珠海平沙- 南水片区防洪除涝整治方案研究

杨大奉

（珠海市金湾区防洪设施管理中心，广东 珠海 519090）

0 引 言

极端天气频发、城市化进程加快，部分地区面临“洪”、“涝”、“潮”问题交织。珠海市台创园核心区约510.3 hm2，分两期进行建设，其中核心区一期占地面积333.3 hm2，引进了多家知名的台资企业，经营花卉苗木、蔬果种植、农产品加工和农业观光旅游等；核心区二期占地面积约177 hm2。近年来，暴雨灾害天气增多，园区及所在平沙南水片区多次遭遇内涝水浸，造成严重的经济损失，影响现代化农业发展。曾肇京提出在治理开发中要重视多种措施相结合[1]。统筹兼顾上游整个流域的防洪排涝[2]，通过对防洪除涝设施建设进行系统研究和思考，提出相应对策[3]。同时，台风风暴潮给珠海市造成了严重的风暴潮灾害[4]，需要提高应对台风次生灾害的科学防御能力[5]。经模拟计算控制运用水位要求[6]，提出满足治理目标下的适宜的防洪控制水位[7]。综上，需多措并举保障台创园及平沙南水片区防洪除涝功能，完善片区水利基础设施建设，夯实片区高质量发展的水利基础。

1 研究范围

结合《珠海市排水（雨水） 及防涝综合规划（2020—2035）》等上位规划，根据境内河流的位置、流向，结合地形分区、规划排水管网进行划分，并适当考虑防洪联围及行政区划管理要求，台创园所处一级分区为乾赤联围- 金湾分区。在各一级排水分区的基础上，结合水系布局、地势高程、排水管渠排水组织等划分二级排水分。本次研究范围主要涉及平沙新城片、平沙南水片区及连湾片区，分区面积分别为28.22 km2、99.1 km2、31.37 km2，合计面积158.69 km2，见图1。

图1 台创园区位及研究范围图

2 区域概况

2.1 概况

2.1.1 地理位置

片区位于珠海市西南端、珠江鸡啼门至虎跳门出海口之间，东临三灶镇，与澳门隔海相望，东北接小林镇、红旗镇、斗门区，东南、西南临南海。

2.1.2 地形地貌

片区地貌类型主要为河口三角洲平原。平原南部为丘陵、台地地貌类型，主要山脉呈北东向展布，高程多在50～250 m。区域内主要的山峰有孖髻山和连湾山。

2.1.3 水文气象

本地属南亚热带海洋性季风气候，夏凉冬暖，雨量充足，气候温和宜人。区内降水较多，年平均降水量2 250 mm，干湿季节明显，4—9 月降水量约占全年85%。灾害性天气有台风、暴雨和极端高潮。

2.1.4 潮汐

受南海潮汐影响，本地区潮水水位每天两涨两落，属混合型不规则半日潮，一个太阳日一般出现两次高潮和低潮，呈周期性变化，一个高低潮周期约12 h 25 min，一般早潮大于晚潮，涨潮历时小于落潮历时。

2.2 流域情况

境内地势低平，河道纵横，以平塘涌、连湾涌、南水沥和十字沥水系作为区域的主干河脉，其他支流河道延伸遍布，河网密布，水资源十分丰富。

内河水系属乾务赤坎大联围，围内水系发达，河涌、沟渠众多。河道之间一般设有水闸节制、拦挡。灌水类型亦根据农业及养殖的需要分为淡水和咸水。

区域东北部河涌，包括：平塘涌中上游段、连湾涌、大海环涌、海皮沟、合掌涌、码头涌，水源来自鸡啼门水道，由连湾水闸和乾务镇大涌水闸引水补给，主要为淡水。区域西南部河涌，包括平塘涌下游段、三前河、十三沟、南水沥、十字沥、大虎涌，水源来自崖门水道（黄茅海）及鸡啼门水道出海口太平湾，主要为咸淡水交替。十字沥水闸和南水沥水闸日常开敞式运行，潮排潮灌，海水可上溯至平塘闸下游。

区域主要河道特性及分布见图2。

图2 区域主要河道分布图

2.3 存在的问题

主要问题如下：

一是防洪除涝工程体系尚不完善，缺乏外江强排泵站，当遭遇台风及暴雨时及外海潮位顶托，片区内涝排水受阻，内河水位高涨。鱼塘农田区的涝水需经内部沟渠及二级闸站排入主河涌后，再通过一级穿堤水闸排入外江，排水路径较长、排水效率偏低。

