珠江三角洲及河口区防洪评价技术指引与实例解析
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2.2 防洪形势

2.2.1 经济发展对防洪提出更高要求

珠江三角洲地区包括广州、深圳、珠海、佛山、江门、东莞、中山、惠州、肇庆市,面积5.47万km2,占全省面积的30.4%。珠江三角洲地区是我国改革开放的先行地区,是中国重要的经济中心区域,在全国经济社会发展和改革开放大局中具有突出的带动作用和举足轻重的战略地位。珠江三角洲地区已经成为世界知名的加工制造和出口基地,是广东省高新技术产业的主要研发基地,是全国最重要的电子信息产业基地。珠江三角洲是广东省交通运输最繁忙、最发达的地区,初步形成了以广州为中心,铁路、公路、水路、民航等多种运输方式相配合,衔接港澳、沟通全省和全国的较为发达的综合交通网络。

2010年,珠江三角洲地区总人口为5611.8万,占广东省人口总量的53.80%,全年完成GDP 37388亿元(人均GDP为66624元),占广东省GDP总量(45472亿元)的82.22%,约占全国GDP总量(39万亿元)的9.59%。2005—2010年间,珠三角GDP年均增长率为17.12%,各市GDP均以两位数快速增长,见表2.2-1。

表2.2-1 珠三角各市2005—2010年GDP和GDP同比增速情况

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续表

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随着泛珠江三角洲区域协作发展和粤、港、澳经济一体化,珠江三角洲将迎来新一轮经济快速发展时期。城市化水平的不断提高,经济总量的不断增加,国际影响力的不断增强,必将对珠江三角洲地区防洪(潮)提出更高的要求。

2.2.2 大洪水频发

因西江中下游两岸堤防加高培厚,导致洪水归槽现象显著。在上游洪水量级相近的情况下,西江梧州控制站洪水量级不断加大,注入三角洲的洪水量级也随之加大,如三角洲控制站马口断面“05·6”洪水洪峰流量达到53200m3/s,逼近1915年洪水。

近几年,珠江三角洲发生大洪水越来越频繁,如“94·6”“98·6”“05·6”“08· 6”等,“94·6”洪水是西江、北江同时并发50年一遇的特大洪水;“98·6”洪水为近年较大的一场洪水,高要站洪峰流量达到52600m3/s,北江三水站为超100年一遇洪水,最大洪峰流量为16200m3/s,西江马口为超50年一遇,最大洪峰流量为46200m3/s;“05 ·6”洪水是继“98·6”洪水以后出现的超100年一遇洪水,高要站洪峰流量为55000m3/s,北江三水站达超100年一遇洪水,最大洪峰流量为16300m3/s,西江马口站超200年一遇,最大洪峰流量为53200m3/s;“08·6”洪水北江三水站、西江马口站均约为50年一遇洪水,最大洪峰流量分别为14600m3/s和45900m3/s。珠江三角洲进口控制站“98·6”“05·6”“08·6”的洪水水文特征见表2.2-2。

表2.2-2 珠江三角洲进口控制站洪水水文特征

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2.2.3 西江、北江入口流量分配发生变化

西北江来水在思贤滘连通,经天然平衡调节后重新分配进入西北江三角洲河网区,其中马口站是西江进入珠江三角洲河网区的控制性水文站,距思贤滘约3km,三水站是北江进入珠江三角洲的控制性水文站距思贤滘约2km。马口、三水的分流比变化与西、北江来水量有一定关系,然而更主要的原因是受到西江、北江主干水道河床演变的影响。1989年后,引起分流比发生明显变化的主要原因是西江、北江片河床下切,而北江片下切幅度大于西江片,从而使西江水量更多地通过思贤滘流向北江。

马口、三水站流量占马口和三水流量和的比例变化过程见图2.2-1和表2.2-3。

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图2.2-1 马口、三水分流比变化图

表2.2-3 马口、三水年平均流量占马口和三水总量的比例

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从表2.2-3中可以看出,1959—1989年,三水站平均分流比为14.2%,三水站分流比最小值出现在1972年,为11.7%。1989年以后马口站分流比下降,三水站分流比上升,1990—1995年三水站分流比为19.8%,到1996年三水站分流比达到最大25.7%,1996年以后三水站分流比较为稳定,在23%上下浮动,并有向略有减少的变化趋势,1996—2005年三水站分流比为23.4%,2006—2008年为20.7%,2006年后马口分流比有所回升,三水分流比有所下降。

