北溪引水左干渠角美區(qū)域內(nèi)澇成因分析與治理

（福建省九龍江北溪水資源調(diào)配中心，福建漳州 363107）

1 左干渠角美段工程概況

左干渠是九龍江北溪引水工程的重要組成部分，向廈門(mén)市及漳州角美鎮(zhèn)輸送工農(nóng)業(yè)及城市用水，全長(zhǎng)51.5 km，角美境內(nèi)15.17 km，1980 年5 月建成通水。隨著廈門(mén)、角美經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，左干渠不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的供水需求，對(duì)全線進(jìn)行了改造，其中角美段分二期實(shí)施，一期工程由田邊暗涵出口至廈門(mén)段交界處，長(zhǎng)5.872 km，田邊暗涵出口下游1.8 km 長(zhǎng)為高邊坡段，箱涵布置于原渠道中間，箱涵頂為排洪通道，其余為低邊坡段，箱涵布置于原渠道左側(cè)，右側(cè)為排洪通道，2002年12 月改造工程完工。二期工程采用新挖雙孔自流隧道自江東取水口至田邊暗涵進(jìn)口處，2012 年11 月完工通水，原左干渠江東進(jìn)水口至田邊暗涵進(jìn)口段渠道目前承擔(dān)排洪、灌溉和生態(tài)補(bǔ)水等任務(wù)。

2 左干渠角美段的內(nèi)澇問(wèn)題

據(jù)左干渠等水位觀測(cè)資料，歷年主要內(nèi)澇情況為：1990 年8 月5 日內(nèi)澇最高水位4.05 m（黃海高程），1991 年6 月15 日內(nèi)澇水位4.07 m，1993 年6 月9 日內(nèi)澇水位3.90 m，1994 年8 月5 日內(nèi)澇水位3.80 m，1995 年8 月4 日內(nèi)澇水位4.50 m，1996 年8 月2 日內(nèi)澇水位5.70 m，1997 年5 月5 日內(nèi)澇水位5.45 m，1997年8 月30 日受14 號(hào)臺(tái)風(fēng)影響內(nèi)澇水位5.0 m，2008 年6 月12 日內(nèi)澇水位5.35 m。歷次內(nèi)澇發(fā)生時(shí)角美自來(lái)水廠均受淹停水、國(guó)道324 線角美鎮(zhèn)區(qū)段均中斷通行。

1996 年8 月的洪災(zāi)，是左干渠建成后內(nèi)澇最嚴(yán)重的一次。受8 號(hào)臺(tái)風(fēng)的影響，8 月1 日8 時(shí)至2 日12時(shí)，臺(tái)風(fēng)過(guò)程雨量307.10 mm，最大24 h 降雨量281 mm。2 日6 時(shí)，左干渠水位達(dá)3.41 m 后洪水漫出渠岸開(kāi)始發(fā)生內(nèi)澇，并以平均每小時(shí)38.20 cm 的速度上漲，12 時(shí)達(dá)到峰值5.70 m；8 時(shí)洪岱閘下游的排洪港水位超過(guò)3.30 m，兩側(cè)農(nóng)田發(fā)生內(nèi)澇，最高內(nèi)澇水位4.23 m。受左干渠內(nèi)澇影響，國(guó)道中斷通車(chē)11 小時(shí)，角美農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)停止?fàn)I業(yè)，角美開(kāi)發(fā)區(qū)供水水廠一級(jí)泵房受淹停止供水2 天、影響正常供水4 天，角美自來(lái)水廠也受淹停止供水2 天。內(nèi)澇造成角美全區(qū)自來(lái)水停供、工廠停產(chǎn)、半停產(chǎn)，居民生活、企業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。

