太湖流域上海地区防洪工程规划

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太湖流域上海地区防洪工程规划1 前言1.1 规划背景上海市地处长江出海口、太湖流域下游,人口众多,经济繁荣,是我国最发达的地区之一,在我国国民经济发展中有着十分重要的地位。上海濒江临海,全境陆地主要是长江泥沙在江海作用下冲积而成的水网平原,地势平坦,地面高程一般在4米(上海佘山吴淞基面,下同)左右,西部青松地区平均仅为3.20米,洪、涝、潮、旱灾害频繁,因此防洪工程建设是保障上海经济社会安全的重要基础设施。建国以来,党和政府十分重视上海的水利建设,投入巨资筑海塘、修河堤、浚江河、建闸泵,以御水旱灾害。特别是1991年以后,太湖流域按国家计委批复同意的太湖流域综合治理总体规划方案组织开展了十一项治太骨干工程建设(上海市涉及太浦河、红旗塘、拦路港泖河斜塘、黄浦江上游干流段防洪工程等四项),上海市按水利部审查通过、市政府批准的上海市城市防洪排水规划开展了黄浦江干流及主要支流防汛墙、一线海塘大堤和城市除涝排水工程的建设,初步建成了以一线海塘、市区防汛墙以及江泖圩堤为主的防洪挡潮工程体系,以骨干河道和水闸泵站为主的分片治理工程体系,以乡村河道沟渠和泵站相配套的农田灌排工程体系,并通过加大全市河道整治建设力度,有效地改善了本市的水环境。20世纪90年代以来,包括上海市在内的太湖流域连续发生了1991年大洪水、1999年特大洪水和1997年、2000年台风高潮袭击,流域防洪、区域防洪和城市防洪出现一些新情况、新问题,流域的雨情、水情、工情也有了较大的变化,而经济社会高速发展对防洪也提出了更高的要求,全流域防洪体系需进一步完善,防洪能力需进一步提高。2001年10月,国务院同意并转发了水利部关于加强太湖流域20012010年防洪建设的若干意见(以下简称“若干意见”),水利部太湖流域管理局(以下简称“太湖局”)随后下发了“若干意见”实施方案,提出20012010年流域防洪目标是能防御不同降雨典型的50年一遇洪水,重点工程建设应与防御流域100年一遇洪水的目标相衔接,初步实现流域统一调度和科学管理的目标,建成流域工程与非工程措施相结合的综合防洪体系,并按照“若干意见”抓紧开展流域防洪规划的修编工作,并多次就流域防洪规划及初拟工程方案进行了讨论,同时要求流域内的江、浙、沪两省一市抓紧编制区域防洪规划和城市防洪规划,尽快拟订各分区骨干工程方案,并与流域防洪规划相协调。因此,本着团结治水、服从流域防洪大局,确保上海区域和城市防洪安全,满足上海经济社会可持续发展要求的指导思想,根据“若干意见”及其实施方案的要求,有必要客观评价上海目前的防洪除涝现状,并在流域总体防洪规划思路的基础上,提出太湖流域上海地区的防洪工程规划方案,以利于全流域形成与经济社会发展相适应的流域防洪、区域防洪和城市防洪三个层次的防洪格局。2003年10月,根据上海市水务局的通知,由我院牵头负责,市太湖流域工程管理处、市防汛墙建设管理处、市河道(水闸)管理处、市滩涂管理处、市水利排灌管理处、市水文总站、市防汛信息中心等单位参加,共同开展太湖流域上海地区防洪工程规划的编制工作。1.2 规划依据1. 关于加强太湖流域年防洪建设的若干意见水利部,2001年10月2. 关于加强太湖流域年防洪建设的若干意见实施方案水利部太湖流域管理局,2002年5月3. “上海市水务局关于编制太湖流域上海地区防洪规划的通知”沪水务(2003)898号4. 太湖流域综合治理总体规划方案水利电力部太湖流域管理局,1987年5. 太湖流域防洪规划简要报告(修编稿)水利部太湖流域管理局,2004年12月6. 太湖流域防洪规划初拟工程方案水利计算成果(讨论稿)太湖局水利发展研究中心2003年9月7. 太湖流域防洪规划重点工程布局(修编稿)水利部太湖流域管理局2004年10月8. 上海市城市总体规划上海市城市规划研究院9. 上海市水资源综合规划纲要上海市水务局10. 上海市城市防洪排水规划报告上海市水利局规划室等11. 上海市城市雨水排水规划上海市水务规划设计研究院等12. 黄浦江干流新增防洪工程可行性研究报告上海市水利工程设计研究院,2002年5月13. 黄浦江河口建闸工程规划研究上海市水务局,1998年2 上海市概况2.1 自然概况2.1.1 地理位置上海北滨长江,南依杭州湾,西与江苏、浙江两省接壤,位于东经1201512145,北纬30413151之间,居于我国南北海岸线中点,是长江流域出海门户、太湖流域的尾闾。全市总面积为6340.5平方公里,其中属太湖流域黄浦江水系的陆域面积为5193 平方公里,属长江水系的河口三岛崇明、长兴、横沙面积为1148 平方公里。2.1.2 地形地貌上海市陆域部分属太湖流域碟形洼地的东缘,为第四纪以来在江、湖、海的相互作用下逐渐冲积成在的水网平原,地形特点是地势低平,北、东、南较高,地面高程为45米,称为碟缘高地和滨海平原,西部较低。全市陆域地面高程在4.0米以上面积占全市总面积的50%,3.54.0米的面积点总面积的29.3%,3.03. 5 米的面积占总面积的16%,其余均在3.0米以下。上海最低地区集中在西部的青浦、松江区的大部、金山区北部及嘉定区的西南部,一般地面高程在2.23.5米之间,最低处不足2.0米,为太湖碟形洼地的盆底。多年来地下水的持续开采取用,市区地面下沉情况十分严重。由于地势低洼,全市河湖最高水位大多高于或接近地面。