杭州市富陽區(qū)皇天畈地區(qū)防洪排澇形勢(shì)的探討

王尉英，顧?？?/p>

（1.杭州市富陽區(qū)水利水電局，浙江 富陽 310014；2.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310020）

杭州市富陽區(qū)皇天畈地區(qū)防洪排澇形勢(shì)的探討

王尉英1，顧希俊2

（1.杭州市富陽區(qū)水利水電局，浙江 富陽 310014；2.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310020）

皇天畈位于富陽區(qū)的西北部，東西北三面環(huán)山，南臨富春江，是富陽境內(nèi)最大的河谷盆地，山區(qū)是洪水主要來源地。現(xiàn)狀防洪形勢(shì)嚴(yán)峻，為提高區(qū)塊防洪排澇能力，從繼續(xù)加大山洪撇分、提高水面率、加大“下排”泵站規(guī)模的防洪排澇思路出發(fā)，通過多種排澇方案分析計(jì)算，結(jié)合工程投資、工程政策處理等方面，最終確定拓寬并新建畈內(nèi)河道，新建南北渠分洪隧洞，拓寬水閘的防洪排澇方案。

分洪隧洞；皇天畈；防洪排澇

皇天畈位于富陽區(qū)的西北部，東西北三面環(huán)山，南臨富春江，是富陽境內(nèi)最大的河谷盆地?；侍祛擦饔蚩偯娣e320.50 km2，其中山區(qū)258.94 km2、坡面區(qū)29.14 km2、平原區(qū)32.42 km2，分別占總面積的80.8%、9.1%和10.1%。山區(qū)是洪水主要來源地。

隨著城市的發(fā)展，區(qū)域下墊面發(fā)生了較大變化，根據(jù)《富陽主城區(qū)分區(qū)規(guī)劃》和有關(guān)控制性詳細(xì)規(guī)劃，皇天畈內(nèi)大部分農(nóng)田將成為建設(shè)用地，區(qū)內(nèi)只保留97萬m2湖泊，另有約116萬m2綠地。農(nóng)田大量減少約1 788萬m2，大大降低了區(qū)域的蓄滯洪能力。城市擴(kuò)張和道路硬化減少了下滲面積，增加了內(nèi)澇水量。另一方面，新增的城建區(qū)的排澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于原規(guī)劃的農(nóng)田排澇標(biāo)準(zhǔn)。這幾個(gè)因素的疊加導(dǎo)致當(dāng)前的防洪排澇體系已不能滿足新形勢(shì)的需要。

1 防洪排澇形勢(shì)與存在的問題分析

1.1 富陽區(qū)防洪排澇基本情況

皇天畈河流屬莧浦水系，皇天畈區(qū)域的集水面積為320.50 km2，皇天畈流域的防洪排澇體系可以概括為“上防山洪、中撇洪水、超量分洪、內(nèi)排澇水、外擋江水”。

上防山洪—春建溪、三橋溪、周公塢溪、新義溪、坑西溪和受降溪兩岸適當(dāng)建設(shè)堤防抵御山洪。泗洲溪、高橋江河道堤線在現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上全線拓寬疏浚調(diào)整，宜寬則寬，擴(kuò)大泄洪能力；中撇洪水—由南渠和北渠承擔(dān)高水高排任務(wù)，將上游部分山洪直接撇入富春江，減少山洪進(jìn)入皇天畈，減輕皇天畈平原區(qū)排澇壓力。南渠出口設(shè)有鹿山閘，北渠出口直通富春江。在北渠與泗洲溪交叉口設(shè)置有北渠進(jìn)口閘，用于控制進(jìn)入北渠的洪水流量；超量分洪—南渠和北渠的行洪能力都為梅雨5 a一遇標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)準(zhǔn)洪水仍需通過分洪閘泄入皇天畈平原區(qū)，南渠有青云橋閘、北渠有泗洲閘和受降閘作為分洪閘；內(nèi)排澇水—皇天畈內(nèi)部澇水經(jīng)河網(wǎng)調(diào)蓄后，通過皇天畈排澇閘、秦望閘、皇天畈排澇泵站外排至富春江；外擋江水—皇天畈內(nèi)地面高程低于富春江洪水位，富春江洪水由皇天畈堤、富春灣堤、北渠的富春江回水堤抵御?；侍祛矃^(qū)域現(xiàn)狀防洪排澇工程布局見圖1。

