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灣仔水道建擋潮閘沒有重大技術制約因素

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排行榜 收藏 發佈時間:2017年11月23日
      

灣仔水道建擋潮閘沒有重大技術制約因素

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  —— 訪水利部水利水電規劃設計總院澳門雜誌G2n v!On

副總工程師 蔣肖澳門雜誌j$u\G rg)`

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「根據初步論證分析成果,擋潮閘工程建成後,遇200年一遇風暴潮或天文大潮,可將灣仔水道內河水位控制在1.5米,結合內港海傍區沿岸局部堤岸整治工程、陸域排澇及排水管網改造工程,可將內港海傍區的防洪(潮)能力提高到200年一遇,排澇能力提高到20年一遇。」水利部水利水電規劃設計總院副總工程師蔣肖在接受《澳門雜誌》訪問時作了上述的表示。澳門雜誌N:j,A1|$v0c5t

「天鴿」風災後,應澳門特區政府邀請,經中央政府批准,國家減災委及港澳辦共同組建了一個22人的專家團,於913日至17日到澳門協助特區政府對此次風災進行評估總結。蔣肖作為專家團的成員曾到內港等受災現場作實地考察。澳門雜誌:Y4L'Z8sq,fI

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蔣肖(右)及國家減災委員會專家團隊在澳門作實地視察,瞭解海水倒灌時的海水高度。

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因地制宜 澳門雜誌3?Q |`4Z5TU{:J k#i

適合建設擋潮閘

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內港海傍區由於地勢低窪,受風暴潮、天文大潮與暴雨的影響,極易發生海水倒灌和積水淹浸。蔣肖指出,「要根治澳門內港海傍區的水患問題,保障區域防洪(潮)排澇安全,必須系統考慮內港海傍區防洪(潮)排澇總體佈局,既要建設擋潮工程,解決由風暴潮、天文大潮引起的水浸災害,又要對陸域排水管網進行升級改造,解決由降雨引起的內澇水浸災害,形成完善的防洪(潮)排澇體系。」

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根據自然地理條件、水患災害成因和經濟社會發展要求,蔣肖介紹說,適宜的擋潮工程主要有兩種:一是在灣仔水道左岸海傍區建設海堤擋潮方案,區內澇水由泵站抽排解決;二是灣仔水道建擋潮閘方案,以控制灣仔水道潮水位,抵禦海域風暴潮侵襲,並實施內港海傍區沿岸局部堤岸整治工程、陸域排澇及排水管網改造工程等,適當提高內港海傍區的防洪(潮)排澇能力。澳門雜誌2cgbc u wsf

他進一步分析,點出了兩個方案的不同之處︰海堤建設方案涉及沿岸碼頭的臨時佔用准照及已批給土地使用、補償問題,工程施工期間將影響碼頭、商業設施營運或停業,甚至徵用搬遷,影響範圍廣,不確定因素多,工程投資及實施難度均較大。而在灣仔水道出口段建擋潮閘方案,較海堤方案的工程投資及實施難度均較小,對海傍區沿岸老城區影響也較小,可以較好地解決內港海傍區的防洪(潮)排澇問題。   

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根據實測地形資料,內港海傍區沿岸人行道路面最低高程為1.50米,陸域地面高程基本在1.40米以上,局部低窪地,地面高程在1.20米至1.40米之間,最低處為1.20米,而灣仔水道潮(洪)水重現期20 年一遇設計高潮位超過2.60米。因此,為防止風暴潮、天文大潮對內港海傍區的水侵淹沒,通過建設擋潮閘,控制灣仔水道內的水位,可避免或減少海傍區淹沒影響。澳門雜誌6P6Q#R#Pl&UK

同時,根據有關科研設計單位對灣仔水道擋潮閘控制水位1.2米、1.5米、1.8米方案的初步分析論證意見,綜合各方案的經濟、技術、防洪效果、調度管理及對上下游排澇的影響等方面因素,擋潮閘控制水位1.5米方案比較合理。澳門雜誌8BpgNv,}r&M

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蔣肖指出,要根治澳門內港海傍區的水患問題,保障區域防洪(潮)排澇安全,必須系統考慮內港海傍區防洪(潮)排澇總體佈局。