2.1.3 河湖水系上海境内河港密布,沟渠纵横,中小河道21646.29公里,其中市级河道(暂定)43条段,长650公里,市管湖泊(淀山湖、元荡)2个。全市河网水面占总面积的8.4%,主要河流有长江尾端支流黄浦江及其支流蕴藻浜、吴淞江(苏州河)、淀浦河、油墩港、川杨河、大治河、金汇港、叶榭塘龙泉港、紫石泾等,形成一个完整的大陆片黄浦江水系。黄浦江源自太湖下泄河网,上游有三大支流,北支自淀山湖湖口淀峰(关王庙)起为拦路港,下接泖河、斜塘至三角渡,主要承泄太湖及江苏淀泖地区来水;中支为浙江省红旗塘大蒸塘园泄泾至三角渡,南支为大泖港汇入竖潦泾,两支主要承泄太湖及浙江省杭嘉湖区沪杭铁路以南以及本市金山区西部地区来水。黄浦江干流自三角渡到河口全长84.52公里,米市渡以下至闸港河流东西向顺直,河面宽300米左右,河底高程-8.0-20.0米,闸港以下转为南北向,河道弯曲,贯穿上海市区后在吴淞口流入长江,该段河道宽度为320770米,河底高程-8.2-17.1米。2.1.4 气象上海地区地处北亚热带南缘,是东亚季风盛行的地区。全年在冬、夏季风的冷暖空气季节性交替影响下,四季分明,春秋短、冬夏长,严寒、酷暑期短,无霜期长。冬季寒冷干燥,以西北风为主,夏季炎热多雨,盛行东南风。市域内多年平均气温为15.7,历年极端最高气温为40.2度(1934年7月12日),极端最低气温12.1度(1893年1月19日)。无霜期年平均为230天。境内光照条件优越,年日照时数平均为1992小时,徐家汇站多年平均水面蒸发量1124.5毫米,相当于陆面蒸发量571.4毫米。蒸发量年内分配以78月为最大,占全年的30%,干旱指数接近1,属湿润地区。上海地区降雨充沛,据徐家汇站百年资料统计,年平均降雨量1146毫米,年平均雨日132天。但是降雨的年际和年内变率较大,最高年达1673.4毫米(1985),最少年709.2毫米(1892年)。降水的季节性变化也十分明显,每年汛期的59月为夏秋多雨季节,降水约占全年的60%,10月至次年的4月为少雨季节,降水只占全年的约40%,但各月的降水量大多在30毫米以上。每年夏秋两季,热带气旋活动影响较大,平均每年影响上海约有23次,最多年份可达57次,影响时间最长可达8天,在上海登陆以7、8、9月为多。热带气旋是本地区主要的灾害性天气之一,受其影响时,常伴有强度大、历时长、范围广的暴雨,并引进增水,显著抬高潮位,如逢天文大潮,遭遇风暴潮三碰头,极易引发洪涝灾害。2.1.5 水文上海两面临海,一面靠江,是一个典型的潮汐河口型城市。长江口、黄浦江均属中等强度的潮汐河口与河流,杭州湾是强潮河口,为非正规半日浅海潮型,每日有两次高潮、两次低潮,黄浦江口吴淞站平均涨潮历时4小时33分,落潮历时7小时52分,使得黄浦江具有双向流特征,每天潮水位变化较大,河口多年平均潮差为2.23米,最大潮差为4.48米。潮流界一般可上溯至淀山湖及浙沪边界,潮区界可达苏州嘉兴运河、平湖塘一带。黄浦江有关站潮位特征值见下表:上海市沿江、沿海主要测站潮位特征表 单位:m项目历史最高潮位(出现日期)历史最低潮位(出现日期)平均高潮位平均低潮位平均潮位外高桥5.64(1997.8.19)-0.13(1969.4.5)3.260.892.00黄浦江高桥5.58(1997.8.19)-0.07(1969.4.5)3.211.082.15吴淞5.99(1997.8.19)-0.25(1969.4.5)3.241.032.14黄浦公园5.72(1997.8.19)0.24(1914.1.1)3.141.292.22吴泾4.82(1997.8.19)0.60(1968.1.16)2.851.582.22米市渡4.27(1997.8.19)0.64(1959.1.22)2.751.722.24金山嘴6.57(1997.8.19)-1.78(1969.4.5)3.73-0.221.76黄浦江的径流主要来自于上游太湖流域。全流域多年平均降水总量约414108 立方米,折算降水量1141毫米,产生径流137108立方米/年。在治太工程之前的一般年份,约有70%左右的水量经黄浦江下泄入江归海。按照太湖流域综合治理规划方案,在太湖治理一期防洪骨干工程完成之后,一般年份的汛期,黄浦江泄水量约占太湖流域外泄径流的50%左右。从多年平均来看,黄浦江上游的三大支流斜塘、园泄泾、大泖港三支流来水比例约为30%、40%、30%。在治太一期骨干工程实施后(太浦河泵站不调度),斜塘、园泄泾、大泖港三支流来水比例调整为40%、30%、30%。如果是洪水年份(季节),由于太浦河成为主要的泄洪通道,斜塘的来水比例还要增大。如:1999年太湖流域发生大洪水,在7月820日太浦河开闸泄洪期间,斜塘来水比例增加到51%,园泄泾、大泖港来水比例分别调整为37%、12%。2.2 社会经济概况上海市总面积6340.5平方公里,市内分18个行政区和1个县,户籍人口1321万,流动人口约300万,全市人口密度为每平方公里2071人。根据上海市城市总体规划及中、近期行动计划,2020年,全市控制总人口2000万左右。上海是我国重要的工业基地和最大的经济中心,改革开放以来,上海的国民经济得到了飞速发展,2000年全市国内生产总值达到4551.2亿元,比1978年增长5倍以上(扣除物价因素),平均年增长率为10.2%。其中第一产业完成增加值81.65亿元,占国内生产总值的比重为1.8%,第二产业完成增加值2186.6亿元,占国内生产总值比重为48%,第三产业完成增加值2282.6亿元,占国内生产总值比重达到50.2%。