珠江河口综合治理规划实施评估及修编建议

慧聪水工业网 2023-07-24 09:49 来源:中国水利杂志作者:刘培,苏波

珠江河口地区涉及广东省广州、深圳、珠海、东莞、中山、江门6市和香港、澳门特别行政区。2020年河口地区人口总数为6651.6万人,地区生产总值115955亿元,分别占粤港澳大湾区的77.1%和82.1%,是粤港澳大湾区的核心区域。珠江河口是珠江的尾闾,承担泄洪、纳潮、供水、生态、港口、航运、水产等功能。2010年国务院批准的《珠江河口综合治理规划》(以下简称《规划》),统筹协调水利、交通、环境保护、海洋等相关部门以及地方政府对珠江河口治理的要求,提出河口规划治导线、泄洪整治、岸线滩涂保护与利用、水资源保护等规划方案,对规范珠江河口的综合治理、开发和管理发挥了十分重要的作用。

当前,珠江河口形态、地形与径流潮汐动力均发生了较大变化,加上流域来沙骤减和海平面抬升趋势等影响,珠江河口面临新形势新问题。为了科学指导珠江河口发展与保护,开展珠江河口综合治理规划实施评估工作非常必要。 

1、规划实施评估思路

利用现场调查、统计分析、遥感影像、数学模型等多种手段,遵循“实施情况—效果评价—科学总结”的评估思路,对整治工程实施、规划管理实施等规划实施情况进行分析,进而对河口治导线规划、泄洪整治规划、岸线滩涂保护与利用规划、水资源保护规划的目标实现度进行评估。在此基础上,从河势稳定、防洪潮安全、供水安全和生态环境保护、行业监管等方面对河口当前在开发、利用、保护过程中存在的问题进行总结,结合面临形势提出规划修编建议。评估期为2006—2020年(即《规划》基准水平年至规划水平年)。

珠江河口综合治理规划实施评估及修编建议

▲规划实施评估技术路线图

2、规划方案及实施情况

河口治导线规划

河口规划治导线总体布局为:河优型河口(磨刀门、横门、洪奇门、蕉门、鸡啼门、虎跳门)以控导口门合理延伸为重点,尽可能保持延伸河道呈多汊道格局;潮优型河口(虎门、崖门)口外治导线布置为喇叭口形态,以利纳潮。

规划治导线划定并执行以来,珠江河口滩涂围垦工程主要集中在:虎门出海水道左岸的新沙港区;伶仃洋河口湾东岸的宝安综合港区、深圳机场西侧和大铲湾,西岸的鸡抱沙南部和马鞍岛东南部;澳门附近水域;鸡啼门东岸小林联围木乃南区和西岸东堤内;黄茅海东岸的高栏港区和西岸沿线浅水区域等。滩涂围垦工程前沿线均未超出规划治导线,新形成的河口湾逐渐朝着规则的喇叭口形态发展。磨刀门、横门、蕉门形成一主一支的汊道格局,洪奇门、鸡啼门、虎跳门合理延伸,各口门形态符合规划治导线控制要求,治导线规划的实施基本实现了口门的有序延伸。

珠江河口综合治理规划实施评估及修编建议

▲治导线管控下河口岸线变化示意

泄洪整治规划

为确保口门泄洪通畅和防洪安全,《规划》提出了珠江主要泄洪口门——磨刀门、蕉门、洪奇门、横门整治工程方案,整治措施为清、退、拦、导、疏。目前,泄洪整治方案中的清障、退堤、导流、开卡涉及地方权属问题,实施难度大,如洪奇门蓑衣沙、上九顷,沥心沙东堤上段的清障、开卡退堤工程暂未实施,但结合采砂和航道开挖的疏浚方案基本得到落实。

珠江河口综合治理规划实施评估及修编建议

▲重点口门泄洪整治方案实施情况统计

岸线、滩涂保护与利用规划

结合地区经济社会发展需求,《规划》划定岸线功能区总长度为1032km,其中保护区、保留区、控制利用区、开发利用区长度分别为7.5km、356km、390.5km、278km,分别占比0.7%、34.5%、37.9%、26.9%。

