陳華鏡
(福建省水利規(guī)劃院,福州350001)
沿海地區(qū)土地資源緊缺成為制約地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大難題。利用灘涂資源,拓展發(fā)展空間,具有優(yōu)越的港口、交通等諸多優(yōu)勢(shì),是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的方向之一。而沿海墾區(qū)多為低洼地,開發(fā)利用改變土地功能,引出排澇新問題。排澇達(dá)標(biāo)問題是土地開發(fā)的一個(gè)基礎(chǔ)條件,合理選擇排澇措施,確保排澇安全、降低開發(fā)成本,是墾區(qū)土地開發(fā)利用面臨的一個(gè)矛盾問題。
開發(fā)墾區(qū),將原來的農(nóng)業(yè)用地或?yàn)┩康馗臑槌擎?zhèn)商住或工業(yè)用地,意味著墾區(qū)土地使用功能的改變,將引起新的排澇問題。其致災(zāi)原因主要有4個(gè)方面:
沿海墾區(qū),地勢(shì)低洼,集雨面積不小。而這些區(qū)域常常是臺(tái)風(fēng)登陸或臺(tái)風(fēng)經(jīng)過區(qū)域,暴雨強(qiáng)度大,曾出現(xiàn)過1 h降雨量超100 mm情況。且周邊上游山地植被差,山坡陡,流程短,短時(shí)間內(nèi)即可匯集到墾區(qū),極易成澇。
沿海地區(qū)潮型多為規(guī)則半日潮,1 d有兩個(gè)周期。年內(nèi)出現(xiàn)高潮的月份一般在7~9月份,同臺(tái)風(fēng)暴雨頻發(fā)的月份完全一致。一旦暴雨與高潮的外海潮水相遇,墾區(qū)成了只能進(jìn)不能出的“集水盆”,澇災(zāi)就不可避免。
老墾區(qū)排澇設(shè)施系按農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),允許一定歷時(shí)的淹深。而新開發(fā)用地為城鎮(zhèn)商住和工業(yè)用地用途,澇水漫溢是難以承受的,其相應(yīng)排澇設(shè)施須滿足澇水不漫溢的要求。因此,老墾區(qū)排澇設(shè)施與新開發(fā)用地之要求難地匹配。
近年來,墾區(qū)功能的逐漸轉(zhuǎn)變,大量農(nóng)地、菜地被征用,變成了交通路網(wǎng)和居住或工業(yè)用地,一方面導(dǎo)致不透水面積不斷增加,大大增加了暴雨流澇量;另一方面滯澇面積不斷減少,加上淤積加重,導(dǎo)致內(nèi)澇問題愈發(fā)突出。
墾區(qū)變?yōu)殚_發(fā)區(qū),面臨豎向標(biāo)高和排澇設(shè)施選擇兩個(gè)方面問題,直接關(guān)系到開發(fā)區(qū)的安全和開發(fā)成本。分述如下:
從安全角度來說,地面豎向標(biāo)高越高越安全,相應(yīng)配套的排澇措施越簡(jiǎn)單,高到一定程度澇水就可實(shí)現(xiàn)自排。但墾區(qū)地勢(shì)較低,要達(dá)到澇水自排需填高地面,所需的填方量巨大。而沿海墾區(qū)周邊料場(chǎng)難找,運(yùn)距超過15 km,甚至更遠(yuǎn),費(fèi)用很高。而且開山取土,又面臨環(huán)境保護(hù)和水土流失問題,審批很難。
為了確保安全,同時(shí)降低造地成本,基于潮水頂托的季節(jié)性和澇潮遭遇的不確定性,可以考慮區(qū)別不同地塊用途,選擇不同的豎向標(biāo)高。首先是確保會(huì)危及人身安全、重要設(shè)施所在(如工廠的鍋爐間、倉(cāng)庫(kù))、交通主干路網(wǎng)等用地,豎向標(biāo)高應(yīng)滿足設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。其次,要因地制宜,對(duì)于允許短時(shí)間受淹,待潮水頂托過后澇水排出后影響不大的場(chǎng)地,如學(xué)校公共操場(chǎng)、社區(qū)廠區(qū)的公共綠化地塊等區(qū)域,可適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn),降低標(biāo)高,以減少填方量,節(jié)約投資。
