- 洪水影響評價要點分析與研究
- 珠江水利科學研究院 水利部珠江河口動力學及伴生過程調控重點實驗室 朱秋菊 劉學明 石赟赟 嚴黎等
- 13字
- 2021-10-22 20:17:21
第2章 工程所在區域基本情況
2.1 自然概況
2.1.1 自然地理
珠江三角洲,簡稱珠三角,是組成珠江的西江、北江和東江入海時沖積沉淀而成的一個三角洲,面積大約8萬多km2。珠江三角洲位于廣東省的中南部,東經112°152′~114°204′,北緯21°58′~23°57′;北依清遠丘陵山地,南臨南海,東與粵東丘陵、西與粵西丘陵山地相接。珠江三角洲主要包括廣州市、深圳市、東莞市、佛山市、中山市、珠海市及江門市,這7個市地域面積的82.3%屬珠江三角洲流域(思賢滘以下西北江三角洲、石龍以下東江三角洲以南至各河口口門一帶的沖積平原網河地區以及流入該地區的流溪河、增江、沙河、高明河和潭江等河流流域稱為珠江三角洲流域)。此外,廣州從化、花都、佛山三水等局部地區屬北江流域,深圳、東莞局部地區屬東江流域,江門西南部屬粵西沿海諸河流域,在本書中這7個市統稱為珠江三角洲地區。
珠江三角洲從地形界限看,羅平山脈是它的西面和北面的界限,即羅平山脈以西為西江谷地區,習慣上稱為粵西山地;山脈以北為北江水系,或稱為粵北山地。東側羅浮山區是三角洲的東界。
2.1.2 水文氣象
2.1.2.1 氣象特征
珠江三角洲面臨南海,屬亞熱帶季風氣候,常年氣候溫和,年平均氣溫為20~23℃。日照時間長,年平均日照數約1900小時;年輻射總量約108kcal/cm2。雨量充沛,空氣濕度大,夏季熱帶氣旋常伴隨大暴雨發生,冬季溫和,氣候宜人。
珠江三角洲是多雨地區,降雨豐沛。水汽源地主要是西南方向的印度洋孟加拉灣和東南方向的太平洋以及南部的南海。4—9月為雨季,前期(4—6月)盛行西南季風,水汽充沛,與南下冷空氣相遇,形成強盛的鋒面雨;后期(7—9月)東南季風占優勢,太平洋及南海熱帶海洋氣團產生的熱帶氣旋在區內活動頻繁,形成強風暴雨。反之,鋒面雨過少和夏季臺風稀疏,都會發生春旱、秋旱。入秋后為極地大陸氣團控制,雨量減少。
珠江三角洲多年平均年降雨量等值線變幅為1600~2600mm,呈現沿海大、腹地小、北沿大的地區分布特征。南部沿海的大隆山系、銅古山系、古兜山系及天露山脈東南部的錦江、大田、朗底一帶南海臺風或暖流通過山脈時,由于地勢抬升作用,造成大量降水,各自形成閉合高值區,多年平均年降雨量為2400~2600mm,是珠江三角洲年降雨量最大的地區。腹地北江、東江三角洲地勢開闊低平,不利于水汽停滯抬升,多年平均年降雨量約1600mm,為一閉合低值區。三角洲北沿流溪河上游、增江發源地天堂山及北江中下游,由于地勢抬升作用,形成了兩個年降雨量的高值區,多年平均年降雨量大于2400mm。
2.1.2.2 水文特征
1.徑流
珠江三角洲7市的多年平均當地河川徑流量為310.0億m3,年入境水量多年平均為2941億m3,是廣東全省入境水資源量最豐富的地區,入境客水豐富是本地最大的徑流特點。
珠江三角洲地區地表徑流絕大部分直接由大氣降水補給,徑流具有與降雨相似的時空分布特征,徑流量由北向南遞增,多年平均年徑流深等值線變幅在700~1800mm之間。
流域徑流年際變化較大,最大與最小年徑流量之比為2.6~9.8倍,其中北江變化較大,西江較小。流域徑流有豐、枯年之分,豐、枯年徑流相差2.5~3.3倍。據思賢滘綜合斷面(馬口+三水)1956年4月至2004年3月資料分析,出現了兩個枯水年組(1956—1967年、1983—1992年)和兩個豐水年組(1968—1982年、1993—2003年)。除了1968—1982年豐水年組周期為15年以外,豐、枯水年組交替出現的周期約為11年。
流域徑流年內分配不均,汛期(4—9月)徑流較大,大約占全年的77%~85%,馬口、三水站汛期徑流量分別占年總量的76.9%、84.8%;枯水期(10月至次年3月)徑流較小,馬口、三水站枯水期徑流量分別占年總量的23.1%、15.2%。
