白花河防洪除澇工程建設(shè)方案探析

程耀煒

（廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510630）

廣東省惠州市惠東縣白花鎮(zhèn)是一個沿江大鎮(zhèn)，面積203.61 km2，常住人口11.3 萬人。白花河從白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)穿過，近年來白花鎮(zhèn)呈現(xiàn)出“一年一小澇，五年一大澇”特點，是整個西枝江流域洪澇災害頻率最高、受災最嚴重的鎮(zhèn)。為有效解決白花河流域的洪澇災害問題，需對白花鎮(zhèn)防洪除澇整治方案進行探討。

1 概況

白花河是西枝江一級支流，長33.6 km，集雨面積183.8 km2。上游山勢陡峭，有支流莆田河、七渡河及樟山河，蓄水工程相對較少，調(diào)蓄能力弱。中游地區(qū)為白花鎮(zhèn)及其周邊區(qū)域，為白花河流域防洪除澇重點保護區(qū)域。下游為白花鎮(zhèn)以下河段，現(xiàn)有7.22 km 土堤，白花河入西枝江口3.2 km 未建堤防，兩岸為耕地。白花河水利工程設(shè)施薄弱，洪災頻繁，特別是中下游地區(qū)地勢低洼，城建基面高程遠遠低于白花河洪水位，一遇洪水便遭受淹沒。加之西枝江洪水頂托，堤防不閉合，無排澇設(shè)施等，導致白花河中下游地區(qū)受災嚴重。

2 防洪除澇設(shè)計思路

2.1 防洪方面

白花鎮(zhèn)防洪既需要安全下泄白花河洪水，還要抵御西枝江洪水倒灌。本次設(shè)計遵循綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理的理念，提出以下建議：白花河上游通過提高地面建設(shè)標高，強化防洪能力。中游以分洪為主，新開分洪河道及新建鎮(zhèn)區(qū)上下游水閘使洪水改道，不經(jīng)鎮(zhèn)區(qū)，保障鎮(zhèn)區(qū)防洪安全；同時，新建莆田河堤防0.92 km、七渡河堤防0.31 km，使鎮(zhèn)區(qū)堤圍滿足20 a 一遇防洪要求。下游以擋洪為主，加固7.22 km堤防，確保整個堤防達標。

2.2 排澇方面

白花河流域排澇布局主要按照“上截、下排、外擋”的原則，因地制宜，以自排為主、抽排為輔。具體思路和措施為上游高水高排，以截洪為主，新建虎徑截洪渠，截上游洪水至莆田河主河道，降低下游澇區(qū)排澇壓力；中下游疏通排澇通道，整治內(nèi)河涌；下游地勢較低，充分利用低洼區(qū)域調(diào)蓄，建設(shè)水閘泵站工程，實現(xiàn)外江水位較低時水閘自排、外江水位較高時強排達標[1，2]。

原設(shè)計方案在鎮(zhèn)區(qū)上游新建下園崗、李洞、虎徑3 條截洪渠，截上游洪水至莆田河干流。截洪渠需穿越廣惠高速公路，征地面積達31.96 hm2，涉及基本保護農(nóng)田達15.81 hm2，工程投資及實施難度大。經(jīng)過現(xiàn)場勘察和比選，推薦取消下園崗、李洞截洪渠，只截李洞水上游洪水至莆田河，加大鎮(zhèn)區(qū)泵站設(shè)計排澇流量至80 m3/s作為優(yōu)化設(shè)計方案。

3 防洪除澇主要工程

3.1 上游

3.1.1 防洪工程

2018 年“8·30”洪水期間，白花河流域上游莆田村周邊最先受災，由于河道兩岸毛竹樹木叢生且河面遍布水浮蓮，河道行洪受阻，平均受淹水深近2 m，直至洪水位壅高到?jīng)_破行洪障礙物，才開始下泄，在中下游地區(qū)引起更大的洪災。因此，白花河上游治理應以增強水庫調(diào)蓄能力、實施河道整治工程保障河道行洪通暢為主。由于流域內(nèi)11 座小型水庫尚未完成安全鑒定工作，加上上游鄉(xiāng)野區(qū)域非本次防洪排澇治理工程重點防護區(qū)域，所以本次不考慮上游防洪工程建設(shè)。

3.1.2 截洪渠

按照“高水高排”的澇區(qū)治理原則，新建虎徑截洪渠截上游山洪至莆田河主河道。虎徑截洪渠為4級建筑物，長度1.10 km，堤防采用斜坡式土堤。該截洪渠寬度25 m，按20 a一遇防洪標準設(shè)計，其中起點集雨面積6.25 km2，設(shè)計水位24 m，流量76.37 m3/s，底高20 m；終點集雨面積6.72 km2，設(shè)計水位22.1 m，流量81.17 m3/s，底高18 m。