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內港擋潮閘澳門雜誌;XV'o EIbf3GLi/C

200年一遇洪水

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蔣肖向我們解釋了擋潮閘的運作方式,他說,灣仔水道擋潮閘主要在風暴潮、天文大潮時關閘,絕大部份時間閘門處於開啟狀態。「為提高擋潮閘調度的可靠性和安全性,目前初步擬訂運作方式分為天文大潮和颱風大潮兩種情況確定調度原則。工程設計階段還須進一步分析灣仔水道擋潮閘調度與上游石角咀水閘排水調度的關係,研究提出聯合調度方案,避免擋潮與排水相互影響。」澳門雜誌px&v j+f3V-Z1y

「在內港海傍區沿岸局部堤岸整治工程、陸域排澇及排水管網改造等工程措施實施後,可進一步研究適當提高擋潮閘控制水位,優化調度運行方式,以減少擋潮閘運行管理費用,提高工程運行效率。」澳門雜誌$ZB'@hn*f

至於擋潮閘功能,蔣肖稱,擋潮閘的功能定位為擋潮、排澇、航運等綜合利用。工程包括泄洪閘、通航泄洪閘、排澇泵站和通航船閘。擋潮閘建成後,以抵禦外海風暴潮和天文大潮為主,澳門內部降雨澇水仍須依靠自排,不足部份須建設排澇泵站抽排。

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目前,灣仔水道珠海側、跨境工業園區防潮工程的防潮標準尚未達到防禦100 年、50 年一遇設計潮位(根據「天鴿」颱風覆核後設計潮位),擋潮閘建成後,也可將灣仔水道珠海側以及跨境工業園區的防洪(潮)標準提高至200 年一遇,且在風暴潮期間,灣仔水道擋潮閘閘門關閉,通過泵站抽排將灣仔水道水位控制在1.5米以下,降低了承泄區(石角咀水閘–灣仔水道擋潮閘之間水域)水位,有利於灣仔水道珠海側排水管網的澇水外排。

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1950年至1960年的內港面貌(新聞局) 澳門雜誌v-w?'q c

汲取國內外經驗

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開展工程的深化論證澳門雜誌-XvT^ rqC

蔣肖指出,我國在水利工程技術及河口建閘方面具有豐富實踐經驗和先進的工程技術,特別是改革開放以來,水利工程設計、施工等技術取得了長足的發展。從工程技術方面分析,灣仔水道擋潮閘在工程設計、施工、運行和管理方面沒有重大技術制約因素。內地建設了不少大跨度泄水孔閘,都為灣仔水道建閘方案提供了有力的技術支撐。

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由於目前灣仔水道擋潮閘工程尚處於總體方案論證階段,下一步在灣仔水道擋潮閘的設計過程中,蔣肖認為,要充分借鑑國內外已建工程經驗,並結合閘門防洪(潮)排澇、閘門防淤、閘下沖淤、通航和景觀等要求,綜合分析論證後確定擋潮閘的規模、結構型式和運行方式等。澳門雜誌-G7e(c W4y4j+|_

談到澳門建擋潮閘有何難度時,蔣肖認為,由於澳門內港海傍區水文情勢及水患成因複雜,要根治海傍區的防洪(潮)排澇問題,須綜合考慮防洪(潮)工程與海傍區局部堤岸整治工程、陸域排澇及排水管網改造工程相結合,形成完整的防洪(潮)排澇工程體系,並與非工程措施相結合,加強風暴潮、天文潮預警預報方案研究,以保障澳門城市防洪安全。澳門雜誌:C2A?vJ'I

他指出,灣仔水道擋潮閘具有擋潮、排澇、航運等功能,並對景觀有一定要求,擬採用大跨度新型閘門來實現。根據國內外現有工程實踐,大跨度通航孔閘門主要型式有臥式水準單開或雙開弧形門等,大跨度泄水孔閘門主要型式有拱形上翻門、弧形閘門等。

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「灣仔水道擋潮閘閘門的具體結構形式,在今後可行性研究和初步設計中,還須進一步開展通航孔閘門型式及大跨度低水頭閘門防淤、沖淤與啟閉技術專題研究,分析工程運行、管理和調度等利弊關係,特別是對旋轉升臥式閘門的淤積問題進行深入分析論證,確保閘門啟閉的可靠性,以保障擋潮閘運行安全可靠。」蔣肖說。

