臺(tái)州灣循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)臺(tái)州市區(qū)東部組團(tuán)排澇研究

黃若秋

(臺(tái)州市水利水電勘測設(shè)計(jì)院，浙江 臺(tái)州 318000)

0 引言

臺(tái)州灣循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)臺(tái)州市區(qū)東部組團(tuán)位于臺(tái)州東部沿海，作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長點(diǎn)，是今后一段時(shí)期臺(tái)州實(shí)施經(jīng)濟(jì)開發(fā)戰(zhàn)略的重要舉措［1］.東部組團(tuán)北起椒江，南至金清港，西至疏港大道，東抵沿海一線海堤，總面積約220 km2，包括十塘以西的平原區(qū)(下稱西片)，面積158 km2，及十塘以東的椒江十一塘、三山北涂、三山涂三大圍墾區(qū)(下稱東片)，面積62 km2.

目前東片三大圍墾區(qū)填土造地工作即將展開，但圍墾區(qū)實(shí)施開發(fā)建設(shè)需配套的河道等各項(xiàng)排澇設(shè)施還未統(tǒng)籌規(guī)劃;西片平原由于土地功能的轉(zhuǎn)變，將從現(xiàn)狀的農(nóng)田、村鎮(zhèn)轉(zhuǎn)變?yōu)闉I海城市，但現(xiàn)狀服務(wù)農(nóng)業(yè)灌溉的密布型河網(wǎng)格局不適應(yīng)開發(fā)建設(shè)對(duì)土地的需求.同時(shí)東部組團(tuán)位于溫黃平原流域東部，還承擔(dān)著為流域開辟澇水東排通道的重任，故急需將東部組團(tuán)區(qū)域的排澇建設(shè)與流域排澇相結(jié)合，按城市發(fā)展定位進(jìn)行排澇研究，實(shí)現(xiàn)開發(fā)建設(shè)與河網(wǎng)水域保護(hù)的雙重需求，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障.

1 排澇條件分析

1.1 排澇現(xiàn)狀

目前東部組團(tuán)所在的溫黃平原以南北方向的金清新閘、巖頭閘、柵浦閘等為排水出口，中部由于缺乏直排通道，長期以來受澇狀況較為嚴(yán)重，排澇標(biāo)準(zhǔn)難以提高.東部組團(tuán)東片沿海已建有多座排水閘，但由于東、西片之間由九塘壩、十塘壩等分隔，水域尚不互通，故東片基本為獨(dú)立區(qū)域自排，西片與流域一體共同排澇.

1.1.1 西片排澇現(xiàn)狀

西片河道屬金清水系，現(xiàn)狀河道成網(wǎng)格狀，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)狀水面率達(dá)6.7%.西片河網(wǎng)排水出口位于南北兩端，故縱向河道為現(xiàn)狀主要排水河道，自西向東分布有一、二、三、五、七、八、九、十條河等，河寬在15～25 m不等.各縱向河道北端共同匯至巖頭閘后排水入椒江，南端分別從五豐閘、海晏閘、五洞閘等排入金清港，再由金清新閘排入東海［2］.金清大港還承擔(dān)著溫嶺等地的排水任務(wù)，排澇壓力較大，西片整體排澇能力較弱.

橫向主干河道包括高閘浦、洪家場浦、鮑浦、長浦、青龍浦等，主要起著西水東輸、配水及區(qū)域集水的作用，河寬在20～30 m;主排河道之間還分布有較為密集的小河溝，方便農(nóng)業(yè)灌溉，但將土地分割較為零碎，小河河寬平均在10 m左右.

1.1.2 東片排澇現(xiàn)狀

東片三大圍墾區(qū)涂面高程在2.0m以下.椒江十一塘、三山北涂圍區(qū)原設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)均為20年一遇，三山涂圍區(qū)原設(shè)計(jì)僅考慮10年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn).各圍區(qū)配套有排澇納潮閘:十一塘圍墾區(qū)面積26.68 km2，配套水閘共2座，為北閘5孔×5 m和東閘3孔×5 m，閘底高程－2.0 m;三山北凃圍墾區(qū)13.87 km2，配套水閘一座，7孔 ×5 m，閘底高程 －2.0 m;三山凃圍墾區(qū) 20.97 km2，配套水閘二座，分別為中礁閘和婆嶼閘:中礁閘為6孔×5 m，底檻高程－2.5 m;婆嶼閘為3孔×3 m，底檻高程－1.50 m.

