上海南匯東灘圈圍場地地表水系合理布局設(shè)計

(上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海 201707)

1 背景及意義

隨著上海市社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化程度日益提高，各項市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對土地的需求迅速增加。南匯東灘一期、二期促淤工程對緩解上海市土地資源短缺的矛盾，增加土地后備資源、確保土地總量動態(tài)平衡，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，都有重要意義。然而，隨著圈圍工程的實施，對地塊內(nèi)的水文環(huán)境必然造成一定的影響，進一步平衡南匯東灘圈圍地區(qū)內(nèi)水文環(huán)境、合理布局地表水系顯得尤為重要。

南匯東灘位于浦東新區(qū)南匯邊灘東側(cè)，土地屬圈圍吹填形成，基本為光灘裸地，南匯東灘促淤圈圍區(qū)域東西寬2.5～9.0km、南北長22.0～27.0km，用地范圍內(nèi)地勢平坦，整治面積為152km2。工程全部實施后，一方面可以有效緩解上海土地資源短缺壓力，呈現(xiàn)出較大的社會經(jīng)濟效應(yīng)，另一方面可能加大海水倒灌至圈圍地塊風(fēng)險系數(shù)。因此，以南匯東灘為例，研究總結(jié)圈圍工程中地塊內(nèi)地表水系合理布局、應(yīng)對潛在的不利影響，具有重要的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

2 水系布局原則

2.1 結(jié)合實際，找準定位

以長江口綜合整治開發(fā)規(guī)劃為依據(jù)，圍繞建成浦東全球城市核心區(qū)的功能定位，以保障浦東片防洪除澇安全為目標，結(jié)合南匯東灘自然現(xiàn)狀，遵循南匯東灘灘涂演變自然規(guī)律，立足當前，服從長遠。

2.2 綜合利用，統(tǒng)籌兼顧

充分利用現(xiàn)有水利工程，以自排為主，蓄排兼容；考慮生態(tài)、景觀等需要，合理調(diào)整水系布局，以增加新開河道為主，適當擴大湖泊規(guī)模，使河湖水面率不少于15%。

2.3 因地制宜，合理布局

要充分考慮土地整理時與農(nóng)田灌溉設(shè)施的關(guān)系，河道布局盡可能多采用東西向河道，以節(jié)省工程投資；同時考慮遠期城鎮(zhèn)化建設(shè)的需求，河道間距要彼此適當，疏密有度，合理分布，保證地面雨水分散、就近、多頭、短時入河，保障區(qū)域生產(chǎn)、生活和生命安全。

3 水系布局方案

河道規(guī)劃規(guī)模的確定需統(tǒng)籌考慮河道的輸配水能力、調(diào)蓄能力、河道兩岸的土地利用及河道的整治情況等多種因素，考慮河道的現(xiàn)狀規(guī)模和河湖水面率最低控制要求，初擬河道規(guī)模，進行除澇計算演算，根據(jù)計算的結(jié)果調(diào)整河道規(guī)模，方案比選后提出保障防汛除澇安全的河道規(guī)模。經(jīng)方案比選，確定南匯東灘圈圍地區(qū)的總體布局為“二十九橫、九縱、三湖、六座排澇泵閘”，其中骨干河湖為“七橫二縱二湖”。

二十九橫：從北到南布置二十九條東西向河道，其中骨干河道七條，一級支河十二條，二級支河十條。骨干河道分別為林楓河、臘石河、中港河、港東河、橙陽河、北橫河、大治河，貫穿白蠟河至衛(wèi)家河，連通現(xiàn)狀海塘西側(cè)的規(guī)劃東引河，是南匯東灘主要的引排水通道。一級支河、二級支河等支級河道是骨干河道的有力補充，對土地利用、防汛除澇、雨水蓄排、農(nóng)業(yè)灌溉、降鹽洗淡、生態(tài)環(huán)境改善等發(fā)揮應(yīng)有的作用。

九縱：從西向東布置九條南北向河道。其中擬布置骨干河道二條，一級支河三條，二級支河四條。骨干河道分別為白蠟河、亭南河；一級支河分別為日暉河、匯灘河、衛(wèi)家河；二級支河分別為春雷河、夏雨河、秋風(fēng)河、冬雪河。南北向河道是南匯東灘主要輸配水通道，也是重要的連通性河道，對防汛除澇、水資源利用及東灘內(nèi)部河湖成網(wǎng)、增強東灘自身防汛調(diào)節(jié)能力，促進南北向調(diào)節(jié)能力，保障防汛除澇安全，具有重要的意義。

