只靠疏浚、清淤和岸墙加固已不能改变河涌的水环境现状,需尽快进行河涌综合治理规划,点面结合,先主干后支流,从大到小,以联围为综合治理单元,各镇区按计划实施。需通过中山市中小河流综合整治,基本恢复主要河道水系功能,如对15个流域进行未达标水体的整治,主要措施为开展截污工程、管道检测与修复工程、清淤工程、河涌养护工程、水务信息化建设工程、亲水滨岸工程、水系循环及补水工程、生态修复工程。另外重点实施东凤镇中沙环险段(东K12+610-15+060)整治工程、中山市石特涌(港口与西区公共段)河岸整治工程、民众内河综合整治工程、西沥涌整治工程、中山市中小河流治理重点县整治水系连通试点沙溪镇-2项目等工程,治理河长38.41 km。

3.3 推进水利工程补短板建设

开展病险水库除险加固,完善小型水库标准化管理,消除工程安全隐患,实施利石水库、船底窝两宗水库重建及配套工程,对大坝进行拆除,重建砼重力坝;对九蔗多水库、长江水库、金钟水库、蚙蜞塘水库进行除险加固;加固整治卓旗山叠石山塘,保障山塘运行安全。为充分利用境内水资源,提高防洪、灌溉、供水能力及蓄水调咸等需求,通过调查并进行经济效益、社会效益的比较,在合理的位置新建水库如小琅环水库、新圩蓄洪湖、乌石蓄洪湖等。对运行期达到一定年限的水闸,逐宗进行全面的安全鉴定,确定其安全类别,提出加固或报废重建措施,确保工程安全,重点措施为重建庙滘水闸、禾尾水闸等,对田基沙水闸、深河水闸、高沙水闸等进行除险加固,提高防灾减灾水平。为全市水环境美化,连通内河涌河网的水流,在主干堤上相应部位水闸适当增设进洪功能,即在内水位较低时,将外江水通过水闸引入内河涌,达到纳潮补水、循环内河水流、优化水环境的目的。

3.4 持续加强水土保持工作

水土流失是山洪灾害的重要根源。中山市南部山丘区水土保持基础薄弱、普遍缺乏有效防御体系,导致江河水患和山洪灾害加剧。水土保持通过谷坊、拦沙坝等拦蓄措施,梯田、水平沟、沟垄种植等坡面治理措施,种植水土保持林和水源涵养林等植物措施,形成了层层设防、节节拦蓄的防护体系,能够起到一定的削减洪峰、减轻江河湖库泥沙淤积、强易灾区防灾减灾能力的作用,是江河治理和减轻山洪灾害的根本之策。按照防治结合、以防为主的方针,继续推进山洪灾害防治措施建设、监测体系建设,加快推进山洪灾害预警预报以及建立风险预警机制等措施落实。需重点实施妈坑水库截洪沟工程、桂南田心河挡土墙修建工程、五桂山石鼓大尖山北坑河道整治工程、复修沙爷河水利设施工程等山洪灾害治理工程。

3.5 提升城市排水防涝能力

联防联控,构筑安全的城市防洪排涝减灾体系。优化防洪(潮)排涝格局,加大排涝体系的投入力度,全面改造城市雨水管网,提高城市及农村排涝减灾能力。对前山河流域中山片区河道防洪堤进行全面整治,转变排水规划设计理念,按照低冲击开发模式来规划和建设,高标准完善雨水系统。在岐江河西出口处新建西河泵站,可提高中顺大围的排涝能力使其基本达到20 a一遇规模,有效缓解岐江河流域的排涝压力、控制岐江河最高水位,进一步保障围内工农业生产用水,改善围内水环境。继续推进南头镇水浸黑点河涌一体化泵闸建设等工程建设,新建九顷泵站二期等泵站(水闸)工程,对滨涌泵闸等泵站(水闸)进行重建。对茅湾涌开展系统研究,从拓宽河道、新建蓄洪湖、截洪沟工程、新建外排排涝泵站等方面进行综合整治,有效提高城市排涝能力和河涌的过流能力。进一步优化研究堤围闸泵库联合调度方案,构建统一调度平台,完善防洪(潮)涝预案,提高洪(潮)涝灾害应急处理能力。

3.6 加强防洪非工程措施建设

非工程措施方面,需强化流域防洪预警预报及调度,加强水旱灾害防御系统建设和管理,编制防洪排涝专项规划,提升超标准洪水应对能力,制定超标准洪水防御方案[11],加快落实重点防洪区域洪水风险图的编制并将其应用到洪水风险管理实践中[12],建立健全洪涝(潮)重大风险应急处置工作机制。加强法制建设和行政执法,严格执行《水法》、《防汛条例》、《河道管理条例》等法规,加强防洪减灾知识宣传,增强全民的水法意识和水患意识。在发展水利事业上,不仅要注重科技成果的创新和转化,还要十分注意人才的引进和培养,提高职工科技文化素质。

4 结语

本文提出的防洪措施实施后,将进一步保障人民的生命财产安全,为中山经济社会发展提供可靠的安全“屏障”;防洪工程体系进一步完善,提高重点区域的防洪标准,提高流域防洪安全、生态安全保障能力;有效提高防洪减灾能力,改善环境质量及水生态人文景观,水利信息化水平也得到进一步提升。

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