评估期内开发利用岸线长170km,其中保护区内岸线均未开发,得到严格保护;因经济社会发展下重大基础设施建设等需求,保留区内岸线已开发利用长度为78km,主要集中在马鞍岛、唐家湾、横琴岛、虎跳门和黄茅海西岸下段;控制利用区、开发利用区内岸线已开发利用长度分别为40km、52km。至2020年,《规划》岸线保留区、控制利用区、开发利用区内剩余岸线长度分别为248km、34km、188km。岸线保护与利用规划的实施实现了岸线可持续利用,为粤港澳大湾区保留了大量的岸线资源。

《规划》将治导线内滩涂功能划分为保护区、保留区、开发利用区,规划滩涂共计398.89km2,其中保护区55.09km2、保留区152.96km2、开发利用区190.84km2。规划范围内,已围垦滩涂62.43km2,仅6.99km2属于保留区,其余均位于开发利用区。滩涂利用基本符合规划的要求。

水资源保护规划

《规划》将珠江河口水功能区划分为两级体系,一级功能区分四类,包括保护区、保留区、开发利用区、缓冲区,二级功能区的划分在一级区划的开发利用区内进行,分七类。珠江河口的水质保护目标为前山河Ⅳ类,其余水域为Ⅱ类、Ⅲ类。为改善珠江河口水域的水质,逐步恢复河口水域生态系统,要求不得在珠江口中华白海豚自然保护区、重要的饮用水水源保护区磨刀门水道排放任何污染物。

为加强水资源保护和水功能区管理,促进河口健康发展,广东省大力推进珠江三角洲污染源控制工作,推进敏感区域(供水通道沿岸、重要水库汇水区、近岸海域直接汇水区等)、建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市等区域的城镇污水处理设施提标改造。开展了各类生态环境保护与修复工作,包括进一步完善珠江口中华白海豚国家级自然保护区的拯救和保护工作,如调整航线、加强监测、投放鱼礁等;珠江口红树林的修复和保护工作。建设12套可移动的河口原型观测站,与网河区形成统一的观测体系,优化了水质监测网络。

3、规划实施效果评估

河口河势总体稳定

规划治导线作为河口整治和管理的控制线,维持了八大口门分流基本稳定的格局,引导蕉门、横门主支汊有序延伸,维护伶仃洋和黄茅海的喇叭口形态,维持了河口湾的总体河势稳定。21世纪初与20世纪90年代相比,黄埔、官冲多年平均潮差分别增大0.13m、0.05m,潮动力有所增强,有利于潮汐吞吐及维护伶仃洋—虎门—狮子洋和黄茅海—崖门—银洲湖两条潮汐通道稳定。

口门泄洪能力提升

口门段主槽下切、加宽,主流更为集中,基本保障了《规划》设计洪水安全下泄。八大口门中,磨刀门水面比降加大,泄流能力增强。上游200年一遇洪水条件下,磨刀门洪水分配比增加2.12%,泄洪主通道的地位进一步巩固;洪奇门分配比增加0.88%,排洪作用得到适度增强;虎门、横门、蕉门排洪能力基本得到维持,泄洪整治目标基本实现。

岸线滩涂保护得力

珠江河口岸线长度932.6km,已开发利用岸线长289.4km,岸线开发利用率31.03%,其中港口码头岸线长188.2km,桥梁岸线长37.3km,农田鱼塘岸线长29.2km,城镇景观建设岸线长34.7km,上述四类岸线分别占已开发利用岸线长度的65.0%、12.9%、10.1%、12.0%。河口岸线的有序利用促进了当地经济社会的发展。1978—2000年,珠江河口围垦总面积为478km2,2010—2020年为25km2,围垦速率由20世纪末的22km2/a降低为近10年的2.5km2/a,珠江河口滩涂开发规模和速率得到有效控制,滩涂湿地得到一定保护。

水生态环境持续向好

2020年,在珠江河口设立的9个入海河口断面中,磨刀门等8个断面水质为Ⅱ~Ⅲ类,深圳河口水质由之前的长期劣Ⅴ类提升为Ⅳ类。磨刀门水道广昌泵站集中式生活饮用水水源地水质达到Ⅲ类及以上。近5年,珠江河口近岸水域水质整体呈改善趋势,清洁和较清洁水域(Ⅱ类海水水质及以上)所占比例提高了5个百分点。珠江河口现有红树林面积约988hm2,据统计,近10年来红树林面积增加约300hm2。