三湖：開挖的湖泊是未來南匯東灘區(qū)域水景觀打造，東灘水環(huán)境、水生態(tài)重點營造水體。同時，湖泊的開挖將與南匯東灘的防洪除澇、水資源綜合利用等密切相關(guān)，有利于生態(tài)旅游發(fā)展，規(guī)劃布置洋田湖、梁野湖、大坪湖。其中，洋田湖、梁野湖控制水域面積較大，對未來臨港地區(qū)開發(fā)具有較大的意義，因此按照次干河道進行規(guī)劃控制；大坪湖作為一級支河進行控制。

六泵閘：規(guī)劃根據(jù)《南匯東灘水系規(guī)劃專題報告》，沿南匯東灘東圍堤設(shè)置六座泵閘，泵閘間距約5km，其中大治河泵閘、北橫河泵閘主要服務(wù)浦東大片的防洪排澇，其他四座泵閘包括中港河泵閘、港東河泵閘、林楓河泵閘、臘石河泵閘，近期主要承擔(dān)南匯東灘整治圈圍區(qū)域的防洪排澇，遠期與浦東片其他泵閘一起承擔(dān)浦東片的防洪排澇。

4 模型計算和驗證

除澇計算將整個地塊納入模型，將南匯東灘七橫、二縱、二湖及相關(guān)水利工程構(gòu)成計算的骨干河網(wǎng)，其余河道作為調(diào)蓄性河道，以河湖水面率控制納入模型計算。浦東片水系概化河網(wǎng)包括了全部骨干河道、部分重要支級河道和南匯東灘規(guī)劃河道，涉及區(qū)域面積2300km2、總河長約2014km，共概化河段894條段、節(jié)點593個、水閘75座、排澇泵站35座。其中南匯東灘概化泵閘6座，泵站流量470m3/s，每座水閘均設(shè)排澇泵站。地塊內(nèi)水系概化河網(wǎng)見圖1。

圖1 地塊內(nèi)水系概化河網(wǎng)

除澇標準計算采用“20年一遇最大24小時面暴雨量201.1mm，2005年麥莎設(shè)計雨型及相應(yīng)同步實測潮型”與“20年一遇最大24小時面暴雨量200.2mm，1963年設(shè)計雨型及相應(yīng)同步實測潮型”兩種雨型條件下進行復(fù)核，經(jīng)計算，兩種雨型條件下，南匯東灘水利工程按照全部規(guī)劃實施后，能夠滿足浦東片整體水位控制在3.75m以下的要求，滿足除澇控制要求。兩種雨型條件下計算成果見圖2、圖3。

5 圈圍工程對地塊水文的影響

5.1 改變現(xiàn)狀水系布置

南匯東灘地處長江口，位于太湖流域最下游，現(xiàn)狀淡水資源相對匱乏，未能形成有效的地塊引排水體系。

南匯東灘引水需緊緊依托浦東大片，需開挖河道，連通大片河網(wǎng)，并根據(jù)南匯東灘周邊水體的水量、水質(zhì)和時空分布特點，充分利用潮差，西引東排、北引南排，實行浦東片統(tǒng)一引水調(diào)度。近期加快大治河?xùn)|閘東移新建工程，大治河?xùn)|閘外移后，建設(shè)南北向河道，引大治河水。同時遠期抓緊建設(shè)規(guī)劃骨干河道及泵閘，骨干河道與浦東現(xiàn)有河網(wǎng)互連互通，泵閘排澇、降漬，南

圖2 南匯東灘整治區(qū)2005年麥莎設(shè)計降雨、水位時程示意圖

圖3 南匯東灘整治區(qū)1963年設(shè)計降雨、水位時程示意圖

匯東灘與大片聯(lián)動后可采取西引東排等多種調(diào)度方案，形成系統(tǒng)全面的引排水系統(tǒng)，助力圈圍地塊經(jīng)濟發(fā)展。

5.2 易形成內(nèi)澇區(qū)域

由于南匯東灘促淤圈圍區(qū)域內(nèi)地勢平坦，分為多期工程進行分別圈圍整治，全部實施完成后，圈圍地面高程不低于4.0m，低于浦東大控制片的三等以上規(guī)劃河堤高程4.2m，且規(guī)劃擬實施河道全岸段底高程為定值，河道間水體交匯依靠黃浦江潮汐落差推動，故離閘控口門越近，流速越快；反之，流速越慢，離閘控口門越遠的岸段水體中的細小泥沙會慢慢積蓄，淤積現(xiàn)狀河道，導(dǎo)致水位會不斷壅高，且河道堤岸防洪高程標準較低，易增加周邊農(nóng)作物受澇風(fēng)險。