圖1 皇天畈區(qū)域現(xiàn)狀防洪排澇工程布局圖

1.2 富陽區(qū)防洪排澇存在的問題分析

經(jīng)過多年努力，皇天畈區(qū)域已經(jīng)建成了相對(duì)比較完善的防洪排澇體系，但與不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求、不斷提高的水利需求相比，仍然存在著一些問題。

1.2.1 上游河道防洪標(biāo)準(zhǔn)低，不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展要求

受降溪、坑西溪、新義溪、周公塢、三橋溪、青云浦等，承擔(dān)匯聚上游山洪的功能。目前的河道防洪標(biāo)準(zhǔn)大多在5 ～20 a一遇。

1.2.2 南北渠撇洪能力有限，皇天畈區(qū)域內(nèi)排澇壓力大

南渠和北渠，承擔(dān)高水高排任務(wù)，將部分山洪直接撇入富春江，減少山洪進(jìn)入皇天畈，減輕皇天畈排澇壓力。南渠和北渠的行洪能力都是梅雨5 a一遇。南渠出口設(shè)有鹿山閘，現(xiàn)狀為5孔×3.0 m，擬拆除重建，規(guī)模為3孔×5.0 m。北渠出口直通富春江。整個(gè)皇天畈區(qū)域的集水面積為320.50 km2，其中南渠和北渠集水面積分別為102.90，159.90 km2，2條撇洪渠道的集水面積占總面積的82%，但洪水期2條撇洪渠卻無法承擔(dān)82%洪水，還有很大一部分洪水要通過分洪閘進(jìn)入皇天畈區(qū)域，給區(qū)域排澇帶來很大的壓力。

1.2.3 分洪閘年久失修，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固

基于BIM的建筑工程設(shè)計(jì)管理工作的開展，可對(duì)工程設(shè)計(jì)過程進(jìn)行優(yōu)化處理，協(xié)調(diào)處理建筑工程設(shè)計(jì)中存在的問題，為相應(yīng)的管理工作開展提供技術(shù)支持，優(yōu)化建筑工程設(shè)計(jì)管理方式，增強(qiáng)實(shí)踐中工程設(shè)計(jì)管理工作的落實(shí)效果[2]。同時(shí)，在BIM技術(shù)的支持下，建筑工程設(shè)計(jì)管理中，管理人員通過對(duì)豐富數(shù)據(jù)信息的高效利用及有效管理方式的科學(xué)使用，可以提升工程設(shè)計(jì)管理方面的信息化水平，滿足與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展要求。

南渠上的青云橋閘、鹿山閘以及北渠上的泗洲閘和受降閘。當(dāng)南、北渠上的山洪超過渠道僻洪能力時(shí)，將超出的洪水通過分洪閘泄入皇天畈。青云橋閘建于1967年3月，現(xiàn)狀為4孔×3.0 m，2014年開始拆除重建，規(guī)模為3孔×5.0 m。鹿山閘建于1967年12月，現(xiàn)狀為4孔×3.0 m，也為鹿山泵站引水蓄水高程，2014年擬拆除重建，規(guī)模為3孔×5.0 m。受降閘建于1972年8月，現(xiàn)狀為5孔×3.5 m，2014年開始拆除重建，規(guī)模為3孔×6.0 m。