1.2 已有排澇規(guī)劃

目前對(duì)東部組團(tuán)排澇建設(shè)具有較強(qiáng)指導(dǎo)意義的已有水利規(guī)劃主要包括《浙江省溫黃平原水利規(guī)劃》《臺(tái)州市河道疏浚整治規(guī)劃》等.

《浙江省溫黃平原水利規(guī)劃》提出城區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，針對(duì)目前臺(tái)州市區(qū)排澇缺乏排水出口的問題，結(jié)合沿海圍墾區(qū)排水閘的建設(shè)提出開辟洪家場浦與青龍浦兩條東西向排澇通道，實(shí)現(xiàn)市區(qū)及東部平原澇水直排東海.

《臺(tái)州市河道疏浚整治規(guī)劃》經(jīng)對(duì)市區(qū)東部平原河道疏理，形成“五橫七縱”的骨干河網(wǎng)框架.“五橫”自北向南依次為東西走向的高閘浦、洪家場浦、鮑浦、長浦、青龍浦，“九縱”自西往東依次為南北走向的一條河、二條河、三條河、五條河、七條河、八條河、九條河.

2 排澇建設(shè)方案

2.1 建設(shè)目標(biāo)

東部組團(tuán)排澇建設(shè)應(yīng)根據(jù)集聚區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展定位，以流域水利總體規(guī)劃《浙江省溫黃平原水利規(guī)劃》提出的治理目標(biāo)為規(guī)劃基準(zhǔn)，通過河、湖、閘等工程措施，構(gòu)建完善的排澇體系，不僅實(shí)現(xiàn)區(qū)域排澇標(biāo)準(zhǔn)的提升，更為流域整體排水狀況的改善創(chuàng)造有利條件;通過合理布置河網(wǎng)格局、恢復(fù)和強(qiáng)化河道綜合功能，協(xié)調(diào)水域分布與開發(fā)建設(shè)用地的矛盾，保障東部組團(tuán)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展.

排澇標(biāo)準(zhǔn)按照《浙江省溫黃平原水利規(guī)劃》，城建區(qū)的排澇要求為20年一遇24 h降雨不受災(zāi);農(nóng)田的排澇標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇基本不受災(zāi).

2.2 河網(wǎng)框架設(shè)置

圍墾區(qū)沿海共建有5座水閘，東西向的排水能力將大大增強(qiáng)，東部組團(tuán)宜形成東排為主，南北為輔的排水格局;同時(shí)打破圍區(qū)內(nèi)外、圍區(qū)之間界線，按流域水系一體化思路，形成東西對(duì)接、南北貫通的縱橫河網(wǎng)框架，擬建立分別由骨干河道及重要、一般河道組成的兩級(jí)河網(wǎng).

在建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行排澇水利基礎(chǔ)上，同時(shí)將水面率作為控制河道規(guī)模的主要指標(biāo)，水面率根據(jù)《河道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》［3］《關(guān)于印發(fā)浙江省灘涂圍墾規(guī)劃(2005－2020年)的通知》，新開發(fā)區(qū)(工業(yè)園區(qū))或城市新區(qū)的河道水面率應(yīng)達(dá)到8%;新圍墾區(qū)總水面率不低于12%.

2.2.1 一級(jí)河網(wǎng)設(shè)置

將連通主排水閘，對(duì)流域及區(qū)域排水影響較大的河道設(shè)置為骨干河道，構(gòu)成一級(jí)河網(wǎng).

(1)東西向骨干通道設(shè)置

《浙江省溫黃平原水利規(guī)劃》中已提出了洪家場浦、青龍浦兩條橫向排水大通道:洪家場浦結(jié)合心海綠廊，規(guī)劃寬度100 m，形成椒江片橫貫東西的排澇主通道，由十一塘北閘排水入東海;青龍浦結(jié)合青龍浦生態(tài)廊道，規(guī)劃寬度40～70 m，至三山頭島新建三山閘出海，為路橋片區(qū)開辟西水東排主通道.