3 內(nèi)澇成因分析

3.1 氣候、地理?xiàng)l件

本地區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，區(qū)域雨量充沛，4—6 月的梅雨及7—9 月的臺(tái)風(fēng)雨是造成洪澇災(zāi)害的主要原因，由太平洋臺(tái)風(fēng)入侵所挾帶的暴雨強(qiáng)度大，雨量集中，引起的洪澇災(zāi)害更為嚴(yán)重。左干渠北側(cè)良才山最高海撥達(dá)485.60 m，東側(cè)文圃山海拔422.20 m，南側(cè)沿江一帶海拔標(biāo)高僅為2.50 m 左右，山地小流域的暴雨，匯流3小時(shí)內(nèi)就到達(dá)左干渠。左干渠角美鎮(zhèn)區(qū)段北側(cè)4 個(gè)小流域中，龍嶼流域面積最大，但其河床長(zhǎng)度僅7.60 km，平均坡降1.70%，其它小流域平均坡降均大于1.44%，詳見(jiàn)表1。由于河床短，坡降大、匯流歷時(shí)短，因此各小流域洪峰在左干渠相遇，內(nèi)澇水位上升速度快。如1996年8 月2 日7—10 時(shí)，降雨量135.10 mm，至12 時(shí)，左干渠龍嶼閘水位由3.67 m 上升到最高點(diǎn)5.70 m，平均每小時(shí)提高40.60 mm。

表1 左干渠角美鎮(zhèn)區(qū)北側(cè)小流域各項(xiàng)指標(biāo)

3.2 工程防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)低

3.2.1 左干渠

左干渠由西向東橫穿角美鎮(zhèn)區(qū)域，集雨面積69.55 km2，左干渠設(shè)有排洪閘7 座，詳見(jiàn)表2。左干渠匯流及排洪情況為：江東進(jìn)水口至吳宅隧洞前匯集的洪水通過(guò)普西分水閘、坂美排洪閘排洪，洪水進(jìn)入低干渠；吳宅隧洞出口至田邊暗涵進(jìn)口前匯集的洪水，由林美排洪閘排洪，洪水進(jìn)入林美渠；田邊暗涵出口后的蒼坂、洪岱、龍嶼、埔頭等小流域的洪水，由洪岱、下仕、角美、社頭閘排洪，洪水匯集至排洪港。低干渠、林美渠、排洪港匯集的洪水由角美鎮(zhèn)沿江的排澇閘排至九龍江北溪北港，左干渠排洪能力受角美鎮(zhèn)管轄的低干渠、林美渠、排洪港及沿江排澇閘等水利工程的排澇能力制約。

表2 左干渠排洪閘整治前后尺寸、孔數(shù)

左干渠原斷面型式為土渠，渠底寬6.30 m，水深3 m，邊坡坡度1∶2，渠底縱坡1∶20 000，渠道易產(chǎn)生淤積。左干渠排洪閘下游的排洪港、林美渠等排洪渠道，20 世紀(jì)90 年代因自然淤積嚴(yán)重，造成排洪不暢，影響排洪；1992年角美鎮(zhèn)在修建僑興路時(shí)拆除角美排洪閘，改用漿砌石堰擋水。自然和人為因素造成左干渠排洪能力下降。

3.2.2 角美區(qū)域防洪排澇工程

角美水系如圖1 示，角美鎮(zhèn)區(qū)澇片上游有5 座水庫(kù)，其中蒼板溪上游3 座分別為大坑水庫(kù)、獅巖水庫(kù)、天成水庫(kù)，龍嶼港上游2 座分別為鬼仔坑水庫(kù)、水磨水庫(kù)，總集水面積7.16 km2，總庫(kù)容445 萬(wàn)m3，正常庫(kù)容330.50 萬(wàn)m3，限蓄庫(kù)容232.70 萬(wàn)m3。鎮(zhèn)區(qū)澇片主要排洪通道為排洪港，長(zhǎng)度5 880 m，寬度35～40 m，北面承接北引左干渠洪水，往南通過(guò)壺嶼港水閘排入九龍江，東接社頭港、僑興港、下仕港洪水，西連后坂溪，兩側(cè)港汊密布，形成河網(wǎng)。低干渠為江東澇片排洪主通道，寬度8～16 m，偏窄；林美渠為吳宅澇片區(qū)排洪主通道，寬度8～12 m，偏窄。當(dāng)發(fā)生10 年一遇洪水時(shí)，主要排洪渠道控制斷面水位均會(huì)漫過(guò)渠頂，發(fā)生內(nèi)澇。江堤上原有壺嶼等12 座排澇閘，總凈寬57.60 m。

圖1 角美水系圖

存在的主要問(wèn)題：?jiǎn)蝹€(gè)水庫(kù)控制流域面積小，庫(kù)容不大，水庫(kù)防洪調(diào)度難度大；部分渠道規(guī)模偏小，局部河段由于城市開(kāi)發(fā)改為暗涵，渠道淤積較嚴(yán)重，排洪及調(diào)蓄洪水能力下降；渠道上橋涵較多，阻水嚴(yán)重；舊城區(qū)局部地勢(shì)較低，易發(fā)生內(nèi)澇；沿江水閘規(guī)模偏小，排水能力不足；目前未建立完善的流域洪水預(yù)警系統(tǒng)，不能適時(shí)進(jìn)行雨量、水位、水量信息收集。