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荷蘭三角洲擋潮閘由兩個移動弧形閘門組成(GLF Media sh 

荷蘭三角洲擋潮閘由兩個移動弧形閘門組成(GLF Media / shutterstock澳門雜誌tVb/N1?-q Y

延伸閱讀

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資料顯示,我國有18,000公里海岸線,分佈着眾多入海河口。據統計,至2012年,我國已建成擋潮閘5,813座,其中大型擋潮閘340座。擋潮閘在防禦風暴潮、抵禦颱風、提高區域防洪(潮)排澇能力、防止土壤鹽漬化、緩解用水矛盾等方面發揮了重要作用,為保障沿海地區經濟社會發展和人民生命財產安全提供了有力保障。

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目前,我國已建成的河口擋潮閘有遼河口的盤山閘,海河口的海河擋潮閘、永定新河口擋潮閘、獨流減河擋潮閘和浙江省曹娥江大閘。其中,曹娥江大閘為我國已建成的河口第一大閘,閘址位於曹娥江河口,距紹興市區約30公里,工程於20051229日開工,20081218日下閘。曹娥江大閘為I等工程,大閘樞紐主要由擋潮泄洪閘、堵壩、導流堤、連接壩段以及管理區等組成。擋潮泄洪閘總淨寬560米,共設28孔,閘孔淨寬為20.0米。

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除河口擋潮閘外,我國已建的大型水閘還有位於京航運河上的常州鐘樓防洪控制閘,工程於2008年建成,孔徑總寬90米。位於花地河上的廣州花地河南北水閘,2012年建成,主要功能是非汛期關閘,保持花地河景觀水位,遇大洪潮時開閘行洪,南閘為兩孔,單孔淨寬33米,北閘淨寬37米。南京三汊河口水閘位於外秦淮河入江口,2005年建成,主要功能為是非汛期關閘,抬高內河水位,保持外秦淮河景觀水位,汛期將閘門上翻開閘行洪,閘孔為2孔,每孔淨寬40米。澳門雜誌 C0s)Y*ok

國外已建的擋潮閘以荷蘭三角洲擋潮閘工程(Delta Storm Surge Barriers Project in the Nether-lands 最為著名。荷蘭三角洲地區擋潮閘工程是一個由堤防閘壩組成的龐大防潮抗洪系統,由眾多的閘壩組成。工程自上世紀50年代末期開始陸續興建,其中最為令人矚目的工程為哈靈水道(Haringvliet)閘壩工程(1971年),東斯海爾德(East Scheldt)開敞式擋潮閘工程(1987年),新水道(New Waterway)大型開啟式擋潮閘壩工程(1996年)。

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新水道擋潮閘主要功能為:閘門全關時實現擋潮,全開始旋轉至河道兩側門庫實現通航。孔口淨寬360米,閘門高度22米,可實現上浮、下沉和轉動。東斯海爾德開敞式擋潮閘工程位於東斯海爾德河口。該河口寬8,500米,最大水深40米。原計劃採用建壩方式進行封堵,後因生態保護的呼聲日益高漲,要求開敞式使潮水能進能出。為能保持原有自然生態環境,又能保證人民生命安全,修改後的方案採用修建開敞式擋潮閘,即平時閘孔敞開,風暴時將閘門關閉擋潮。該閘建在河口的3個深槽部位,總長3,000米,共65個預製鋼筋混凝土閘墩,62孔閘門,每孔寬45米。閘門採用液壓啟閉,並配備有自動控制操作及監測系統。澳門雜誌E'u#d&\C5Uy|

英國泰晤士河擋潮閘於1984年建成,工程建設歷時10年。其主要功能是發生風暴潮時關閉閘門阻止潮水進入泰晤士河引發洪災。水閘全長578米,分10孔,中間4孔為主航道,每孔淨寬61米,南岸兩孔為副航道,每孔淨寬31.5米,北岸4孔不通航。通航孔採用升臥式弧形鋼閘門。

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英國泰晤士河擋水閘沿岸建有綠化休憩設施,已成為該地旅 

英國泰晤士河擋潮閘沿岸建有綠化休憩設施,已成為該地旅遊名勝。(IR Stone / Shutterstock澳門雜誌 Wfn$ea8?

 

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文︰霍芷芸   圖︰新聞局澳門雜誌dKA K;GmT6Z|5u





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