5.3 加大海水倒灌風(fēng)險

南匯東灘建成后納入浦東大控制片水系體系控制中，增加了防汛除澇控制面積，破壞了原有的咸淡水平衡臨界區(qū)域，考驗的是最外延堤防工程的防滲成果。圈圍工程建成后，北橫河、大治河等主要入海河道流程增加，入海流速降低，大大增加了海水倒灌圈圍地塊交界處的風(fēng)險。

5.4 影響地區(qū)生物多樣性

南匯東灘沿海灘涂濕地內(nèi)動植物種類非常豐富，動物主要以丹頂鶴為主，植物以蘆葦群落為主，同時也是過境候鳥南遷北往重要的中轉(zhuǎn)站。

其中底棲動物有軟體動物、甲殼類、多毛類和魚類等100余種，是上海底棲動物資源最為豐富的區(qū)域之一，濕地為候鳥提供了休息場所和食物，吸引了大量鳥兒在此歇息，但圈圍工程的施工期建設(shè)勢必會大大削弱該地域的原有生態(tài)效應(yīng)，影響候鳥正常的生存繁衍節(jié)奏。這里不僅僅是野生動物的家園，也是大自然留給上海的一道生態(tài)屏障。如果失去南匯東灘這樣的灘涂濕地，上海在面對未來可能的氣候影響時將會更加不堪一擊。

6 規(guī)劃水系布局的重要性

為進一步消減南匯東灘圈圍工程對地塊內(nèi)的水文環(huán)境的不利影響，合理布置圈圍地塊內(nèi)河網(wǎng)水系布局與規(guī)模，研究東灘區(qū)域防汛除澇總體方案，完善南匯東灘防洪除澇安全保障體系是十分必要的。

開展南匯東灘整治工程區(qū)域水系規(guī)劃，提高南匯東灘整治區(qū)域的規(guī)劃河湖水面率，可以進一步落實新一輪《上海市城市總體規(guī)劃(2017—2035)》及《市水務(wù)局市海洋局與市規(guī)土局工作對接會議的紀要》〔2017-17〕的要求，增加南匯東灘區(qū)域的淡水資源和生態(tài)空間，既可為上海未來建設(shè)山清水秀生態(tài)空間奠定更好的基礎(chǔ)，也可進一步保障南匯東灘及周邊區(qū)域防汛除澇安全。

7 合理性建議

7.1 全方位多角度統(tǒng)籌規(guī)劃

水系規(guī)劃系統(tǒng)涉及方方面面，有居民、土地、經(jīng)濟發(fā)展需求等形形色色的影響因素，為此，建設(shè)過程中需要遵循科學(xué)發(fā)展、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展的大方針，促進圈圍促淤工作和生態(tài)濕地建設(shè)的和諧發(fā)展，走生態(tài)優(yōu)先、保護發(fā)展的道路。如水系結(jié)合綠化、路網(wǎng)建設(shè)，使城市“軟硬”主干道有機的結(jié)合，形成一條條綠色景觀生態(tài)廊道，在保障經(jīng)濟發(fā)展需求的同時，保持濕地原有的生態(tài)性。

7.2 合理布置橫縱水系

南匯東灘利用潮差，西引東排、北引南排，實行浦東片統(tǒng)一引水調(diào)度，合理地延長出?？谖恢?，均勻布置分流支河，力保全流域范圍內(nèi)的防汛除澇，同時保障建成后農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)的供水量。

7.3 保障建設(shè)期間排水

在圈圍促淤過程中，促淤積水問題尤為突出，局部積水過高，可引起防汛除澇危害，甚至危害居民安全，應(yīng)合理布置導(dǎo)水堤。

因南匯東灘圍堤上規(guī)劃水閘暫未建成，需設(shè)置必要的臨時涵閘進行臨時排水，但促淤圈圍工程臨時涵閘應(yīng)與規(guī)劃的水系出路統(tǒng)籌部署，避免產(chǎn)生工程投資上的浪費。

7.4 保護濕地完整性

南匯東灘濕地內(nèi)動植物資源豐富，不僅設(shè)置有世界自然基金會觀測區(qū)，且為被“國際鳥盟”認定的重要鳥區(qū)，其生態(tài)價值溢于言表，建議廣納社會各界人士的有益建議，在保護濕地完整性的前提下，大力發(fā)展南匯東灘的生態(tài)文明建設(shè)，將南匯東灘打造成一張吸引全世界的生態(tài)名片。

8 結(jié) 語

促淤圈圍地塊內(nèi)水系規(guī)劃涉及面廣、實施難度大、不利因素眾多，需要在前人經(jīng)驗基礎(chǔ)上，不斷整合資源，全方位多角度統(tǒng)籌規(guī)劃，促進圈圍促淤工作和生態(tài)濕地建設(shè)的和諧發(fā)展。