3.3 內(nèi)澇受九龍江潮水位影響

九龍江北溪下游為感潮河段，在九龍江高潮位時(shí)，內(nèi)澇洪水受潮水頂托，不能及時(shí)外排，特別是當(dāng)內(nèi)澇洪水與九龍江洪水、外海天文大潮形成三碰頭時(shí)，澇、洪、潮三方面的自然因素共同作用會(huì)造成十分嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。由圖2 可以看出，1996 年8 月2 日15 時(shí)、3 日3時(shí)左右，外江潮水位接近或高于排洪港水位，為防止江水倒灌，排澇閘須關(guān)閉。高潮位時(shí)段水閘排澇量減少甚至停止排澇，延長(zhǎng)了內(nèi)澇時(shí)間。

圖2 內(nèi)澇水位過(guò)程線

3.4 防洪排澇系統(tǒng)建設(shè)落后于城鎮(zhèn)發(fā)展

角美1991 年設(shè)立角美工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，2012 年設(shè)立漳州臺(tái)商投資區(qū)，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，區(qū)域用地功能發(fā)生了較大變化，原來(lái)的農(nóng)田、水塘變成了城鎮(zhèn)，流域下墊面發(fā)生變化，使得流域產(chǎn)匯流加快，而蓄水能力卻下降，調(diào)蓄能力差。主干排洪渠道左干渠、低干渠、林美渠、排洪港等目前防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)不足10 年一遇，現(xiàn)狀沿岸堤防未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，隨著城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)，徑流系數(shù)成倍提高，原有的防洪排澇設(shè)施不能適應(yīng)城鎮(zhèn)發(fā)展的要求。

4 內(nèi)澇治理

4.1 近期整治措施及治理效果

1）左干渠一期改造時(shí)，對(duì)明渠同時(shí)進(jìn)行治理，主要措施為：一期改造段暗涵右側(cè)明渠及未改造段渠道全線清淤，拆除原角美排洪閘前及下仕港擋水堰，復(fù)建角美排洪閘，恢復(fù)渠道排洪能力；一期改造完成后，明渠輸水改為箱涵輸水，洪岱、社頭排洪閘免去了擋水功能，閘門(mén)可處于全開(kāi)狀態(tài)，左干渠角美鎮(zhèn)區(qū)段可做到預(yù)泄調(diào)洪。

2）由于鎮(zhèn)區(qū)段排洪渠道再次嚴(yán)重淤積，局部斷面狹窄、邊坡陡，渠中雜草叢生，已無(wú)法滿(mǎn)足渠道正常運(yùn)行。為凈化環(huán)境，提高行洪能力，2010 年對(duì)該段渠道圍堰清淤，同時(shí)對(duì)渠底、渠坡硬化處理，渠頂設(shè)安全圍護(hù)。本次處理渠道總長(zhǎng)5 630 m，清除淤泥約3.20 萬(wàn)m3，采用干砌塊石護(hù)底、600 mm×600 mm×60 mm C20 六邊形混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，護(hù)砌坡頂高程高出箱涵頂50 cm。

3）2013 年對(duì)左干渠江東進(jìn)水口至田邊暗涵進(jìn)口段渠道進(jìn)行整治，具體項(xiàng)目為：江東進(jìn)水閘改建、普西低干渠分水閘改建、林美排洪閘改建。水閘排洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20 年一遇，整治后排洪閘尺寸及孔數(shù)見(jiàn)表2。

4）角美鎮(zhèn)管理的排洪港、壺嶼閘、林美渠已按2013 年的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整治，由于324 國(guó)道江東段改道、角美段拓寬及角海路拓寬，板美閘2、洪岱閘、社頭閘已拆除，待生態(tài)補(bǔ)水工程項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，將按規(guī)劃擇址新建。

得益于上述工程改造措施，左干渠角美區(qū)域2010年至今未發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇，治理取得較好效果，滿(mǎn)足近期規(guī)劃要求。