沿海水閘總凈寬達(dá)114 m，經(jīng)分析，該兩條橫向通道開辟后，沿海水閘的排水能力仍有富余，故可進(jìn)一步加大東西向的河網(wǎng)輸水能力.但由于東西向排水河道開通需穿越十塘壩，十塘壩位于圍墾區(qū)西側(cè)，是保障市區(qū)防潮安全的二線塘，根據(jù)《臺(tái)州市海塘建設(shè)管理實(shí)施辦法》的規(guī)定:“應(yīng)當(dāng)保持二線海塘和隔堤的完整、連續(xù)、封閉，不得廢棄或者改變?cè)O(shè)計(jì)功能”，故河道穿越二線塘處需新建節(jié)制閘以保障二線塘的封閉.從排澇效益與建設(shè)費(fèi)用綜合比選，增設(shè)長浦、中礁河兩條橫向通道，河道拓寬至40～60 m，長浦河連通至三山北涂排水閘，中礁河連通至中礁閘.

(2)南北向骨干通道設(shè)置

《臺(tái)州市河道疏浚整治規(guī)劃》中將七條河作為縱向骨干河，規(guī)劃寬度50 m，連通巖頭閘與金清港.東片圍墾區(qū)設(shè)圍二、圍四河兩條縱向骨干河道，寬度均設(shè)60 m:圍二河北連十一塘北閘，南通中礁閘，是縱向的主排河道;圍四河位于海塘塘腳，是調(diào)劑沿海各水閘排水量的重要通道.

2.2.2 二級(jí)河網(wǎng)設(shè)置

在骨干河道基礎(chǔ)上，將對(duì)東部組團(tuán)區(qū)域排水作用較大的河道設(shè)置為重要河道，重要河道之間起聯(lián)結(jié)、溝通的小河設(shè)為一般河道，由重要河道與一般河道構(gòu)成二級(jí)河網(wǎng):

西片縱向河道現(xiàn)狀分布已較為密集，間距約在1～2 km，《臺(tái)州市河道疏浚整治規(guī)劃》中各縱向河道規(guī)劃寬度在25～35 m.由于該規(guī)劃在2002年即已編制完成，目前建設(shè)部門也都已按照該規(guī)劃對(duì)河道兩岸土地進(jìn)行建設(shè)控制，且與南、北向的排水閘規(guī)模與基本配套，故對(duì)西片縱向河道宜維持原規(guī)劃，形成一條河、二條河、三條河、五條河、八條河、九條河六條重要縱向河道.

西片現(xiàn)有橫向小河結(jié)合交通、土地利用等規(guī)劃進(jìn)行整合.本著土地利用最大化的原則，河道平面在滿足水流順暢條件下，基本保持與規(guī)劃道路平行，對(duì)可利用的老河道盡量利用，新開河道基本沿路布置或位于兩條道路中間位置.同時(shí)滿足城建排水管網(wǎng)排水需要，河道最大間距不超過1.5 km.按以上原則，西片形成三橫重要河道，寬度在35 m;四橫一般河道，寬度在15～20 m.

東片按照水面率及河道間距進(jìn)行控制，設(shè)兩橫兩縱重要河道，寬度40 m，并在東部一線海堤內(nèi)側(cè)結(jié)合地形地勢(shì)條件設(shè)置3 km2左右調(diào)蓄湖，以達(dá)到12%的水面率要求.

2.3 配套水閘設(shè)置

配套水閘建設(shè)包括以下內(nèi)容:

(1)擴(kuò)建巖頭閘

與洪家場浦配套，需將河道出口的十一塘北閘從現(xiàn)狀25 m擴(kuò)建至40 m.由于十一塘水閘新建成不久，目前直接擴(kuò)建條件不成熟.北部巖頭閘排水條件優(yōu)越，目前正準(zhǔn)備實(shí)施除險(xiǎn)加固，將巖頭閘從現(xiàn)狀12 m擴(kuò)建至30 m，分擔(dān)排水任務(wù)，可實(shí)現(xiàn)與十一塘北閘擴(kuò)建相當(dāng)?shù)呐潘б?