2.2.4 河网区河腹部主要站点水位异常

珠江三角洲入口水文特性、河网区河道特性的变化,导致三角洲河网区河道腹部主要站点水位异常,根据当前掌握的“08·6”“05·6”洪水资料,对洪水潮水位进行比较(见表2.2-4)。

表2.2-4 “05·6”洪水和“08·6”洪水网河区最高潮水位统计表

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从“05·6”和“08·6”两场洪水珠江三角洲入口流量看,“05·6”洪水中“马口+三水”洪峰流量为69500m3/s,重现期超200年一遇,对于1982年水面线,下游站点对应最高潮位重现期大多数在200年以下,少数站点在200年以上。这也反映了20世纪90年代以后,大量河道采砂导致河床下切,从而使得洪(潮)水位有所下降。“08·6”洪水中“马口+三水”洪峰流量为60400m3/s,重现期超50年一遇,对于1982年水面线,除了马鞍站和三善滘站,其他站点最高潮位均在50年以下,而对于2002年现状水面线,网河区最高潮水位均在50年以下,可见,进入21世纪以来,由于珠江三角洲网河区河床下切直接导致洪(潮)水位普遍下降,但从下降幅度来看极不平衡。主要原因一是各河道变化不均匀,东部大于西部,腹部大于河口;二是同一河道存在上游、下游河段变化不平衡现象,分汊河道也存在左、右汊河道变化不平衡现象。河道的不均匀变化改变了河网区节点的分流比,造成局部河道洪水位异常壅高,增大了部分口门的泄洪压力。

2.2.5 涉水项目增多加剧防洪压力

珠江三角洲地区是经济热点地区,大批的港口、桥梁、围垦等涉水建筑物的建设,均会对珠江三角洲地区河势稳定、行洪纳潮产生影响。

据珠江水利科学研究院统计,在2000年珠江河口及主干河道区有码头257座,其中河口区169座,网河区主干88座。至2011年,珠江河口及主干河道区已建码头增至499座,含河口区344座,网河区主干155座。具体码头数量分布见表2.2-5。2000年珠江河口网河区及河口区主干河道上(不计围内及受闸控制水道)的特大桥(长500m以上)和大桥(长100~500m)总数为67座,其中河口区12座,网河区主干55座。分布情况见表2.2-6。

表2.2-5 珠江河口区及网河区码头分布统计表   单位:座

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表2.2-6 已建桥梁数目统计表   单位:座

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2011年,特大桥和大桥总数增至114座。其中:河口区22座,零星分布在八大口门出口处,以澳门水道段桥梁数目最多;网河区主干桥梁数目达到92座,其中东江北干流河道的桥梁最多,其次是东江南支流河道,详见表2.2-7。

表2.2-7 网河区及河口区主干桥梁密度统计表

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由表可见,网河区主干桥梁密度在2000—2011年间有明显增长。2000年,网河区主干平均桥梁密度为1座/10km,桥梁密度较大区域集中在东江干流河道,其桥梁密度达到2.26座/10km以上;2011年,网河区主干平均桥梁密度增加至1.65座/10km,以潭州水道增长最快,其桥梁密度由原1.13座/10km增加到2.82座/10km,其余主干河道桥梁密度都有不同程度增长(见表2.2-7)。2011年桥梁密度最大值区仍集中在东江干流,桥梁密度在3.10座/10km以上。

受珠江河口地区经济发展影响,近十年来河口滩涂围垦不断增加。根据遥感调查统计结果,2000—2011年,珠江河口围垦总面积为119.4km2,占治导线范围内水域面积的27%。滩涂围垦以开发建设为主,主要集中在伶仃洋的龙穴岛—横门—金星门、深圳西海岸、鸡啼门西滩、黄茅海的南水—高栏沿岸及黄茅海西滩近岸等区域。详见表2.2-8。

表2.2-8 2000—2011年珠江河口滩涂工程围垦面积统计   单位:km2

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2.2.6 台风暴潮活跃

受全球气候变化的影响,南海台风暴潮比较活跃,加大了珠江三角洲地区的防风暴潮压力。近十多年来,珠江河口台风暴潮影响程度加大,口门暴潮水位多次超历史最高水位,如“9316”号台风,横门水文站潮水位达2.62m,磨刀门灯笼山水文站潮水位达2.65m,分别超历史实测最高潮位0.08m和0.37m;2001年“尤特”台风,广州浮标厂暴潮水位达2.62m,超历史最高潮水位0.18m。