全年上海财政收入完成1141.6亿元,其中地方财政收入497.9亿元。全年完成全社会固定资产投资1861.17亿元,其中基础设施投资额高达451.35亿元,占全市固定资产投资比重的26.7%。据抽样调查统计,1999年城市居民家庭人均年可支配收入首次突破一万元大关,达到10932元,恩格尔系数(即食品类支出占总支出的比重)为45%。上海人均国内生产总值不断提高,1978年为2498元,1993年突破1万元大关,2000年达到3.456万元,按当期汇率计已超过4100美元。国务院正式批复并原则同意上海市城市总体规划(1999年一2020年),明确提出要把上海建设成为现代化国际大都市和国际经济、金融、贸易、航运中心之一,率先基本实现现代化。围绕这个宏伟目标,中、近期上海要继续保持国民经济持续、快速、健康发展,积极推进长江三角洲城市群的联动发展,统筹上海的交通网络、产业布局、能源建设和环境保护。到2010年,基本形成上海国际经济、金融、贸易和航运中心的框架,基本形成与现代化国际大都市功能相适应的新型产业体系、基本形成以“三港两网”为骨架的现代化基础设施体系,到2007年人均国内生产总值达到7500美元左右,基本形成与知识经济发展相适应的城市创新体系,基本形成以促进人的全面发展为中心的社会事业体系。3 上海市防洪形势3.1 洪涝灾害3.1.1 洪涝灾害上海境内江河湖海相边,特定的地理环境,使上海在尽享渔耕舟楫之利的同时,也备受水患、台风灾害的困扰。据史料记载,上海平均每三年发生一次涝灾、五年发生一次风暴潮灾、十年发生一次洪灾。史称“水患为太湖东南之大害”概括地表述了这一史实。特别是二十世纪90年代以来,因受全球气候变暖、海平面上升,以及热岛效应、地面沉降等多种因素的交互影响,使风灾、水患呈现出更加复杂、多变、突发的态势。解放以来、最具有代表性的6次洪、潮、涝受灾情况纪实如下表:表3-1 19492000年主要洪涝受损统计表项目1949年1954年1981年1991年1997年1999年水灾类型潮、涝灾洪、涝灾潮灾洪、涝灾风暴潮灾洪、涝灾黄浦公园水位(m)4.774.655.224.785.724.68米市渡水位(m)3.643.793.703.854.274.06死亡人数(人)161307297/市区受淹居民(户)未统计未统计67903408265113347000受淹农田(万亩)409.58176.764.5149.274.36127粮食损失(万吨)11.654.40.0844未统计未统计未统计倒塌房屋(间)6320861923691885540700经济损失(亿元)220.27260.02571.66.3498.705表中数据摘自上海水旱灾害及99梅雨等。3.1.2 洪涝灾害成因水旱灾害是受自然条件与工程条件的共同影响而发生。1) 地理因素上海市位于太湖流域下游,尤其是本市西部青浦、松江、金山三区处在流域碟形盆地的最底部,全市大陆区域平均地面高程不足4米。同时上海市滨江临海,境内江、河、湖、纵横交错,是名符其实的水乡泽国。由于地势低洼,每年汛期上游洪水、下游潮水和热带气旋暴雨常常结伴而来,洪潮相持顶托,使本地区纳而不吐、积而不泄,危害极大。2) 气候因素气候因素有高潮、热带气旋、暴雨和梅雨。本市夏秋两季常受热带气旋影响,它在影响或直接在本市登陆时,往往带来台风暴雨,降雨强度大且集中,并引起气象潮增水,引发特大高潮和大浪,导致潮水漫堤,如适逢天文高潮和上游洪水下泄,往往造成更大灾害,如1981年的8114号热带气旋、1997年9711号热带气旋、2000年的派比安、桑美热带气旋等侵袭上海都造成了黄浦江潮水漫堤,市区居民家中进水、企业浸水停产、郊区农田受淹、房屋倒塌等重大损失。成灾降雨的另一类是梅雨,特点是降雨历时长、总量大、范围广,往往造成流域性洪灾,作为流域下游的上海所受影响更大。随着治太一期骨干工程实施太浦河、红旗塘的开通、拦路港的扩大为太湖、杭嘉湖、阳澄淀泖地区的洪水的下泄提供了直接的通道,加上受黄浦江下游潮汐的顶托,导致上游地区水位雍高,特别是在太湖流域发生大洪水时,不仅抬高黄浦江上游地区水位,而且使得黄浦江水位差缩小,比降变平。根据1999年水文资料分析,太浦河开通后,平均高潮位有所抬升。3) 人类活动影响人类活动的影响有两个方面,一是近年来的社会经济发展,使得城市化速度越来越快,由此造成了暴雨产汇流的下垫面发生了很大变化,在遭遇同样降雨情况下,产流更多,汇流更快,同时在指导思想上水利长期从属于农业,一切以农业的要求为出发点,甚至出现了填河筑路、围湖造地等破坏自然水系的行为,没有把水利提高到国民经济基础产业的高度,致使水利基础设施建设严重滞后,工程体系尚不完备,难以适应经济社会高速发展的新要求。二是重建轻管、地方保护等体制弊端也十分明显,工程建成后,管理各自为政,运行经费难以足额到位,使得水利设施的减灾作用不能充分发挥。3.2 防洪工程现状3.2.1 防洪工程建设上海地处长江和太湖流域下游,濒江临海,河网密布。特定的地理环境,决定了台风、暴雨、高潮、洪水等自然灾害始终是城市安全的心腹之患。建国以来,全市在防洪除涝设施建设上累计投入约300亿元,已初步形成千里海塘、千里江堤、区域除涝、市区排水为“四条战线”的多级防线,市区外围沿江沿海地区海塘是防洪防潮的第一道防线;黄浦江及其主要支流防汛墙工程形成市防洪挡潮的安全屏障;14个水利分片综合治理体系是全市区域防洪、拒潮、除涝的保障;城市雨水排水系统和分布在城区的河网共同组成了城市化地区的排水除涝体系。1)千里海塘。