4.2 遠(yuǎn)期治理規(guī)劃

左干渠角美區(qū)域當(dāng)?shù)卣幹屏恕墩闹菖_(tái)商投資區(qū)防洪排澇專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》（2013 年）并實(shí)施，隨著城市化進(jìn)程及新城區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)不斷加快，上述規(guī)劃已不能滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)建設(shè)的需求，較多規(guī)劃工程已無(wú)法實(shí)施。為了配合漳州臺(tái)商投資區(qū)的規(guī)劃建設(shè)，確保防洪排澇安全，2019 年對(duì)防洪排澇體系進(jìn)行調(diào)整，編制了《漳州臺(tái)商投資區(qū)防洪排澇規(guī)劃修編報(bào)告》，規(guī)劃包含左干渠，左干渠防洪排澇治理是其規(guī)劃的重要組成部分。

4.2.1 規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)

防山區(qū)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20 年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)由原規(guī)劃10 年一遇調(diào)整為20 年一遇。現(xiàn)有舊城區(qū)河道拓寬難度大，近期按照10 年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)期結(jié)合舊城改造提高至20 年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)。防九龍江北溪洪水標(biāo)準(zhǔn)近期按50 年一遇、遠(yuǎn)期100 年一遇設(shè)防，河口海堤防潮標(biāo)準(zhǔn)近期按50 年一遇、遠(yuǎn)期100 年一遇設(shè)防。

4.2.2 規(guī)劃治理措施

左干渠20 年一遇設(shè)計(jì)洪水水面線部分成果見(jiàn)表3，從表中可以看出，普西閘、吳宅隧洞進(jìn)口、僑興港、龍嶼港等處現(xiàn)狀岸頂高程未達(dá)20 年一遇防澇標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃采用以下措施提高防澇標(biāo)準(zhǔn)。

表3 左干渠設(shè)計(jì)洪水水面線成果表（20 年一遇）

1）左干渠渠首段兩岸地勢(shì)較高，堤岸滿(mǎn)足防洪排澇要求，現(xiàn)狀渠道寬度為8～12 m。規(guī)劃將渠道拓寬至14 m，對(duì)渠道進(jìn)行清淤，整治渠道1 247 m。

2）因左干渠江東段改道，規(guī)劃利用原渠道作為排洪通道，現(xiàn)狀渠道寬度為14～25 m。規(guī)劃將渠道拓寬至25 m，對(duì)渠道進(jìn)行清淤疏浚，需整治2 273 m 渠道。

3）左干渠吳宅段，現(xiàn)狀渠道寬度19 m，規(guī)劃擬對(duì)渠道兩岸進(jìn)行加高，對(duì)現(xiàn)狀渠道進(jìn)行清淤疏浚，整治渠道3 200 m。

4）北引左干渠鎮(zhèn)區(qū)段排洪通道，現(xiàn)狀斷面較窄，渠道寬12～25 m，過(guò)洪斷面偏小，規(guī)劃對(duì)該段渠岸進(jìn)行加高，對(duì)渠底進(jìn)行清淤疏浚。

5）低干渠規(guī)劃將渠道拓寬至20 m，林美渠規(guī)劃渠道拓寬至35 m，排洪港結(jié)合舊城改造，兩岸堤防進(jìn)行加高加固。

6）規(guī)劃擴(kuò)建現(xiàn)有12 座沿江排澇閘，實(shí)施完成后的排澇閘總凈寬達(dá)174 m。

5 結(jié)語(yǔ)

左干渠的內(nèi)澇問(wèn)題經(jīng)工程措施初步治理已取得一定成效，在實(shí)施防洪排澇遠(yuǎn)期規(guī)劃，加強(qiáng)工程措施提高防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也應(yīng)重視非工程措施在內(nèi)澇治理中的作用，非工程措施包含政策法規(guī)、防汛決策支持系統(tǒng)、防洪預(yù)案和其它措施等。

隨著漳州臺(tái)商投資區(qū)城市化發(fā)展，左干渠二側(cè)農(nóng)地將持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，因此應(yīng)加強(qiáng)渠道的工程管理和保護(hù)，對(duì)涉及渠道的開(kāi)發(fā)方案，應(yīng)依法經(jīng)過(guò)水行政主管部門(mén)批準(zhǔn)，對(duì)不利于防汛的違法建筑應(yīng)依法拆除。同時(shí)應(yīng)重視生物防災(zāi)減災(zāi)措施，植樹(shù)綠化，保持水土，減少?gòu)搅鳎幸鎯?nèi)澇治理。