(2)新建青龍浦閘

青龍浦出口的三山頭島具有較為優(yōu)良的建閘條件，與河道配套水閘規(guī)模為25 m.

(3)三條河、五條河、八條河排入金清港的五豐閘、海晏閘、解放閘現(xiàn)有寬度均在3～5 m，與河道配套擴(kuò)建至15 m、6 m、9 m.

(4)洪家場浦、長浦、青龍浦、中礁河與十塘相交處新建四座二線塘節(jié)制閘，規(guī)模分別為60 m、20 m、35 m、20 m.

3 分析計(jì)算

3.1 計(jì)算方法

排澇分析計(jì)算利用溫黃平原流域數(shù)學(xué)模型，并重點(diǎn)對(duì)東部組團(tuán)區(qū)域加以細(xì)化，計(jì)算方法采用一維非恒定流，其基本方程為圣維南偏微分方程組［4］:

式中:B—水面寬;

Z、Q、F、V和K—分別表示某一時(shí)刻t及在某一空間位置 S斷面的水位、流量、過水?dāng)嗝娣e、斷面平均流速和流量模數(shù);

g—重力加速度;

q—單位河長旁側(cè)入流的流量.

3.2 計(jì)算成果

3.2.1 現(xiàn)狀工況計(jì)算成果

東部組團(tuán)西片現(xiàn)狀地面標(biāo)高在2.6～2.8 m，現(xiàn)狀工況下遭遇20年一遇暴雨，最高水位接近3.0 m，淹沒深度在0.2～0.4 m.西片現(xiàn)狀排澇水位過程線見圖1.西片進(jìn)行開發(fā)建設(shè)后，土地硬化，農(nóng)田不再參與調(diào)蓄洪澇，雨水均需由河網(wǎng)排出，將進(jìn)一步逼高河網(wǎng)水位，現(xiàn)有的排澇設(shè)施排澇壓力將更大，排澇形勢(shì)將更趨嚴(yán)峻.

圖1 現(xiàn)狀西片排澇水位過程(P=5%)

3.2.2 排澇建設(shè)方案計(jì)算成果

采用排澇建設(shè)方案后，東部組團(tuán)內(nèi)20年一遇各處水位2.5～2.7 m，基本控制在地面標(biāo)高以下，西片排澇建設(shè)方案下水位過程線見圖2.東西向排澇通道開通后，洪澇退水明顯加快，高水位持續(xù)時(shí)間從現(xiàn)狀的25t縮短至7t，效益較顯著，基本實(shí)現(xiàn)東部組團(tuán)20年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)的要求;且東部組團(tuán)上游洪家等地的澇水位也基本控制在地面標(biāo)高以下，對(duì)流域整體排澇標(biāo)準(zhǔn)提升也起到有力推動(dòng).

圖2 排澇建設(shè)方案西片排澇水位過程(P=5%)

20年一遇現(xiàn)狀及排澇建設(shè)方案兩種工況排澇水位成果對(duì)比見表1.

表1 現(xiàn)狀及排澇建設(shè)方案水位對(duì)比表(P=5%)

4 結(jié)語

針對(duì)臺(tái)州灣循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)東部組團(tuán)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，本次對(duì)東部組團(tuán)排澇建設(shè)提出設(shè)置二級(jí)河網(wǎng)框架及配套水閘工程等，為流域增加了四橫三縱骨干排水通道，西片平原區(qū)水面率達(dá)8%，東片圍墾區(qū)水面率12%，東部組團(tuán)基本可達(dá)到20年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)，也為流域范圍的防災(zāi)能力提升創(chuàng)造了有利條件.

［1］吳蔚榮.建設(shè)臺(tái)州灣循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的構(gòu)想［J］.政策瞭望，2010(10):18 －20.

［2］莊昌德.椒江志［M］.北京:中華書局，2005.

［3］浙江省河道管理總站，浙江省水利河口研究院.DB33/T 614—2006河道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)［S］.浙江:浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2006.

［4］李家星，陳立德.水力學(xué)［M］.上冊(cè).南京:河海大學(xué)出版社，1996.