各主要流域的徑流情況分述如下。
(1)西江流域。根據高要站1957年4月至2014年3月水文年徑流資料進行頻率計算,用P-Ⅲ型曲線適線,水文年徑流頻率計算成果見表2.1,年徑流量主要集中在4—9月,占年徑流量的78.2%,10月至次年3月僅占全年的21.8%。高要站最大年徑流量3357億m3(1994年4月至1995年3月),最小年徑流量1115億m3(1963年4月至1964年3月),兩者比值為3.0。
表2.1 高要站水文年徑流頻率計算成果表

注 Cs=2.0Cv。
(2)北江流域。根據石角站1954年4月至2014年3月水文年徑流資料進行頻率計算,采用P-Ⅲ型曲線適線,水文年徑流頻率計算成果見表2.2,北江流域年徑流量主要集中在4—9月,占年徑流量的76.7%,10月至次年3月僅占全年的23.3%。石角站最大年徑流量696億m3(1997年4月至1998年3月),最小年徑流量203億m3(1963年4月至1964年3月),兩者比值為3.4。
表2.2 石角站水文年徑流頻率計算成果表

注 Cs=2.0Cv。
(3)東江流域。截至1984年,東江流域已建設有新豐江、楓樹壩、白盆珠三座大型水庫。三大水庫為東江流域防洪供水的骨干水庫,有效控制東江流域集雨面積11740km2,占博羅站以上集雨面積的46.4%。
由于各主要控制站上游蓄水工程的建設以及不同時期耗用水量的差異,尤其是20世紀80年代以來流域沿岸工業、生活耗用水量的增長,使各測站的實測徑流量不能完全反映流域天然徑流情況,在博羅測站實測徑流資料基礎上進行還原計算,確定博羅站天然徑流系列。另外,對博羅站實測徑流系列按照長系列和新豐江、楓樹壩水庫建成后(兩座水庫集雨面積10884km2,占博羅站以上集雨面積的43%)的短系列分別進行水文年徑流頻率計算。
根據博羅站1951年4月至2014年3月實測水文年徑流系列、考慮流域耗水天然水文年徑流系列,進行水文年徑流頻率計算,采用P-Ⅲ型曲線適線,水文年徑流頻率計算成果見表2.3。天然年徑流量主要集中在4—9月,占年徑流量的77.4%,10月至次年3月僅占全年的22.6%。博羅站實測最大年徑流量367.5億m3(2006年4月至2007年3月),實測最小年徑流量94.9億m3(1963年4月至1964年3月),兩者比值為3.9。
表2.3 博羅站水文年徑流頻率計算成果表

注 Cs=2.0Cv。
2.潮汐
珠江三角洲河口的潮汐為不規則半日混合潮型,一天中有兩漲兩落,半個月中有大潮汛和小潮汛,歷時各3天。因受汛期洪水和風暴潮的影響,最高潮位一般出現在6—9月,最低潮位一般出現在12月至次年2月。
珠江八大口門平均潮差在0.85~1.56m之間,屬于弱潮河口,其中以虎門潮差最大,大虎站平均潮差1.56m;磨刀門潮差最小,燈籠山站平均潮差僅0.85m。
3.泥沙
珠江三角洲河流輸沙主要以懸移質為主,含沙量較小,各主要控制站多年平均值為0.11~0.31kg/m3,西江馬口站最大為0.31kg/m3。河流含沙量雖然較小,但因徑流量大,輸沙量也較大,根據馬口站1994年1月1日至2014年12月31日逐日流量和平均含沙量數據統計分析,馬口站年平均含沙量為0.07kg/m3,汛期平均含沙量為0.12kg/m3,汛期最大日含沙量為1.38kg/m3(1997年7月25日),枯水期平均含沙量為0.025kg/m3,西江汛期含沙量較高,枯水期含沙量較小。
20世紀90年代后,受網河區河道分流變化的影響,三水、馬口兩控制斷面的分沙關系也發生了較大變化,三水斷面年均輸沙量占西江、北江來沙量的比例由80年代的9.8%提高到90年代的19.6%,馬口斷面的輸沙量比例相應減小。
輸沙量的年內分配,洪、枯季比例懸珠:汛期河流含沙量較大,導致輸沙量集中,如馬口站汛期的輸沙量占全年輸沙量的94.7%,三水站占94.5%;枯季的輸沙量很少,僅占5.3%~10.9%。