上海市海塘总长508公里(其中大陆海塘200公里,三岛海塘308公里)。目前城市化地区海塘已达百年一遇加12级台风组合设防标准,非城市化地区海塘也已达百年一遇加11级台风组合设防标准,基本达到了上海市城市防洪排水规划确定的近期设防标准。全市控制岸段海塘前沿的保滩工程也在加紧实施,预计2004年底基本可以完成。2)千里江堤黄浦江城市防汛墙按千年一遇防潮标准(设防水位取用1985年水利电力部批准的潮位分析值)进行加高加固的黄浦江市区208公里防汛墙工程,目前已全部实施完成。随着上海城区的扩大,黄浦江中游110公里防汛墙(堤),工程已列入治太二期流域骨干工程提前实施完成。黄浦江上游干流防汛墙作为治太一期骨干项目,已基本建成防御50年一遇洪水的防汛墙58.6公里,黄浦江两岸已形成从吴淞口到三角渡的封闭防线。黄浦江上游干流及主要支流防洪堤黄浦江上游干流段及太浦河、红旗塘、拦路港(泖河、斜塘)等上游主要支流承担太湖、杭嘉湖及苏州淀泖地区洪涝水的下泄任务,其防洪工程列入流域骨干防洪项目(见附图2)。太浦河、红旗塘上海段和拦路港、黄浦江上游干流两岸堤防总长206公里,其防洪标准均为50年一遇(防御1954年型降雨洪水)。目前除拦路港工程中的泖河枢纽缓建外,其余均已完成。4) 全市14个水利分片综合治理工程建国后,全市就针对海塘、江堤残缺不全、水利年久失修的状况,以防洪(潮)为主,大力培修江河堤圩和沿海海塘。1977年以后,为保证流域安全行洪需要和提高区域自保能力,上海市在太湖流域综合治理规划和上海市城市总体规划的基础上,按照上海地区的水系、地形、气象、水文等自然特征,以及同太湖流域、长江口、杭州湾的关系,根据城市社会经济状况和发展要求,针对存在的洪、潮、涝、渍、盐、污、旱等问题,综合考虑水资源的合理开发利用、保护与调度、工程管理以及内河航运等因素,并尽可能兼顾行政区域的分界,将上海市除苏州河以南的老市区外划入太湖流域浦西区、浦东区划分为嘉宝北片、蕴南片、淀北片、淀南片、浦东片、青松大控制、太北片、太南片、商塌片、浦南东片、浦南西片,加上长江口三岛的崇明岛片、长兴岛片、横沙岛片,一共十四个自然片(见表3.2和附图3)进行综合治理。二十多年来的分期深化实施,目前除作为流域行洪通道地区的浦南西片、商塌片不进行外围控制外,其余各片的外围均基本完成了外围防洪控制线建设,形成了洪涝分治、高低分开的分片综合治理格局,基本上实现了各片水系相对独立、水资源可分、可合、可调度的局面。表3.2 上海市水利分片综合治理分片表序号片名总面积(km2)所含行政区备注1嘉宝北片698.77宝山区、嘉定区2蕴南片173.37宝山区、闸北区、杨浦区、虹口区、普陀区3淀北片179.28长宁区、徐汇区、闵行区4淀南片186.75闵行区、徐汇区、松江区5浦东片1976.6浦东新区、南汇区、奉贤区、闵行区6青松大控制758.23松江区、青浦区7浦南东片479.00金山区、松江区8浦南西片293.06金山区、松江区、青浦区杭嘉湖区排水通道9太北片85.05青浦区10太南片99.96青浦区、松江区11商塌片32.42青浦区苏州淀泖区排水通道12崇明岛1070.00崇明县13长兴岛76.87宝山区14横沙岛49.26宝山区5) 西部地区防洪除涝配套工程上海市西部低洼地区范围有青松大控制片、太北片、太南片、浦南东片、浦南西片、商塌片和浦东片的西部边界地区,总面积1840平方公里。该区域上承太湖流域洪、涝水下泄,下受长江口高潮顶托,自然成为滞洪蓄涝的区间,且两岸地势低洼,历史上就是洪涝灾害的频发发区。上世纪80年以后,上海市界以西上游地区湖泊的大量围垦和圩区建设规模扩大,使调蓄库容大为减少,增加了洪水下泄的强度。1991年流域洪水后,太浦河、红旗塘和拦路港的疏拓、口门的开通,使得上游洪水更快速畅泄,直入西部低洼地区。同时,上海地区分片综合治理工程的逐步完善,城市防汛墙及挡潮闸的建设,黄浦江纳潮量减少,也使黄浦江上游和西部地区河网受洪水与潮汐双向敏感现象日趋明显,地区防洪除涝任务有增无减。为提高西部地区防洪除涝能力,上海市于1996年开始实施、2000年基本完成了西部地区防洪除涝配套工程(但尚未达到流域防洪确定的50年一遇设防标准),共新建水闸153座、改建水闸80座、新建排涝泵站40座、改建排涝泵站54座、新建泄洪通道护坡工程316.52公里、加高加固泄洪通道护坡工程96.87公里、新建小涵闸12座,工程总投资4.02亿元。6) 市区排水系统全市已建排水系统177个(其中154个达到36毫米/小时的一年一遇标准),防汛排水泵站381座(其中市郊结合部179座),雨水管道2800公里,总排水能力达到2238立方米/秒。3.2.2 防洪存在主要问题经过多年的持续努力,上海市的多级防洪体系已基本建成,但防汛形势仍不容乐观。近年来,太湖流域发生了1991年大洪水和1999年特大洪水,上海市连续遭受了1997年台风暴雨高潮、1999年特大梅雨、2000年两次台风暴雨、2001年大暴雨等袭击,流域、区域和城市防洪都出现一些新情况、新问题,流域的雨情、水情、工情也有了较大的变化,而上海经济社会的高速发展对流域防洪也提出了更高的要求,因此流域防洪体系需进一步完善,防洪能力需进一步提高。上海市防洪存在的主要问题有:1) 黄浦江防洪由于受水情、工情变化,海平面上升,地面沉降等影响,已不能满足原定千年一遇防洪标准的要求,需对黄浦江综合整治规划进行修订,研究采取工程或非工程措施志在恢复其防洪能力。