二是台创园等已建成区域竖向标高较低，属于平沙镇片区的低洼“盆地”，农业种植地普遍高程仅约1.2～1.4 m，容易出现积水内涝。台创园二期南侧临涌现状堤岸为自然土坡，岸顶欠高，高程约0.9～1.2 m 之间，无法抵御外河洪水，会漫顶致使园区内涝。

三是园区内沟渠淤堵，影响河道过流能力，内涝积水无法及时排除。坑塘较多，区域水系部分河段土坝、鱼塘阻隔，未连通。需要采用调蓄+ 强排的排水模式对区域进行排水防涝布局。

四是园区现有开敞式涵洞无节制挡水功能，平塘涌水位高涨时，可倒灌进入园区造成园区内涝。规划实施后平沙镇片区防洪内涝控制水位为1.6～2.0 m，仍然高于台创园区地面标高，故园区仍存在容易内涝的问题。

五是连湾水闸船闸通过能力较低，且船闸尺寸对企业拟生产游艇最大尺寸有所限制，无法满足未来游艇产业发展需求。现状船闸通过能力较低，远期拟生产游艇最大尺寸为：50 m（长）×15～18 m（宽）×2.5 m（最大吃水）。河道主河槽整体满足最大吃水深度要求，限制因素主要为现状船闸宽度。

六是现有规划措施实施不到位。区域历次防洪除涝等相关规划中，对水浸易涝区的成因及整治措施均有所提及，但最终实施情况不理想，导致水浸问题尚未得到有效解决，需切实加强相关规划的执行力度，保证规划措施落地实施。

3 暴雨洪水

3.1 设计暴雨

南水镇、平沙镇作为珠海市暴雨中心之一，降雨量及降雨强度多高于市域其他区域（参考2019 年5月27 日降雨资料）。同时，结合区域相关规划成果，本次选用治涝规划设计暴雨进行分析。设计暴雨见表1。

表1 平沙南水查算等值线图计算暴雨成果表单位：mm

设计雨型沿用《广东省暴雨径流查算图表使用手册》提供的珠江三角洲水文区的设计暴雨24 h 时程分配，根据各分区设计面雨量值得到相应设计雨量24 h 时程分配，并结合工程的设计标准列出各片区设计暴雨时程分配。

安捷伦1260 InfinityⅡ液相分析系统。Agilent AQ‐C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）。流动相：A为10 mmol/L磷酸二氢钠和磷酸氢二钠组成的磷酸盐缓冲液（磷酸调节pH至6.2），B为纯甲醇。样品盘温度15℃。色谱温度15℃。检测波长210nm。进样体积 20 μL。梯度洗脱分离 ：①0～5min，100%A，体积流量0.5 mL/min；②5～7 min，100%A，体积流量0.5～0.7 mL/min；③7～22 min，A逐渐减少到30%；④后运行平衡8 min。

3.2 设计洪水

设计洪水计算方法通常有径流系数法、综合单位线法、推理公式法及经验公式法等。根据相关工程经验，推理公式法计算结果一般偏小，经验公式法计算结果偏大。本次选用径流系数法及综合单位线法核算片区设计洪水。

偏安全考虑，经与治涝规划相关成果比对，治涝规划区域10 a 一遇、30 a 一遇洪峰分别为1 769.7 m3/s、2 353.1 m3/s，本次计算成果核算区域10 a 一遇、30 a一遇洪峰分别为1 840.4 m3/s、2 453.7 m3/s，略高于治涝规划成果，整体合理且偏安全。

3.3 洪潮遭遇

根据广东省水利厅和珠海市排水（雨水）及防涝综合规划（2020—2035 年）的相关规定，外海潮位采用5 a 一遇的外江高潮水位。

4 规划指标及控制要求

4.1 工作目标

完善片区水利基础设施建设，构建“外挡内排”的防洪除涝体系。

4.2 设计标准

根据流域规划、区域规划及其他相关规划，实施方案的水安全保障标准沿用上位规划标准。

防洪（潮）标准：特色城镇防潮洪能力不低于100 a一遇。

治涝标准：一般农村地区（农田）及“三高”农业区按10 a 一遇24 h 暴雨遭遇外海5 a 一遇高潮水位1 d 排至免排水位。

4.3 主要排水通道

根据区域河道现状布局、河口宽度、底高程等梳理现状主要排水通道。主要排水通道包括海皮沟、十三沟、平塘涌、十字沥、南水沥、大海环涌、连湾涌、三前河、大虎涌。

根据现状水系梳理，区域现状水系排水流向分析如下：

（1）合掌涌、大海环涌、连湾涌主要通过连湾水闸排入鸡啼门；

（2）海皮沟通过平塘水闸及泵站排入平塘涌下游、通过大海环涌排入鸡啼门；

（3）前进和前锋河主要通过十三沟排入南水沥、十字沥；

（4）平沙新城区域主要通过三前河排入崖门水道。

目前，片区内的南水沥、十字沥入外江水道河口处已建有拦河水闸，平沙东堤和平沙西堤沿程均设有穿堤水闸，上述水闸兼具防洪挡潮和排水功能，均为外排一级水闸，围内发生暴雨洪涝时可直接将内河涌的水排到外江（海）。