排澇設(shè)施關(guān)系到內(nèi)澇水位和地面標(biāo)高。綜合排澇設(shè)施規(guī)模越大,內(nèi)澇水位越低,地面豎向標(biāo)高將隨之降低,填方工程量將相應(yīng)減少;反之綜合排澇設(shè)施規(guī)模越小,內(nèi)澇水位越高,地面填方量將越大。故合理確定排澇措施及其規(guī)模,對(duì)安全性和開發(fā)成本影響甚大。常用的排澇措施有以下幾種:
2.2.1 水閘
水閘是澇水的出口,是最基本的設(shè)施。要降低內(nèi)澇水位,關(guān)鍵在于潮水頂托過后,水閘能否在一個(gè)退潮期內(nèi)及時(shí)排出澇水。老墾區(qū)普遍存在水閘凈寬偏小問題。主要原因是原設(shè)計(jì)以滿足農(nóng)作物或養(yǎng)殖需要。農(nóng)作物允許受淹一段時(shí)間,養(yǎng)殖區(qū)也允許一定程度淹沒。而作為開發(fā)區(qū),在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),不允許漫溢。擴(kuò)大水閘,是老墾區(qū)開發(fā)解決排澇問題一個(gè)主要方向。對(duì)于新墾區(qū),水閘寬度必須留夠,滿足蓄排要求。對(duì)于新墾區(qū)適當(dāng)加大閘寬,增加一些投資,但相應(yīng)減少了堤長(zhǎng),總投資增加不多,但排澇效果和安全性提升效益明顯。
2.2.2 內(nèi)河
內(nèi)河既有匯集、排出澇水作用,還兼有蓄澇作用。內(nèi)河寬度直接影響內(nèi)澇水位。內(nèi)河越寬,澇水位越低。但存在占地多、枯水期景觀效果差問題??菟诰坝^效果差可以采取內(nèi)河選用復(fù)式斷面并建生態(tài)護(hù)岸辦法來解決,但占地問題不可避免。老墾區(qū)必須整治內(nèi)河,滿足蓄排要求,確保排得出、排得暢。
2.2.3 滯澇區(qū)
滯澇區(qū)用于調(diào)蓄澇水,錯(cuò)開潮水頂托期,達(dá)到降低內(nèi)澇水位的目的。滯澇區(qū)調(diào)蓄容積越大,內(nèi)澇水位就能降得越低,安全性、效果就越好。但需要一定的占地,特別是滯澇區(qū)一般都設(shè)在墾區(qū)閘前,與追求土地高利用率有矛盾。近年來,生態(tài)、景觀建設(shè)已形成共識(shí),結(jié)合滯澇區(qū)建設(shè)休閑、親水景觀公園,不失一舉多得。
2.2.4 調(diào)蓄水庫(kù)
在有條件的墾區(qū)上游,修建具有一定調(diào)蓄庫(kù)容的水庫(kù),進(jìn)行錯(cuò)峰調(diào)蓄,作用及效果與滯澇區(qū)相似。水庫(kù)還可兼具供水功能,不失一舉兩得。
2.2.5 局部抽排
在潮水頂托期,排澇站抽排對(duì)于降低內(nèi)澇水位很直觀。但是,對(duì)于集雨面積大的區(qū)域(一般超過30 km2),要靠泵站短時(shí)間內(nèi)降低內(nèi)澇水位,相當(dāng)于泵站要抽排山洪洪峰來水,泵站規(guī)模要建很大,不僅投資大,而且因常常遭遇惡劣天氣組合,如臺(tái)風(fēng)期間出現(xiàn)斷電情況,運(yùn)行可靠性差,不現(xiàn)實(shí)。對(duì)于墾區(qū)因開發(fā)需要產(chǎn)生自然分割(如網(wǎng)路),局部低洼地塊,如老村莊,要抬高地面不可能,因分割后局部集雨面積不大(一般<10 km2),采取局部抽排辦法效果明顯,投資最省。小規(guī)模泵站因備用電源容易實(shí)現(xiàn),運(yùn)行可靠性相對(duì)高,運(yùn)行成本也不大,而且片區(qū)小,應(yīng)急措施容易實(shí)現(xiàn),風(fēng)險(xiǎn)小。