2) 治太“31”工程原定的建设目标已不能适应城市化发展的要求,部分堤防设计标准偏低,堤脚保护不够,存在安全隐患,尚需补充进行后续工程建设予以完善。3) 区域防洪除涝工程建设滞后于城市化发展,除涝泵站装机容量远未达标,涝灾已成上海市的心腹大患,与上海作为国际性大都市的地位极不适应。4) 全市水面积减少,河道淤浅,部分防汛设施老化失修,削弱了河道的除涝、御洪(潮)能力。5) 各水利分片综合治理规划尚未按规划标准完全实施,西部防洪除涝配套工程建设标准偏低。6) 黄浦江上游三大源流之一的大泖港以及其它流域洪水下泄的主要通道河流的防洪工程建设在一期治太工程中遗漏,急需列入流域防洪工程尽快应被审判实施。7) 防洪非工程措施建设相对滞后,工程综合管理和调度运行现代化水平还不高。4 规划指导思想及目标4.1 指导思想以上海城市总体发展规划和“若干意见”为指导,紧扣上海经济、社会发展对水安全、水资源、水环境的新要求,树立科学的发展观,依托太湖流域防洪规划,坚持服从大局、团结治水、统筹兼顾、科学治水,综合治理、突出重点的方针,“安全、资源、环境”协调发展,不断完善与上海现代化国际大都市发展相适应的防汛减灾体系。4.2 规划原则:1) 依托流域,团结治水。以“若干意见”为指导,在流域规划确定的总体格局下,团结治水,提高全流域的防洪御灾能力,保障经济社会的快速、稳定发展。2) 承前启后,面向未来。太湖流域综合治理规划方案确定的治太工程即将全面建成,按照“外挡内控、洪涝分治、高低分排”方针开展的上海市水利分片治理格局也已基本形成。由此组成的防洪工程体系在防御“9711”号台风、“99梅雨”等自然灾害中发挥了极大的减灾效益,近三十年的治水实践证明流域、区域、城市分级治理格局是科学合理的。因此,新一轮防洪规划要总结历史治水的成功经验,根据上海城市发展提出的治水新要求,坚持“安全、资源、环境”三位一体,提出近中远期防洪工程建设项目。3) 统筹兼顾,综合治理。统筹考虑流域、区域、城市等不同防洪对象,巩固分级分片的防洪格局;并以防洪除涝为重点,兼顾供水、航运和水资源保护等综合效益。4) 因地制宜,科学谋划。流域洪涝治理的重点和难点主要在下游平原地区,由于地势平坦,又受海潮顶托,河口地区水流进泻往复,内部河网水流平缓,一旦遭受暴雨,洪涝混杂,往往造成较大范围的洪涝灾害。防洪工程建设要根据流域河道水系、地形高差和洪涝特点,以及综合利用的要求,因地制宜地分区分片综合治理,科学合理安排各分区分片洪涝水出路,防止洪涝矛盾,提高治水效果。5) 远近结合,突出重点。近期工程布局以完善50年一遇防洪标准为目标,兼顾与远期流域防洪标准提高的协调性。4.3 规划范围和规划水平年4.2.1 规划范围太湖流域上海地区防洪工程规划范围为除长江口三岛外的整个上海市大陆地区。4.2.2 规划水平年规划基准年为2000年;近期2010年,中远期2020年。4.4 规划目标4.3.1 总体目标根据太湖流域防洪规划总体目标和上海市社会经济发展要求,上海市防洪的总体目标是:以防汛安全为基础,综合考虑水资源可持续利用、水环境保护和水生态修复、水景观营造目标,坚持兴利与除害相结合,全面建成与流域防洪相衔接的标准协调、布局合理、运行高效、管理科学、服务规范的上海市防洪减灾工程体系和非工程体系,按社会主义市场经济规律,通过体制、机制等建设,健全现代化的、社会化的防洪减灾保障体系,确保全市防洪安全和经济社会可持续发展。4.3.2 近、中远期目标上海城市防洪近期目标是黄浦江干流城区段及主要支流按1985年国家批准的1000年一遇高潮位设防,海堤城区段按200年一遇高潮位加12级风设防,上游地区流域防洪标准由1020年一遇提高到50年一遇,区域除涝标准基本达到遭遇20年一遇日面雨量不受淹。上海城市防洪中远期目标是黄浦江干流城区段及主要支流恢复国家批准的1000年一遇防洪(潮)标准,海堤城区段按200年一遇高潮位加12级风设防,上游地区流域工程防洪标准由50年一遇提高到100年一遇,区域除涝标准全面达到遭遇20年一遇日面雨量不受淹。4.5 防洪标准海塘防洪(潮)标准是:城市化地区为200年一遇高潮位加12级风(32.7米/秒);非城市化地区为100年一遇高潮位加11级风(28.4米/秒);黄浦江中下游干支流防洪(潮)标准为千年一遇;黄浦江上游干支流及西部敞开片行洪通道河道的防洪标准近期是抵御不同降雨典型的50年一遇洪水,远期达到百年一遇标准。5 水文分析5.1 黄浦江潮位分析成果黄浦江贯穿上海市,是上海市排水、引水、通航的骨干河道,上海市中心城区又位于黄浦江流域下游沿岸地势最低处,台风暴潮袭击时,潮位可高出市区地面23米,如再受上游洪涝威胁,防汛(潮)形势更加险峻。目前上海市防汛采用的千年一遇设防标准是于1985年经水利部批准后实施的,设防水位主要是依据1984年完成的黄浦江潮位分析研究成果,即吴淞千年一遇潮(水)位为6.27米,黄浦公园为5.86米,该标准一直沿用至今。由于全球气候变暖、海平面上升,以及城市建设发展日益加快,长江口、太湖流域和黄浦江的工情和水情较20年前发生了根本的变化,黄浦江高潮位呈抬升之势,超历史最高潮位不断出现。如1997年、1999年、2000年、2002年因受台风或上游洪水影响,黄浦江潮位异常升高。目前吴淞、黄浦公园、米市渡实测最高潮位分别达到5.99米、5.72米和4.27米,系列最高潮位有较大幅度提高,黄浦江设计防洪水位调整势在必然。种种现象表明,基于1984年完成的潮位分析研究成果的现行设防标准明显偏低,现已不能正确反映黄浦江目前工情水情的实际情况。