河口管理规范有序

充分发挥规划的约束性,强化了河口管理,依法行政,加强了河口涉水事务的审批与监督管理,注重事前指导、事中检查和事后评估,提高了行政管理效能,有力支撑了河口地区经济社会发展。规划实施过程中,科研、设计、施工等领域的一批科技创新成果脱颖而出,为后续河口综合治理提供了借鉴。

4、面临新形势、新问题及修编建议

面临新形势

进入新发展阶段,贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展,对于珠江河口综合治理提出了新的要求。

珠江河口是粤港澳大湾区的核心区域,贯彻落实建设粤港澳大湾区重大国家战略,对河口综合治理提出更高要求。按照《粤港澳大湾区发展规划纲要》总体战略部署和《粤港澳大湾区水安全保障规划》 “构建一体化高质量的供水保障网、安全可靠的防洪减灾网、全区域绿色生态水网、现代化的智慧监管服务网”的总体布局,珠江河口治理与保护要在保障珠江河口口门、主支汊、河口湾河势稳定和水沙通道畅通的基础上,谋划建设“稳定、安全、生态、智慧”的幸福河口:一是逐步改善河口水环境质量,建设清水通道,防范咸潮上溯,提高河口水源地安全保障程度;二是完善河口防洪(潮)工程体系,实施重点口门泄洪整治,维护口门泄洪通畅,保障区域防洪(潮)安全;三是坚持生态优先、绿色发展,因地制宜、分类施策,加强岸线滩涂、水沙通道保护,维护河口绿色生态;四是通过人工智能、数字孪生等技术和创新水治理体制机制,全面提高河口治理与保护科技支撑能力和现代化管理水平。

面临新问题

局部河势不稳

伶仃洋中滩上部严重下切,珠基-7m以浅面积较1999年减少约49%,中滩上部涨落潮水流部分散乱,削弱了两侧东、西槽动力,局部滩面横流明显,破坏了东、西槽原有的往复流结构,一定程度上影响到“三滩两槽”格局的长期稳定。磨刀门出口拦门沙逐渐萎缩,21世纪初形成的东、西两汊槽道与中心拦门沙浅滩并存格局被破坏,演变为单一槽道顺直出海的格局,导致咸潮上溯进一步加剧。蕉门凫洲水道局部涨落潮流路紊乱,蕉门分流口上下摇摆不定,不利于蕉门延伸段河势稳定。

防洪(潮)形势严峻

珠江河口现有海堤防潮标准总体不高,按原规划标准达标率72.7%,与《粤港澳大湾区水安全保障规划》要求有较大差距。同时受近年来强台风风暴潮袭击,实测最高潮位接连突破历史极值,珠江河口200年一遇设计潮位比原成果抬高0.17~0.74m,致使已建海堤的设防标准被动下降,防潮短板突出。

受中上游堤防建设影响,流域洪水归槽明显,同频率下设计洪峰流量显著增加,如思贤滘(马口站+三水站)原50年一遇设计洪峰流量为60700m3/s,洪水全归槽后洪峰流量达到65800m3/s,腹部河道50年一遇全归槽洪水位超出堤防的设计水位,洪水不能安全下泄。同时,节点分流比变化,承担的片区泄洪任务发生变化。一级节点往北江三角洲分流显著增加,三水站分流比21.3%,相对20世纪80年代的15.2%有较大增加,北江三角洲防洪压力增大。

滩涂发育减缓

上游来沙量持续减少,滩涂发育减缓。根据实测资料统计,20世纪80年代、90年代上游多年平均来沙量分别为9288万t和7487万t,2000—2009年、2010—2017年则分别减少为3476万t、2659万t。流域来沙显著减少导致河口滩涂发育速率减缓,伶仃洋西滩淤积强度由20世纪的0.06m/a减缓为近期的不足0.01m/a,其中-3m以浅高滩出现侵蚀。