1.2.4 城市和水利發(fā)展不平衡，畈內(nèi)河閘不配套，不滿足行洪要求

皇天畈內(nèi)主要的行洪河道有泗洲溪（泗洲閘以下段）、高橋江（受降閘以下段）、四號(hào)渠（青云溪）、新橋江4條。

富陽市老城區(qū)正好位于皇天畈區(qū)域內(nèi)靠富春江邊，由于老城區(qū)發(fā)展較早，與富春江相接的河道，新橋江、五號(hào)渠、南渠、北渠等基本整治完成，秦望閘莧和浦泵站規(guī)模也都已按照1999年批準(zhǔn)的城市防洪治澇規(guī)劃實(shí)施的，當(dāng)時(shí)1999年的城市防洪治澇規(guī)劃，并未考慮老城區(qū)上游規(guī)劃城區(qū)的發(fā)展，規(guī)劃城區(qū)反而是作為蓄滯洪區(qū)的農(nóng)田考慮，所以新橋江現(xiàn)狀規(guī)模滿足不了遠(yuǎn)期行洪的要求。

泗洲溪、高橋江、四號(hào)渠3座分洪閘下游的分洪通道，現(xiàn)狀都未完全達(dá)到分洪時(shí)的行洪能力。特別是高橋江，2013年“菲特”臺(tái)風(fēng)期間，受降閘只開啟了設(shè)計(jì)能力的一小部分，高橋江下游就已經(jīng)漫溢成災(zāi)。高橋江與受降閘不配套，高橋江在現(xiàn)狀分洪條件下必須全面拓寬。

現(xiàn)狀防洪排澇工程體系基本上是按照1999年批準(zhǔn)的城市防洪治澇規(guī)劃實(shí)施的，能夠滿足按照當(dāng)時(shí)的條件下確定的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，即城區(qū)20 a一遇洪水不受淹，農(nóng)田20 a一遇3 d暴雨4 d排出。按照當(dāng)時(shí)規(guī)劃的工況，皇天畈內(nèi)有農(nóng)田約0.2萬hm2(3萬畝)，遭遇20 a一遇暴雨洪水時(shí)，農(nóng)田還有最大淹沒水深達(dá)到1.20 m，淹沒歷時(shí)13 h的蓄滯洪。

根據(jù)《富陽主城區(qū)分區(qū)規(guī)劃》和有關(guān)控制性詳細(xì)規(guī)劃，到規(guī)劃期末，皇天畈內(nèi)大部分農(nóng)田將成為建設(shè)用地，區(qū)內(nèi)只保留97萬m2湖泊，另有約1.16 km2的綠地。農(nóng)田的大量減少大大降低了區(qū)域的蓄滯洪能力，城市的擴(kuò)張和道路的硬化又減少了下滲面積，增加了內(nèi)澇水量。另一方面，農(nóng)田的排澇標(biāo)準(zhǔn)是允許有短時(shí)間較大水深的淹沒，但城建區(qū)是不能受淹的，導(dǎo)致皇天畈內(nèi)的排澇標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)際上也需要提高。這幾個(gè)因素疊加導(dǎo)致當(dāng)前的防洪排澇工程體系已不能滿足新形勢(shì)下的需要。

2 設(shè)計(jì)洪水

規(guī)劃流域設(shè)有富陽、千家村站2個(gè)雨量站，設(shè)立年份較早，均是浙江省水文局所管轄的基本雨量站。規(guī)劃流域內(nèi)無實(shí)測(cè)流量資料，本次采用暴雨資料間接推求洪水。規(guī)劃流域內(nèi)山區(qū)主要有青云浦、新義溪、坑西溪、受降溪、三橋港5條支流，流域面積大于50.00 km2的青云浦和新義溪采用瞬時(shí)單位線法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水，流域面積小于50.00 km2的坑西溪、受降溪、三橋港采用推理公式法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水。流域內(nèi)各斷面洪峰流量見表1。

表1 山區(qū)設(shè)計(jì)洪水洪峰流量成果表

3 規(guī)劃防洪排澇工程

3.1 防洪排澇思 路

皇天畈區(qū)域現(xiàn)狀水系主要形成于20世紀(jì)五六十年代，現(xiàn)狀防洪排澇工程體系基本按照1999年批準(zhǔn)的城市防洪治澇規(guī)劃實(shí)施，對(duì)于現(xiàn)狀區(qū)域的防洪排澇發(fā)揮了重要作用。多年的運(yùn)行實(shí)踐說明，現(xiàn)狀水系相對(duì)于現(xiàn)狀區(qū)域，布局是合理的。