2002年5月起,由上海市科委立项,上海市水务局牵头,上海市水文总站、河海大学、上海市海事局、上海市气象局和上海勘测设计研究院等单位联合攻关,着手黄浦江潮位分析的修编工作。现将有关成果汇总如下:修编工作的重点是就吴淞、黄浦公园、吴泾、米市渡等代表站潮位资料进行考证,开展潮位一致性分析方法研究,可能最高潮位估算,黄浦江沿程潮位的非稳定流估算研究。为了加深对黄浦江潮位分析研究课题的认识,还就上海地区500年历史文献资料,通过调查考证、模拟分析和论证,对黄浦江历史风暴潮进行专题研究。本次修编严格按照国家城市防洪工程设计规范,并参照港口工程设计等相关规范,重新对黄浦江年最高潮位的频率成果进行核算。成果显示,原设计水位的频率在现状条件下已经降低,千年一遇水位较1984年设计潮位有一定升高,符合工情水情的变化。主要研究成果:吴淞千年一遇潮位为6.60米,较1984年成果升高0.33米;黄浦公园千年一遇潮位6.26米,较1984年成果升高0.41米;米市渡千年一遇潮位4.58米,较1984年成果升高0.48米;吴泾千年一遇潮位为5.35米。5.2 黄浦江上游水情黄浦江上游地区水位总体上均有不同程度的上升,具体表现在高潮位升高幅度大,低潮位也有上升。进入1990年代以来,几乎每年最高潮位均超过前期平均,1999年因受特大梅雨及洪水影响,上游各站创下历史最高水位的新记录。疏浚拦路港、红旗塘,太浦河开通为太湖洪水的下泄提供直接的通道,但由于受黄浦江下游潮汐的顶托,也导致上游地区水位雍高,特别是在太湖流域发生大洪水时,不仅抬高黄浦江上游地区水位,而且使得黄浦江水位差缩小,比降变平。根据1999年水文资料分析,太浦河开通后,高潮位平均抬升十几厘米。米市渡站高水位变化表项目实测最高水位50年一遇水位百年一遇水位1980年3.803.853.922000年4.274.254.33升幅+0.47+0.40+0.416 防洪工程规划6.1 流域防洪工程6.1.1吴淞江行洪工程目前,东太湖50%以上的湖面已经严重沼泽化,淤积严重且日趋萎缩,特别是东太湖东南沿岸的出水口淤积更为严重,再加上围网养殖,严重阻滞水流,已严重影响东太湖(包括太浦河)泄洪和向下游供水。因此,东太湖行洪包括东太湖的疏浚整治和行洪工程两大部分。吴淞江行洪工程是东太湖整治和东太湖行洪的主要工程项目,在流域防洪工程布局中占有重要地位。吴淞江行洪工程在增加太湖洪水外排出路的同时,兼顾阳澄淀泖区、浦西区的区域防洪,并为恢复向下游供水能力、改善流域下游地区排水条件和水环境条件创造了条件,也有利于东太湖下游河湖水系维护和生态环境改善。吴淞江(下游河段又称苏州河)现为黄浦江支流,自瓜泾口向东,流至青浦区赵屯进入上海境内,至黄浦公园入黄浦江,全长125公里,其中上海市境内53.1公里。吴淞江历史上是太湖排水的主要水道,但由于东太湖出水迂回绕道,宣泄不畅,使下游河道为断淤积,至明代(十六世纪)“黄浦夺淞”,吴淞江演变成黄浦江支流。现今河身东西窄、中间宽,苏州东坊至甪直段最宽,达500米以上,上海市区段最狭处仅为45米。太湖流域地势平坦,河流比降小于十万分之一,自然地形和水系特点决定了太湖排水是蓄排兼筹,多头排水。吴淞江行洪工程在扩大出湖河段规模的基础上,下游宜充分利用和扩大现有北排口门(青阳江、夏和东排口门(吴淞江、蕴藻浜)。由于吴淞江下游是上海市中心城区(外环线以内),为城市化地区,人口密集,经济发达。苏州河从外环线至黄浦公园约20.5公里,横穿上海市最繁华的市中心区;蕴藻浜东闸以下11.2公里河段两岸密布着以宝钢集团上钢一厂、上钢五厂等大中型国家重点企业,而这两条河流的下游河段最小面宽仅为4560米,不能满足东太湖行洪的需要,也没有可能进行疏深拓宽,因此,东太湖分洪仅仅利用蕴藻浜和苏州河下游河段是不能满足行洪要求的,必须另行规划行洪通道。1、行洪河道选线及规划工程规模从行洪效果和实施可能性出发,根据地区土地利用现状和城市规划,同时与上海市内河航道规划相结合,吴淞江行洪上海地区东排通道重点比选了苏州河行洪方案、蕴藻浜行洪方案、苏州河及蕴藻浜联合行洪方案、娄塘河行洪方案和祁迁河行洪方案等五个方案,经技术经济比较确定采用蕴藻浜方案。具体方案及规划工程规模如下:吴淞江经沪苏边界向东至蕴藻浜,沿蕴藻浜经罗蕴河向北接新川沙河入长江口。吴淞江行洪工程上海段拓浚、新开河道总长度为54.25公里,其中吴淞江13.39公里,蕴藻浜18.76公里,罗蕴河、新川沙22.1公里,罗蕴河为新开河道。配套新建新川沙河口泵闸,改建蕴西、蕴东水利枢纽,新建苏州河西闸。河道规模为:吴淞江、蕴藻浜底宽80米、底高程-2.74米;罗蕴河、新川沙河底宽60米、底高程-2.74米;配套新建新川沙河口泵闸,规模为54米水闸一座、150立方米/秒泵站一座;扩建蕴西水闸枢纽,72米节制闸一座,船闸按级航道配置;在吴淞江与蕴藻浜交汇处下游的苏州河干流上新建苏州河西闸,规模为60米开敞式防洪闸一座,以确保上海市中心城区防洪安全。2、行洪调度东太湖瓜泾口吴淞江等四口门按照太湖水位分级调度,须与阳澄地区及蕴藻浜-罗蕴河联合调度。吴淞江行洪调度按洪涝分治、涝水先行的原则,蕴西水利枢纽调度以嘉定站为代表站,当嘉定水位不高于3.3米时允许分洪;新川沙水闸、蕴东水利枢纽等入江口门挡潮排洪,水闸能排则排,特殊需要时开泵抢排;当上海地区预报有强降雨时,提前48小时关闭蕴西水利枢纽,实施区域河网水位预降。苏州河西闸调度以黄渡站为代表站,当黄渡水位高于3.2米时关闸,同时兼顾苏州河引清调度。 3、引清调度上海地区主要利用罗蕴河引长江水,蕴东水利枢纽排水。