2.1.3 區域地質
珠江三角洲地區經濟發達,城市密集,從西向東,工程經過佛山市順德區、廣州市南沙區、東莞市、深圳市。區內交通條件良好,公路密織,河網密布,線路穿過東新高速、南沙港快速、廣珠澳高速、廣州繞城高速、廣深沿江高速、廣深高速、莞佛高速等。
珠江三角洲東、西、北三面為山地、丘陵,南面為海,古地形為一馬蹄形海灣,海灣內海島眾多。東邊的大嶺山、羊臺山等為蓮花山山脈的余脈,北邊的白云山、摩星嶺等為羅浮山、九連山山脈的余脈,西邊有皂幕山、古兜山等。海灣內海島現在成為平原上殘丘,比較大的有西樵山、五桂山、大金山、順峰山、大夫山、獅山、蓮花山、黃山魯等。這些山嶺、丘陵走向與北東向構造線一致,又被北西向構造線交切,地形破碎,巖石風化強烈,地表植被茂密。山峰海拔一般500m左右,分布有300~350m和200m兩級剝蝕面;還存在40~50m、20~25m、5~10m高程的三級階地,較高的山峰有東南部石巖鎮羊臺山(海拔587m)、東北部大嶺山大鼓頂(海拔530m)、西南部新會市燈盞湖(海拔545m)等;三角洲平原地帶地勢平坦,河網交錯,海拔多在1~3m之間。因此,珠江三角洲是由西北江三角洲與東江三角洲在海灣內堆積復合而成,平原上丘陵、臺地、殘丘星羅棋布,形成“三江匯合,八口分流”的珠江三角洲地貌特色,獅子洋以西地區為西北江三角洲,以平原地貌為主;向東為東江三角洲,以低山、丘陵地貌為主,間夾溝谷盆地。
該工程引水線路所經過地區50年超越概率10%地震動峰值加速度為0.10g,對應地震基本烈度為Ⅶ度。地震動反應譜特征周期為0.35s。
2.1.4 河流水系
珠江三角洲河涌交錯,水網相連,大小河道計324條,河道總長約1600km。該工程所涉及的珠江三角洲主要河流情況見表2.4。
擬建工程自西向東跨較大河流分別為西江左汊(鯉魚洲處)、甘竹溪、順德支流、倫教涌、雞洲涌、李家沙水道、欖核河、淺海涌、蕉門水道、高沙河、騮崗涌、蓮花山水道、獅子洋、穗豐年水道、鞋底河、東引運河、白濠陂水,共17條河涌。部分水道主要情況介紹如下。
表2.4 珠江三角洲主要河流情況

注 “河流級別”中數字代表支河級別。
(1)西江。主流從思賢滘西滘口起,向南偏東流至新會縣天河,長57.5km,稱西江干流水道;天河至新會縣百頃頭,長27.5km,稱西海水道;從百頃頭至珠海市洪灣企人石流入南海,長54km,稱磨刀門水道。主流在甘竹灘附近向北分汊經甘竹溪與順德水道貫通;在天河附近向東南分出東海水道,東海水道在海尾附近又分出容桂水道和小欖水道,分別流向洪奇門和橫門出海。主流西海水道在太平墟附近分出古鎮水道,至古鎮附近又流回西海水道;在北街附近向西南分出江門水道流向銀洲湖;在百頃頭分出石板沙水道,該水道又分出荷麻溪、勞勞溪與虎跳門水道、雞啼門水道連通;至竹洲頭又分出螺洲溪流向坭灣門水道,并經雞啼門水道出海。
(2)甘竹溪。為佛山市順德區樵桑聯圍和齊杏聯圍的界河。甘竹溪位于佛山市順德區境內,是西、北兩江水流在西北江三角洲自上而下相貫通的第三條水道(第一條是青岐涌,第二條是思賢滘,第四條是東海水道),是珠江三角洲通往廣西梧州的多條航道之一。甘竹溪流自西江左岸入口的甘竹灘起,向東南流至與勒流河的交匯口順德區勒流鎮止,河長15.0km,河面寬100~250m。
甘竹溪水道可分為兩段,甘竹灘船閘—順德支流口,長10.5km,河面較寬,一般為110~200m,彎曲半徑亦較大,航道水深多數在4.0m以上,航道寬度一般為60~70m。順德支流口—三槽口長4.5km,河道狹窄而且彎曲,河面寬度一般為60~80m,最狹窄處僅50m。