排澇河道主要分布在皇天畈平原區(qū)塊，主要的排澇河道有新橋江、一 ～ 五號(hào)渠、新開明渠等。河道兩岸的土地利用均已規(guī)劃成建城區(qū)，不宜作大幅度的調(diào)整?；侍祛埠泳W(wǎng)以“五橫四縱”的格局行洪排澇，“五橫”是一 ～ 四號(hào)渠和南渠，“四縱”有新開明渠與陽陂湖、五號(hào)渠、泗洲溪與新橋江和北渠。

為解決皇天畈區(qū)域的防洪排澇問題，規(guī)劃排澇思路從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：①繼續(xù)加大山洪撇分，為山區(qū)洪水再找分洪出口；②提高水面率，加大蓄滯洪區(qū)，讓洪水下排來不及時(shí)有水域可蓄；③加大“下排”泵站規(guī)模。

3.2 防洪排澇方案

根據(jù)防洪排澇思路，初步擬定了4個(gè)方案進(jìn)行分析，各方案具體河道規(guī)模見表2。

方案1：現(xiàn)狀水利工程條件；方案2：拓寬畈內(nèi)河道，新建蓄滯洪區(qū)1.90 km2；方案3：拓寬并新建畈內(nèi)河道，拓寬南北渠，拓寬水閘；方案4：拓寬并新建畈內(nèi)河道，新建南北渠分洪隧洞，拓寬水閘。

表2 各方案具體河道規(guī)模表

3.3 防洪排澇方案比選

排澇方案水利計(jì)算成果見表3。

3個(gè)規(guī)劃方案中，方案3大部分地區(qū)的洪水位均低于方案2、方案4的洪水位，除了湖塍村、金家橋由于地面高程較低有淹沒外，其他地區(qū)無淹沒。由于3個(gè)方案分洪閘分洪量不同，閘下水位有較大影響，梅雨期時(shí)，其他地區(qū)水位相差0.06 ～ 0.10 m；臺(tái)風(fēng)期時(shí)，距離排澇閘站較遠(yuǎn)的地區(qū)水位相差0.17 ～ 0.41 m，距離排澇閘站較近的地區(qū)水位相差0.02 ～ 0.13 m。經(jīng)綜合考慮，這3個(gè)方案中在水位增加不多、投資減少的情況下，推薦方案4，即通過新建分洪隧洞，擴(kuò)大分洪能力，減少進(jìn)入畈內(nèi)的洪水，降低內(nèi)澇水位。規(guī)劃方案綜合比較見表4，皇天畈區(qū)域規(guī)劃防洪排澇工程布局見圖2。

表3 排澇方案水利計(jì)算成果表 m

表4 規(guī)劃方案綜合比較表

圖2 皇天畈區(qū)域規(guī)劃防洪排澇工程布局圖

4 結(jié) 語

浙江省內(nèi)通過在上游山區(qū)新建分洪隧洞工程作為緩解下游平原區(qū)域防洪排澇壓力的案例眾多，諸如麗水市“北洪南調(diào)”防洪減災(zāi)工程、臺(tái)州市柵嶺汪排澇工程、溫嶺市湖漫隧洞排澇工程的研究均表明，通過分洪隧洞，對(duì)區(qū)域的洪水位降低有較明顯的效果，同時(shí)分洪隧洞政策處理簡(jiǎn)單、征地少的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)上述工程的研究成果，本文從加大山洪撇分的思路出發(fā)，提出了南北渠分洪隧洞的方案，輔以提高水面率、加大“下排”泵站規(guī)模等措施，有效富陽區(qū)皇天畈地區(qū)的防洪排澇的嚴(yán)峻形勢(shì)，為富陽區(qū)的城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

（責(zé)任編輯 郎忘憂）

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2017-01-20

王尉英(1979 - )，女，工程師，大學(xué)本科，主要從事水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

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