上游引东太湖水,浏河为主要排水通道;在省市边界地区来水达到流域水功能区划水质控制标准时,罗蕴河也可排水;流域引清调度方案应开展环境影响评价工作后具体制订。6.1.2大泖港等西部行洪通道地区河道防洪工程大泖港是黄浦江上游三大支流之一,其和掘石港、胥浦塘等上海西部浦南西片、商塌片40余条是承转太湖流域杭嘉湖区、苏州淀泖区洪涝水下泄入浦的主要河道。这些河道承担了为上游地区行洪的任务,其防洪工程理应列为流域工程安排建设。主要工程内容:1)堤防加高加固:约300公里;2)圩区水闸改造86座。6.1.3 杭州湾南排工程太浦河两岸控制后,杭嘉湖区北排通道增建200立方米/秒泵站,不仅增加了下游防洪压力,同时也影响太浦河水质。为减轻下游地区防洪压力和增加太浦河行洪效果,要求浦东浦南地区相应扩大排水通道,增建排水泵站。增建的排水通道和口门设施,在黄浦江河口建闸前可纳潮,建闸后也可为分洪做出贡献。具体安排如下:1)龙泉港增建南排泵站60立方米/秒;2)南竹港增建南排泵站60立方米/秒,20.7公里河道相应配套;3)金汇港河道疏拓。金汇港河道全长22公里,疏拓至底宽80米,底高程 -1.5米,增建南排泵站120立方米/秒,改建金汇港南、北河口枢纽;4)大治河河道整治:底宽64米,底高程-2米,大治河东闸外移重建,并增建120立方米/秒东排泵站一座。6.1.4 “治太21”后续工程扩大拦路港疏浚泖河斜塘工程、红旗塘工程和黄浦江上游干流段防洪工程是治太一期“21”骨干工程项目,从实际运行情况看,在原有结构基础上对防汛墙加高固的堤防,暴露出基础薄弱、稳定性差等缺点,耐久性差等问题,需重新进行复核,对确需进行改造的堤防在一期治太后续工程项目中予以安排。主要工程内容为:1)防汛通道及支河桥梁:拦路港泖河斜塘两岸通道24公里,支河桥梁20座;红旗塘(园泄泾)两岸通道10.2公里,支河桥梁18座;黄浦江上游干流段南岸通道29.8公里,支河桥梁13座。2)堤防冲刷处的堤脚保护:红旗塘(园泄泾)约有11公里护岸需加固或重建;黄浦江上游干流段约有12公里护岸防汛墙需加固处理。 6.2 流域防洪配套工程区域除涝补偿工程流域治理后洪水归槽、太浦河高水行洪,洪水过境造成上海黄浦江等行洪通道低水抬高,严重影响上海青松大控制片、太南片、太北片等水利分片的除涝安全,经计算复核,需安排增建450立方米/秒的除涝泵站,因洪致涝的补偿工程应列为流域防洪配套工程。具体安排为:青松大控制片250立方米/秒,太南、太北片各100立方米/秒。6.3 城市防洪工程6.3.1 黄浦江河口建闸工程黄浦江河口水闸是流域防洪和上海城市防洪的重大工程,其功能是挡潮、加快太湖洪水下泄速度,并有利于区域除涝和水资源调度。黄浦江河口建闸是城市防汛安全的需要。由于工情和水情的变化,黄浦江高潮位呈逐年抬升之势。据河海大学等五单位完成的黄浦江潮位分析(修编)(送审稿),综合分析表明现行千年一遇设防水位已降为不足二百年一遇。鉴于黄浦江防御标准事实上已经降低,从防汛大计考虑和上海建设成为现代化国际大都市和国际经济、金融、贸易、航运中心建设的发展要求出发,要尽快采用新的防御水位标准,并按水利部要求研究落实相应的工程和非工程防御措施。而对现已完成的黄浦江市区防汛墙再次加高加固存在投资大、工期长、难度高、操作性差等问题,必须采用其它办法解决防汛问题,根据黄浦江河口建闸工程规划研究,黄浦江河口建闸是首选方案。建闸后也将使全流域的防洪形势大为改观。黄浦江河口建闸有利于增加太湖洪水下泄总量,加快洪水外排速度。黄浦江河口建闸后,每关闸挡一潮次,平均可减少黄浦江的进潮量5000万立方米以上,可大大增加太湖洪水的净泄量,有利于流域防洪。黄浦江河口建闸是黄浦江两岸景观开发和环境改善的需要。黄浦江河口建闸,“一夫当关”,大大缩短上海城市防线长度,能够做到长治久安。同时通过合理调度、科学论证,可适当降低防汛墙高度,增加亲水性,有利于黄浦江两岸综合开发建设,符合滨江景观规划要求;另外,水闸自身的精心设计和建设也可以成为旅游观光的新景观,为城市增添了新亮点。黄浦江河口水闸的挡潮标准不低于千年一遇,初步选址于距吴淞口约5.8公里的第一直段中点,左岸为上海救捞局码头和上海长江船驳港务公司,右岸为长航锚地南段和上海印福油脂公司码头。6.3.2 黄浦江市区防汛墙除险加固工程黄浦江上海市区208公里防汛墙加高加固工程已于2001年全面建成,设防标准为防御千年一遇高潮位(1985年批准的设防水位),运行十年来,除因工情水情变化,其实际设防标准已降至约不足200年一遇外,还存着防汛墙结构稳定性差、渗泾不够、支河桥梁净空高度不足、地面及防汛墙沉降造成挡水高度不足等问题,应予加强处理。工程内容:1)新建6.245公里防汛墙,加固19.856公里防汛墙,对59.482公里存在隐患的防汛墙进行安全鉴定。2)拆除重建2座支河城市桥梁,改造11座;3)对2.8公里发生渗漏现象的防汛墙进行防渗处理;4)新建82公里防汛道路。6.3.3 黄浦江干流中游防洪工程近年来,随着浦东新区的成立,上海县、宝山县、奉贤县的撤县建区,上海市城市区域范围大为扩展。1987年确定的上海市区黄浦江干支流按千年一遇设防长度208公里已不能确保市区防汛形成封闭线,迫切需要增建防洪工程。该工程实施完成后与市区防汛墙工程、黄浦江上游干流防洪工程结合在一起,使黄浦江沿线形成完整的防洪工程体系。工程内容:1)中游干支流防汛墙加高加固(106公里);2)新建23座支河水闸;3)改造39座已建支河水闸;4)堤顶防汛道路及绿化建设。