2.2.6 截洪溝
在墾區(qū)上游邊緣修建截洪溝,實(shí)現(xiàn)澇水高排,把坡面水或上游山地水直接排入外海,而不匯入墾區(qū),達(dá)到降低內(nèi)澇水位的目的。但往往截洪溝沿山邊修建,長(zhǎng)度長(zhǎng),截洪流量大而規(guī)模大,投資大,占地也不少,而且安全性差,很少采用。
上述措施中,水閘與內(nèi)河是必備不可替代的,僅是規(guī)模大小與效果大小問題。其它措施之間具有替代性,取決于不同條件和實(shí)施難易。如滯澇區(qū)與上游攔蓄水庫(kù),具有相似效果,看是否有實(shí)現(xiàn)條件和代價(jià)大小。建排澇站可局部減少滯澇區(qū)面積,對(duì)于小區(qū)域排澇效果不錯(cuò),但在惡劣天氣條件下,運(yùn)行可靠性差,不如滯澇區(qū)和調(diào)蓄水庫(kù)安全。而且排澇站對(duì)于大區(qū)域澇水作用不明顯,除非建超大型泵站,不經(jīng)濟(jì)。截洪溝排水快,但自身安全感相對(duì)低,畢竟是“頭頂上懸河”,而且投資不會(huì)省。根據(jù)近幾年多個(gè)墾區(qū)排澇規(guī)劃、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析,在選擇排澇措施的過程中,應(yīng)把握以下原則和思路:
1)樹立安全第一理念,確保排澇達(dá)標(biāo)滿足排澇安全需求,所選擇的措施必須運(yùn)行可靠,然后才是節(jié)約開發(fā)成本。
2)因地制宜,綜合考慮安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。
3)協(xié)調(diào)與追求土地高利用率之間矛盾,實(shí)現(xiàn)排澇減災(zāi)安全與生態(tài)景觀效益相和諧相統(tǒng)一。
4)排澇是一個(gè)系統(tǒng)工程,方案比選往往是多個(gè)“方案組合”的比選。設(shè)計(jì)“方案組合”前提是先協(xié)商市政總規(guī)控規(guī)需求,確定合理的豎向標(biāo)高,然后綜合考慮用地要求、使用要求、土方平衡、景觀需求等因素,在保安全前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性對(duì)比。
墾區(qū)開發(fā)遇到地勢(shì)低洼、潮水頂托、填方難以平衡代價(jià)大等諸多問題,為確保排澇達(dá)標(biāo)、安全,在保證水閘寬度和內(nèi)河整治的基礎(chǔ)上,選擇結(jié)合水景觀設(shè)置滯澇區(qū),有條件建設(shè)攔蓄水庫(kù),增加調(diào)蓄容積,輔以局部抽排,構(gòu)成蓄排體系,是解決墾區(qū)排澇問題最安全、最穩(wěn)妥,也是比較經(jīng)濟(jì)的辦法。
[1]福建省水利規(guī)劃院.連江可門港區(qū)排澇規(guī)劃[R].福州:福建省水利規(guī)劃院,2006.
[2]福建省建江水利水電設(shè)計(jì)咨詢有限公司.福鼎市雙岳墾區(qū)防洪排澇規(guī)劃[R].福州:福建省建江水利水電設(shè)計(jì)咨詢有限公司,2007.
[3]福建省水利規(guī)劃院.易源金港研發(fā)區(qū)(白水墾區(qū))排澇工程初步設(shè)計(jì)[R].福州:福建省水利規(guī)劃院,2008.