咸潮上溯加剧

珠江三角洲河床下切、口外拦门沙萎缩显著,导致珠江河口咸潮上溯加剧。据多年实测资料统计分析,同等径流条件下,咸潮上溯距离与各主要取水口的含氯度超标历时均呈增加态势,河口区重要取水口取淡概率较2010年以前平均下降约10%。近两年咸潮上溯加剧更为凸显,2020年12月,西江梧州站和北江石角站平均流量之和达3580m3/s,咸界上溯至中山市的全禄水厂,平岗泵站连续5天不可取水,平均取淡概率仅有46%,比历史同等流量的取淡概率减小20%。

海平面加速上升,将进一步加剧咸潮上溯。近40年来,中国沿海海平面呈加速上升趋势,南海平均海平面上升速率由20世纪末的2.7mm/a增加至现在的4.3mm/a。

珠江河口潮动力整体呈增大趋势,加之干旱事件频发,咸潮影响范围将进一步扩大。2021年东江新丰江、枫树坝、白盆珠三大水库蓄水量比多年同期减少八成,博罗断面来水总量低于1963年的历史最枯值,东江三角洲发生严重咸潮,东莞市主要水厂取水口含氯度严重超标,400万人用水受影响;广州东部水厂取水口含氯度超标,影响了增城、黄埔与天河等区域供水安全。

智慧化管理水平不高

水文、水资源、水生态监测站点不足,珠江河口近海潮流、风暴潮监测站点不足,在水环境、水生态监测站网布局上存在明显差距,现有水文测站要素单一,水量水质缺乏同步监测,且常规水生态监测尚是空白。

信息化手段尚不能满足河口精细化管理、精准化治理、智能化监管和便捷化服务的需要。目前珠江河口涉水事务应用系统以单个项目管理为主,对涉水工程群综合影响和河口整体功能影响研判不足,缺乏集数据采集、综合分析功能于一体的统一监管信息服务平台,难以实现全水域、全天候的有效监管。

协同管理机制不健全,珠江河口涉水管理部门较多,需进一步深化跨层级、跨部门的协同管理合作机制。

规划修编建议

针对珠江河口面临形势和当前突出问题,建议珠江河口综合治理规划修编重点开展河势控导规划、洪潮灾害防御规划、岸线滩涂与水资源保护规划、智慧河口管理规划等4个方面。

河势控导规划

根据最新的地形测量成果,结合珠江河口泄洪纳潮安全和河口演变特征,在已有规划治导线成果的基础上,对岸线变化、滩槽变化、径潮动力与河势演变进行分析论证,全面复核修订规划治导线。同时,探索划定伶仃洋河口湾潮流和输沙主通道,加强主通道管控,维护河口湾“三滩两槽”持久稳定。

洪(潮)灾害防御规划

评估现状堤防防洪(潮)能力,按照保护对象重要程度,分区域复核防洪(潮)标准,结合现有防洪(潮)体系提出工程措施和非工程措施。同时,根据口门泄洪任务和新形势下的河势演变规律,针对蕉门、磨刀门等重点口门提出科学合理的泄洪整治总体方案,合理调整口门主干、支汊的分流比和口门间的汇流角度,保障河口泄洪纳潮安全。

岸线滩涂与水资源保护规划

统筹自然属性和地区发展要求,确定水域岸线生态空间功能定位和保护权责,划定岸线和滩涂功能分区;针对重点区域拟定岸线生态修复带建设方案、滩涂湿地修复方案,打造“生态岸线成带、滩涂湿地成片”的河口水生态保护与修复体系。以提高河口区重要取水口取淡概率为调度目标,对上游主要控制断面提出最小下泄流量要求,确保河口区重要取水口取水水质及取水量满足供水要求。同时对上游珠江三角洲网河区重要节点水沙分配、重要控制断面生态流量等提出要求,实现网河、口门水沙合理分配,维护河口区水生态环境。

智慧河口管理规划

根据相关法规,结合当前粤港澳大湾区建设需求,研究探索跨部门、跨区域的河口管理体制与机制。提出重要涉水生态保护红线区和河口水利基础设施项目清单,提出管控和保护措施。充分利用水文站、原型观测试验站、卫星遥感等,构筑智慧监测体系;结合大数据平台建设、智慧水务专业应用平台建设,构筑有效有力的监管服务网。

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。