6.4 其他工程6.4.1太湖流域(上海地区)防洪和水资源调度信息系统为进一步提高太湖流域(上海地区)防洪能力,除补充完善并增加必要的工程项目外,还应重点开展水利信息化建设,建立太湖流域(上海地区)防洪与水资源调度信息系统,提高主要骨干工程的信息化水平,实现防洪和水资源调度的系统化管理、自动化监测、实时化调度和科学化决策。依据太湖流域防洪规划和上海市水务信息化规划,配合太湖流域防洪和水资源调度系统的建设,上海地区防洪和水资源调度信息系统的建设内容主要包括覆盖整个区域的信息采集系统;通信系统和计算机网络系统;重点工程自动监控系统;防洪和水资源数据中心;防洪和水资源调度决策支持系统。6.4.2 太湖流域上海地区水文站网水文基础设施是防洪体系的重要组成部分。随着国民经济和社会的快速发展,防洪减灾及水资源管理的任务越来越艰巨,对水文情报及预报的要求也越来越高,水文工作要及时为各级防汛指挥部门和水资源管理部门提供准确可靠的水文信息和预报,必须完善水文基础设施,提高水文工作现代化水平。上海市水文基础设施规划建设的主要内容有四个方面:1)巩固和发展长江口及杭州湾站点。主要是重建堡镇、金山嘴等三座水位站、扩建芦潮港、三甲港、外高桥等三座水位站,新建团结沙、崇头、北八效、牛棚港、金汇港南闸外、大治河东闸外、五号沟闸外、三甲港闸外八座水位站。2)充实、调整黄浦江及上游边界站网。主要是新建吴泾等14座水位站,迁建、改建拦路港泖甸等4座水文站,装备米市渡水文站。3)苏州河水文监测系统。主要是改建浙江路桥等水文测站7处,新建木渎港等水文测站6座,新建监测中心1处。4)水利分片站网建设。主要是改建三甲港闸内等5座水文站、新建张泽等14座水文站、扩建嘉定南门等2座水文站、迁建塘桥等3座水文站。7 防洪工程投资安排太湖流域上海地区防洪规划工程投资包括流域防洪工程、流域防洪配套工程和城市防洪工程等内容。估算工程总投资计:197.8亿元。其中流域防洪工程94.1亿元,流域防洪配套工程4.5亿元,城市防洪工程96.1亿元,其他工程3.1亿元。近期(20012010年)实施实施项目总投资为80.6亿元。其中流域防洪工程52.56亿元,流域防洪配套工程3.6亿元,城市防洪工程21.37亿元,其他工程3.05亿元。太湖流域上海部分防洪工程投资总表序号项目名称总投资(万元)分期投资(万元)备注20012010年20102020年一流域防洪工程941046.56 525621.27 415425.29 (一)吴淞江行洪工程406179.56 181254.27 224925.29 1河道拓疏54002.70 24001.03 30001.67 2大堤防汛墙43392.00 17672.00 25720.00 3防汛通道及绿化16272.00 6627.00 9645.00 4新川沙泵闸25800.00 25800.00 净孔54m节制闸,150m3/s泵站5蕴西枢杻改建34000.00 34000.00 净孔72米节制闸,船闸6蕴东枢杻改建45000.00 45000.00 净孔40m节制闸,船闸,泵站7苏州河西闸12500.00 12500.00 净60m节制闸8桥梁改建31500.00 19050.00 12450.00 40座9挖压拆迁143712.86 75604.24 68108.62 (二)大泖港等西部地区河道防洪工程267220.00 143780.00 123440.00 1大泖港防洪工程20340.00 20340.00 2掘石港等40余条河道堤防工程240000.00 120000.00 120000.00 300km3圩区水闸加高固6880.00 3440.00 3440.00 86座(三)杭州湾南排工程253320.00 186260.00 67060.00 1大治河工程141220.00 141220.00 1)河道拓疏9220.00 9220.00 2)护岸大堤40000.00 40000.00 3)大治河东闸外移重建27000.00 27000.00 净孔60m闸,150m3/s泵4)大治河西闸枢杻改造65000.00 65000.00 增建船闸2金汇港工程77540.00 45040.00 32500.00 1)河道拓疏9240.00 9240.00 2)护岸大堤11000.00 11000.00 3)金汇港南闸外移重建24800.00 24800.00 4)金汇港北闸枢杻改造32500.00 32500.00 3龙泉港南排泵站9000.00 9000.00 4南竹港工程25560.00 25560.00 1)河道整治16560.00 16560.00 2)南排泵站9000.00 9000.00 (四)治太“21”后续工程14327.00 14327.00 1 拦路港泖河斜塘工程4600.00 4600.00 2 红旗塘(园泄泾)工程3507.00 3507.00 3 黄浦江上游干流段工程6220.00 6220.00 二流域防洪配套工程45000.00 36000.00 9000.00 1青松片除涝泵站25000.00 20000.00 5000.00 2太北片除涝泵站10000.00 8000.00 2000.00 3太南片除涝泵站10000.00 8000.00 2000.00 三城市防洪工程961230.00 213730.00 747500.00 (一)黄浦江河口挡潮闸747
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