4.4 外围防洪建设

本片区外围洪潮直接威胁通过口门挡潮闸及联围海堤建设基本可控，暂时缺少直接外排的一级抽排泵站，围内各子片区根据实际涝灾情况建有若干二级抽排泵站，将涝水就近抽排至围内主河涌，再由主河涌出口处一级外排水闸利用退潮时段自排到外江（海），近期需加强外排一级强排泵站建设。

4.5 控制水位研究

根据治涝规划要求，梳理各片区水位控制要求。平沙新城片区起步区相对独立，设防标准及管控水位均较高，50 a 一遇管控水位2.0 m。平沙南水片区规划10 a 一遇管控水位1.6 m，当远期不保留二级排涝泵站，全部由一级排涝泵站强排时，按10 a 一遇的治涝标准最高内涝水位为2.0 m。连湾片区规划10 a一遇管控水位1.6 m。

综上，控制水位对台创园等低洼区域仍有内涝隐患，需结合台创园子分区内部高程细化片区控制水位要求。

4.6 台创园周边控制要求

平沙镇区段平塘涌两侧河堤（道路）高程多在2.5～3.0 m 之间，镇区段常水位0.6 m，高水位1.6～2.0 m。

台创园属于平沙镇片区的低洼“盆地”，农业种植地普遍高程仅约1.2～1.4 m，由于内河涌沿程农田鱼塘区地势较低，短期内难以填高，加高内河堤防后，导致沿程地势低洼区的涝水难以汇入内河涌，需要配建分散的内排小泵站，另外由于围内水系发达、河网交织，涉及堤防加高的内河涌数量众多，且施工条件较差。因此，宜以二级河涌现状高程来控制最高内涝水位，增加排涝泵站规模，进而解决内涝灾情。相关治涝规划实施后平沙镇片区防洪内涝控制水位为1.6～2.0 m，仍然高于台创园区地面标高，故园区仍存在容易内涝的问题，因此同时需构建台创园区“外挡内排”的防洪排涝体系。

5 防洪除涝格局及工程研究

规划十字沥泵站规模80 m3/s，南水沥泵站规模100 m3/s。根据规划外排泵站规模，初步复核排摸模数，平沙南水片区排涝模数为2 m3/（km2·s）左右。

统筹防洪、除涝、通航等要求，结合泵闸建设（新、改、扩建）、河涌清淤清障、堤防加高加固、引水换水，协调城市景观等需要，落实工程建设。

优先实施平塘涌、十字沥沿线以东区域闸站，如十字沥泵站并改建平塘涌水闸，大力提高平沙镇及区域防洪除涝能力。优先实施构建台创园园区“外挡内排”的防洪除涝体系，确保台创园治涝效果。建议对近期将要实施的防洪排涝工程应尽早进行工程可行性论证，尽快发挥工程的社会和经济效益。对远期将要实施的工程，应早作准备，结合蓝线、控规等预留河道及闸站的建设用地。

本次实施方案相关工程措施见表2、表3。

表2 片区控制水工建筑物汇总表

表3 台创园内部提升工程措施汇总表

6 结 语

本文根据平沙南水片区经济社会发展、水利现代化以及高质量发展等建设要求，结合相关工程实施条件以及城市市政基础设施等建设，研究相关防洪除涝整治方案。小结如下：

（1）项目安排结合投资控制采取分期分批有计划有步骤地实施。

（2）从地区实际情况出发，体现效率优先的原则，注重实效，区别轻重缓急，优先安排投资省、见效快、群众积极性高的项目。

（3）拓宽资金来源渠道是实施农村水利基础设施建设，破除制约农村水利健康发展的当务之急，积极争取相关基础设施建设资金投入，并加强资金监管，提高资金使用效益。

（4）按照“标准之内洪水不出险，超标准洪水有对策”的要求，加强非工程措施控制与管理。按照洪水期调度及引淡避咸进行水闸联合调度。