3.1.3 水閘

新建河渠截洪水閘2 個，分別為莆田河及李洞水水閘，按20 a 一遇防洪標準設(shè)計。莆田河水閘設(shè)計流量155.0 m3/s，設(shè)計孔口尺寸（寬×高）10 m×6 m，共3 孔，堰頂高程13.0 m，閘頂高程24.50 m；李洞水水閘設(shè)計流量43.60 m3/s，設(shè)計孔口尺寸（寬×高）6 m×4 m，共2孔，堰頂高程19.0 m，閘頂高程25.20 m。

3.2 中游

3.2.1 分洪河道

2018 年“8·30”洪水期間，由于上游河道行洪不暢，加上內(nèi)外江同時發(fā)生大洪水，導致了白花河中下游受災嚴重。因此，白花河中游的防洪除澇策略以分洪為主，轉(zhuǎn)移鎮(zhèn)區(qū)洪水風險，同時新建堤防，控制河道行洪寬度，提升重點區(qū)域排澇能力。綜合工程布置、施工組織、征地移民、投資等方面因素，白花鎮(zhèn)中游防洪方案推薦新開分洪河道，方案對比詳見表1。

表1 分洪河道方案優(yōu)缺點對比

新開分洪河道左岸為5 級堤防，右岸為4 級堤防，入口建在七渡河上，出口位于白花河堤防中下游段，河道長度約3.9 km，寬度按45 m 控制，與白花鎮(zhèn)下游右岸及莆田河下游右岸約1 km 堤防共同防護白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)，防護人口約19 110 人。堤防迎水面采用C25 混凝土直墻式擋墻，背水面采用1∶2 斜坡式土堤。新開分洪河道左側(cè)防護鄉(xiāng)村段為10 a一遇設(shè)計防洪標準，右側(cè)防護鎮(zhèn)區(qū)段為20 a 一遇設(shè)計防洪標準，20 a 一遇設(shè)計泄洪流量為694～711 m3/s。

3.2.2 防洪堤防

新開分洪河道右岸堤防、虎徑截洪渠左岸及其他白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)外圍堤防防護對象為白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)，防護耕地約598.31 hm2，防護人口約19 110 人。白花鎮(zhèn)按20 a 一遇洪水標準設(shè)防。由于白花河上、下游新建攔河截洪閘，所以白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)段不需再進行堤防建設(shè)，僅新建莆田河堤防0.92 km、七渡河堤防0.31 km，就可以使白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)實現(xiàn)20 a 一遇防洪標準。本次新建堤防工程含穿堤涵管8 個，位于新開分洪河道兩岸，其中左岸6個、右岸2個。

3.2.3 排澇泵站

根據(jù)《治澇標準》（SL723-2016），鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的設(shè)計暴雨歷時和排澇時間可采用24 h降雨24 h排除[3]；鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的內(nèi)河（湖）水位應控制在設(shè)計排澇水位以下，并與外河（湖）的排澇水位相互銜接。為解決工程區(qū)范圍內(nèi)日常和洪水期排水問題，根據(jù)各圍內(nèi)地形特點，考慮現(xiàn)有泵站建設(shè)規(guī)模，采用水閘、泵站聯(lián)合建設(shè)的方式。為此，拆除高畢電排站，重建新聯(lián)泵站，新建鎮(zhèn)區(qū)泵站2個，總排澇規(guī)模88 m3/s，裝機容量1.094 5萬kW，排澇標準為10 a一遇24 h暴雨1 d排干。鎮(zhèn)區(qū)泵站位于白花河河道上，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，為減少廣汕高鐵及左岸沖溝影響，較可研階段往白花河下游平移，上游防護長度適當縮短，進一步改善泵站進水條件。

泵站與鎮(zhèn)區(qū)水閘并列布置，左岸與白花河堤防銜接，右岸與鎮(zhèn)區(qū)水閘左側(cè)邊墩銜接。鎮(zhèn)區(qū)泵站為混流泵，設(shè)計流量80 m3/s，裝機4 臺，采用干室型鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)。

3.2.4 水閘

白花鎮(zhèn)洪澇區(qū)新建鎮(zhèn)區(qū)水閘，設(shè)計流量256.00 m3/s，設(shè)計孔口尺寸（寬×高）10 m×6 m，共2 孔，堰頂高程10.0 m，閘頂高程23.90 m。拆除原有高畢電排站及2孔一聯(lián)的穿堤涵，在原址重建新聯(lián)閘站。新聯(lián)水閘軸線一般與所在堤防軸線垂直，與堤內(nèi)排澇渠道平順連接，出口接至白花河或其支流。新聯(lián)水閘設(shè)計流量81.60 m3/s，設(shè)計孔口尺寸（寬×高）6 m×4 m，共2孔，堰頂高程12.0 m，閘頂高程22.80 m。具體情況，詳見表2。