甘竹溪水道西面為西江,東面通順德水道,在西江流入甘竹溪的入口處有很多礁石,為著名的險灘。灘底橫臥著一條連接左右岸的石脈,灘流湍急,汛后潮汐盛期,因灘上西江退潮比灘下甘竹溪下游退潮要慢,水位常出現0.3~0.5m的落差;漲潮時,又因甘竹溪下游比灘上西江漲潮要快,此時灘下甘竹溪下游水位反而比灘上西江水位稍高,也常形成0.3m左右的水位差。水電站未建時,甘竹溪的天然流態,多數情況是西江水流從甘竹灘入口經甘竹溪東北流,轉勒流河過三槽口注入北江水系的順德水道,汛期灘上與灘下水位落差常在1.0m左右,甘竹灘水電站船閘建成前無法通航。1974年5月,在甘竹灘上建成甘竹灘洪潮水力發電站。
(3)順德支流。地處廣東省佛山市順德區,位于西北江三角洲的中部上游,與順德水道的分支——甘竹溪相接,下游與容桂水道相通,順德支流從勒流三界廟分支至容奇止,全長21km,平均河寬200~300m。
順德支流為齊杏聯圍和順德第一聯圍的界河。
(4)倫教涌、雞洲涌。屬于順德第一聯圍內的小河涌。倫教涌全長約17km,雞洲涌全長約10km。
(5)李家沙水道。順德水道的分支,位于三角洲中部的沙田區,南北走向,河型微彎,北起番禺市的紫坭,南至順德市的板沙尾,貫通容桂水道和沙灣水道及浮蓮崗水道,從而溝通西江、北江下游,是連接西江和獅子洋兩大運輸干線的主要航道。李家沙水道為順德第一聯圍和番順聯圍的界河,其西側為順德第一聯圍,東側為番順聯圍。
(6)欖核河。番順聯圍和四六村圍的界河。欖核河為潮汐天然河流,上接沙灣水道,下通蕉門水道,自磨碟頭至雁沙尾全長14km。流經南沙區欖核、靈山等地,是欖核鎮上通廣州、市橋,下往靈山、大崗等地的水上交通要道。
(7)淺海涌。潮汐天然河流,自碰尾頭至子沙尾全長9km。上下均與欖核河銜接,可看作欖核河的一大支流,流經南沙區欖核鎮、靈山鎮,河寬60~100m,一般70m左右。
(8)蕉門水道。該段也叫西樵水道,為潮汐天然河流,上接沙灣水道,在雁沙尾有一左汊高沙河亦可接蕉門水道。流經南沙區魚窩頭、欖核、靈山等地,是南沙區南北水上交通主要航道之一,是上述各地和大崗鎮的船舶往返市橋、廣州等地的要道,自西樵頭至雁沙尾全長10km。
(9)高沙河。又叫西瀝水道,是潮汐天然河流,上接西樵水道,下通蕉門水道,自高沙頭至萬洲尾全長9km,流經南沙區魚窩頭鎮、靈山鎮,河寬一般為110~220m。
(10)騮崗涌。一條潮汐天然河流,上接沙灣水道,下通蕉門水道,自沙鼻頭至萬洲尾全長17km。該水道河寬80~200m,一般為120~150m。
(11)獅子洋。位于東莞市沙田鎮的西部,是區內河流的主要承泄區,沙田聯圍區海岸線長約5km。
(12)穗豐年水道。位于東莞市沙田鎮沙田聯圍的西部,為沙田聯圍內主要河流之一,現狀河道為天然狀態,河長約4.65km,流域最遠點位于最豐村,上游河道寬50~80m,下游河寬約140m,于裕隆村西南通過圍墾水閘注入獅子洋。穗豐年水道河道按照20年一遇防洪標準設計,設計洪水位為1.74m。
(13)鞋底沙河。東江南支流的分支在東莞市厚街鎮境內稱鞋底沙河,流經全鎮的西側邊緣,鎮內河段長約5.4km,水面寬60~140m。鞋底沙河堤防在厚街境內長度4.8km,受潮汐影響,設計洪(潮)標準采用50年一遇。
(14)太平水道。又名東引運河,為東莞市沙田鎮沙田聯圍的外圍水系,位于沙田鎮的南部,流經沙田鎮河段長約7km,寬100~160m。
2.1.5 水功能區劃
1.河流水功能區劃
珠江三角洲有水功能一級區92個,長度3068km。其中緩沖區9個,長度525km;保護區6個,長度262km;保留區4個,長度274km;開發利用區73個(水功能二級區82個),長度2007km。
該工程取水口所在的水功能一級區為西江干流水道肇慶-佛山-江門開發利用區,水功能二級區為西江干流水道江門飲用漁業用水區。
2.受水區水功能達標率分析
珠江三角洲地表水水功能區2014年水質達標情況見表2.5。
參與評價的一級水功能區有25個,達標個數為17個,達標率為68%;參與評價的二級水功能區有112個,達標個數為44個,達標率僅為39.3%。該工程所在的西江干流水道江門飲用漁業用水區,2014年進行了6次水質評價,達標率為100%。
表2.5 珠江三角洲地表水水功能區2014年水質達標情況
