水闸与河涌
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4.5 河涌整治

4.5.1 河涌基本情况

钟村镇排涝区主要河涌为屏山河、石三河、幸福涌、胜石河、海棠涌、钟屏环山河等6条河涌。几条河涌的现状基本情况见表4.5-1。

表4.5-1 钟村镇排涝区主要河涌基本情况统计表

新涌水闸位于幸福涌上,幸福涌两侧地势较平坦,地面高程一般为0.50~0.90m。左岸上游背河侧多为苗圃地,局部为蕉林和鱼塘,鱼塘内地面高程一般为-0.50~0.20m;左岸下游背河侧为施工地。右岸背河侧多为苗圃地和鱼塘,局部为村庄和施工地,鱼塘内地面高程一般为-0.40~0.10m。河涌两岸有的地段无明显堤防,有的地段为黏性土堆筑的简易堤防,临河面多未经护坡处理,堤顶高程一般为1.10~2.00m。河涌宽度一般为4.50~19.90m,最窄处为2.50m,涌底高程-1.00~-2.30m。

4.5.2 河涌整治工程建设规模

河涌整治工程的主要内容为:河涌底泥清淤疏浚、生态河堤整治、河堤沿线截污工程和景观节点等。

河涌整治范围:河涌整治工程的整治范围为屏山河、幸福涌、胜石河、海棠涌。其中幸福涌的整治长度4450m。

河涌设计标准:幸福涌整治标准按使钟村涝区达到20年一遇24h设计暴雨1d排完不成灾的排涝标准,相应内河涌堤防按20年一遇防洪标准设计。

4.5.3 河涌过流能力

(1)河涌规划断面。根据河涌的现状情况,按照整治设计原则,采用相应标准的设计洪水来规划设计河涌的过流断面,复核河涌的过流能力和排涝区的调蓄涌容。经试算和比较分析,初步拟定胜石河的整治断面为复式断面,河涌最小开口宽为30m,清淤后河底平均比降为0.22‰。

(2)计算方法。对于河涌现状和规划河涌的过流能力,采用计算天然河道水面曲线的方法,来复核河涌的过流能力。河道水面线采用伯努利能量方程,考虑流速水头损失,试算法求解,计算式(4.5-1)为:

式中 Z1Z2——断面1、断面2的水位;

V 1V2——断面1、断面2的流速;

α 1α2——断面1、断面2的动能校正系数;

hfhj——沿程水头损失与局部水头损失。

(3)幸福涌过流能力计算。对于幸福涌的河道现状,采用2008年的实测断面,自上游至下游选择共8个典型断面,计算幸福涌的现状过流能力。现状河道平均比降为0.2‰。对于规划河道,以尽量不扩宽为原则,并进行河道清淤,河道断面拟定为梯形断面,最小开口宽30m,边坡采用1:3,清淤后河道比降为0.22‰。洪峰流量采用幸福涌排涝片的设计洪峰流量。幸福涌排涝片20年一遇洪峰流量122m3/s,考虑到西码头水闸、韦涌水闸的排涝作用后,幸福涌采用55.7m3/s作为出口流量控制,水流流向自新涌水闸至幸福涌水闸排出至屏山河。幸福涌河道现状及规划河道过流能力计算成果见表4.5-2。

表4.5-2 幸福涌河道现状及规划河道过流能力计算成果表

按照《广州市番禺区水利现代化综合发展规划报告》,幸福涌最高控制水位为1.5m。从表4.5-2可知,幸福涌现状河道自桩号2+150~0+000河段过流能力明显不足。按照规划河道的断面型式和清淤后的河道比降,规划河道的过流能力满足该排涝区的过流要求。

4.5.4 河涌调蓄能力

钟村镇排涝区现状条件下,除了屏山河、幸福涌等河涌及河网的调蓄之外,在新客站地区、幸福涌以西的地区都有较多的水塘、水田可以在暴雨期间参与调蓄。根据《广州市番禺区水系规划》,番禺区现状水面率为19.6%。其中钟村镇排涝区现状水面率为17.8%,其中河涌面积为1.16km2,河道面积为1.55km2,水塘面积为5.08km2,合计水面面积7.79km2。根据《市桥河水系综合整治规划修编报告》,钟村排涝区现状河涌(含鱼塘)水面面积11.43km2,现状水面率26.1%。本次分析对钟村镇排涝区的现状水面率重新进行了复核,复核结果与《广州市番禺区水系规划》的水面率接近,所以,本次分析中,钟村镇排涝区现状水面率仍采用17.8%。

随着番禺区城市化建设的加快,大量城市化区将取代现状的农业区,区内大量可调蓄的水塘、低洼水域面积以及农田面积将被征用为城市建设用地,区域内水面率将降低,调蓄能力将减弱。新客站建成以后,该地区城市化建设程度增高,新客站地区以火车站发展用地和配套用地为主,水面率远远不能满足新客站地区排涝调蓄要求,也增大了钟村镇排涝区的排涝压力。

根据《广州铁路新客站地区防洪排涝规划》的要求,新客站规划建设用地11.4km2,新开河涌以后,规划在新客站建设用地保持一定调蓄水面面积,水面率为4.5%,规划水面面积为0.51km2。如果新客站规划用地范围内现状水面率也按17.8%考虑,则新客站现状水面面积约为2.03km2。新客站建设以后,新客站地区水面面积减少1.52km2,钟村镇排涝区水面面积减小为6.27km2,水面率减少为14.3%,比现状水面率减少3.5%,折算为调蓄涌容约为80万m3。新客站建成前后钟村镇排涝区水面率变化情况见表4.5-3。

表4.5-3 新客站建成前后钟村镇排涝区水面率变化情况表

通过对屏山河和幸福涌进行整治,对过流能力不足的断面进行适当扩宽和清淤,以增加过流能力和调蓄涌容。根据河涌整治的断面分析,屏山河和幸福涌整治后比现状水面面积基本上维持现状,但河涌调蓄涌容比现状增大。现状条件下,屏山河2.0m以下和幸福涌的1.5m以下的调蓄涌容分别为182.9万m3和42.3万m3,合计为225.2万m3;整治以后相应的调蓄涌容分别为276.6万m3和58.7万m3,合计为307.9万m3,共增大82.7万m3