表2 水閘設(shè)計參數(shù)（85高程）

3.3 下游

白花河下游整治以現(xiàn)狀堤防達標加固及加強重點區(qū)域排澇能力為主。白花河下游未建堤防段，結(jié)合當?shù)乇＾r(nóng)田不建堤防的實際訴求，推薦在新農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)中對低洼處房屋進行搬遷，取消白花河口兩岸堤防建設(shè)，以實施河道整治工程增強護岸能力作為替代方案。

3.3.1 堤防達標加固工程

白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)下游左岸堤防與新開分洪河道左岸堤防防護對象為白花河下游左岸鄉(xiāng)村地區(qū)，防護耕地約243.14 hm2，防護人口約8 051 人，按10 a 一遇洪水標準設(shè)防。白花河下游河段兩岸建有土堤7.22 km，現(xiàn)狀河道平均寬度56 m，左岸堤防經(jīng)過中小河流整治已基本達到10 a 一遇防洪標準，右岸土堤堤身單薄尚未達標。鎮(zhèn)區(qū)下游堤防是白花河流域內(nèi)僅有的堤防，對其進行達標加固基本是在原有堤防基礎(chǔ)上進行的，涉及征地少，實施難度小，工程效益較為顯著。堤防工程建成后，白花鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)下游堤防與鎮(zhèn)區(qū)閘站一起形成閉合的防洪排澇體系，對防護鎮(zhèn)區(qū)安全起到重要作用。白花河下游加固堤防段河道安全泄洪量為566～616 m3/s，現(xiàn)有堤段河道寬度維持現(xiàn)狀。

3.3.2 河道整治工程

白花河河口段兩岸為大片基本農(nóng)田，現(xiàn)狀河岸無防護，竹林雜草叢生。結(jié)合當?shù)乇＾r(nóng)田不建堤防的實際訴求，本次河道綜合整治工程對兩岸進行護岸，長度3.2 km，維持現(xiàn)狀河道寬度，通過河岸拋石、格賓籠護岸及清障，防止岸坡崩塌、沖毀農(nóng)田、河流改道，解決未設(shè)防區(qū)的保護問題。

3.3.3 水閘及泵站

根據(jù)工程防洪運行調(diào)度方案，建設(shè)洪澇區(qū)水閘2 個，分別為田屋水閘、下老屋水閘，水閘按10 a 一遇排澇標準設(shè)計。其中，下老屋水閘設(shè)計流量31.70 m3/s，設(shè)計孔口尺寸（寬×高）6 m×4 m，共1 孔，堰頂高程15.0 m，閘頂高程22.50 m；田屋水閘設(shè)計流量41.50 m3/s，設(shè)計孔口尺寸（寬×高）6 m×4 m，共1孔，堰頂高程18.0 m，閘頂高程23.60 m。具體情況，詳見表2。

新建水閘明挖施工，施工期間利用明渠導流。水閘根據(jù)最大排洪流量確定孔口尺寸及規(guī)模，為帶胸墻平底閘，閘頂布置有交通橋、檢修平臺及啟閉機室，交通橋布置在閘室的堤防內(nèi)側(cè)，與堤頂對接，堤路結(jié)合，形成一條貫穿整個堤防的交通道路。

閘室內(nèi)設(shè)有檢修門槽和工作閘門槽各1 道，工作閘門為平面鋼閘門，每孔1扇，由設(shè)在水閘頂部設(shè)備層的啟閉機啟閉。根據(jù)排洪閘運行情況及金屬結(jié)構(gòu)要求，設(shè)置檢修平臺，啟閉機室一側(cè)布置樓梯到設(shè)備層，作為連接檢修平臺與啟閉機室的通道。水閘總體布置從排澇水流方向依次為上游渠道銜接段、鋪蓋段、閘室段、消力池段、海漫段及拋石防沖槽，水流排至白花河或新開分洪河道。

4 結(jié)語

針對白花鎮(zhèn)受白花河上游洪水、下游西枝江洪水倒灌的侵害問題，通過分析探討，對白花河治理提出整體防洪除澇思路，主要治理措施為堤防建設(shè)、截洪渠道開挖、排澇泵站和防倒灌水閘興建等，以便為提升白花鎮(zhèn)防洪能力奠定基礎(chǔ)。