福州市區(qū)地貌, 水文特點(diǎn)與防洪

福州市區(qū)地貌、水文特點(diǎn)與防洪 姚頌恩 摘要 福州是洪澇災(zāi)害的多發(fā)區(qū)本文從研究福州市區(qū)地貌演變與閩江水文特點(diǎn)入手，分析了福州市區(qū)洪澇災(zāi)害與地貌的關(guān)系在此基礎(chǔ)上探討了福州洪澇災(zāi)害的地貌成因，并提出了福州市區(qū)防洪的對(duì)策與措施 關(guān)鍵詞 福州市區(qū)，地貌演變，水文特點(diǎn)，洪澇災(zāi)害，防洪措施 0 引言 福州市區(qū)包括鼓樓、臺(tái)江、倉(cāng)山、晉安、馬尾等共 5 個(gè)市轄區(qū)，地處閩江下游的福州盆地內(nèi)，福建省最大的河流 閩江流經(jīng)市區(qū)南部歷史上福州憑借閩江之利，以城促港、以港興市而成為八閩都會(huì)。然而福州既得江 之利，也屢受江之害。據(jù)志書(shū)記載和有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在 1470一 1969 年的 500 年中，福州計(jì)發(fā)生大小洪災(zāi) 163 次，其中嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害就有 50 次平均 3年發(fā)生一般洪澇災(zāi)害 1 次， 10 年發(fā)生 1 次嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。特別是明萬(wàn)歷三十七年 (公元 1609年 )，福州“大水入城，高二丈許，南門(mén)門(mén)闕僅露一抹，如娥眉葬無(wú)主之尸，凡以千計(jì)” (據(jù)福建文史研究館編福建歷史上自然災(zāi)害紀(jì)錄 )解放以來(lái)，福州先后發(fā)生超危險(xiǎn)水位的大洪水 8 次，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成一定損失，幸有閩江防洪堤保護(hù)，才使市區(qū)洪澇危害程度大為減輕但隨著閩江下游河道的 淤積和南、北港分流比的變化，福州市區(qū)堤防工程已存在被待大洪水突破的危險(xiǎn)，洪澇災(zāi)害仍然是福州市區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的心腹隱患。 1 福州市區(qū)地貌背景分析 1 1 福州盆地是受構(gòu)造控制的斷陷盆地 福州盆地是我國(guó)東南沿海較典型的斷陷盆地。從盆地外緣到盆心地勢(shì)作層狀降低，盆地外緣為海拔 600一 100 0M的山嶺所環(huán)抱，形成“東鼓西旗，北蓮南虎”之勢(shì) (即東面鼓山，西而旗山，北面蓮花峰，南面五虎山 )；盆心內(nèi)為福州平原，平原上除零星散布的孤山殘丘外，地勢(shì)低平，海拔僅 5m左右閩江自西北向東南流經(jīng)平原，在淮安附近 分為南、北兩支，北支稱北港(又稱臺(tái)江 )，南支稱南港 (又叫烏龍江 )南、北港分別流經(jīng)南臺(tái)島匯流馬江，再折向東北流經(jīng)閩安鎮(zhèn)、亭江為瑯歧島所分隔，然后分長(zhǎng)門(mén)、梅花兩水道分別入海。 福州盆地和閩江下游河谷的形成，深受構(gòu)造的控制其一是福州山字型構(gòu)造體系該體系東起川石島，西至甘蔗，南界尚干、峽南，北達(dá)連江、白沙，弧頂在烏龍江大橋附近福州山字型構(gòu)造表現(xiàn)為負(fù)地形，在地貌上形成河流和谷地閩江下游段河谷就是循著這個(gè)山字型構(gòu)造發(fā)育形成的其二是盆地內(nèi)走向 NEE 的壓扭性斷裂和走向 NNw 的張性斷裂相互交叉，構(gòu)成棋盤(pán)格式斷裂構(gòu) 造該斷裂構(gòu)造把福州盆地基底切割得支離破碎它既控制著燕山運(yùn)動(dòng)晚期侵入巖的分布也為晚更新世以來(lái)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)提供繼承性、差異性升降的構(gòu)造基礎(chǔ)福州斷陷盆地的形成，盆地內(nèi)島丘的分布、水系的發(fā)育和溫泉線的展布，都與棋盤(pán)格式斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。 從構(gòu)成福州盆地的巖性看，其周?chē)降貫榛鹕綆r系和花崗巖類(lèi)；盆地內(nèi)許多孤丘則以花崗巖為主，盆地內(nèi)第四紀(jì)以外的沉積層全部缺失這說(shuō)明福 州盆地自燕山運(yùn)動(dòng)至第三紀(jì)末長(zhǎng)期以抬升為主，并接受外力的侵蝕剝蝕而缺失沉積地層第四紀(jì)初，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)循上述棋盤(pán)格式斷裂構(gòu)造線差異升降周?chē)詳鄩K抬升為主，形成盆地外緣的斷塊山地鼓山西坡的斷層三角面和五虎山的斷崖就是證據(jù)而盆地內(nèi)側(cè)則以斷塊下降為主形成福州平原的基底據(jù)鉆孔資料，福州平原基底上普遍沉積了上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)和現(xiàn)代的河海 河相沉積，其厚度達(dá) 40一 60m說(shuō)明晚更新世以來(lái)，盆地內(nèi)的乎原在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下仍以斷續(xù)緩慢的沉降為主，并接受河流和海相的堆積，在海侵期間，海水是塑造福州平原的主要外營(yíng)力；在 海侵前后，閩江及其支流是塑造平原的主要外營(yíng)力，而它們又都是在斷陷盆地內(nèi)緩慢下降的內(nèi)營(yíng)力綜合作用下形成的晚更新世距今約 10萬(wàn)年，據(jù)沉積厚度推算，沉積速率約 0.4 0.6mm /a。 1 2 城市地貌演化與河道變遷 福州歷史悠久，遠(yuǎn)在漢高帝五年 (公元前 202年 )因無(wú)諸曾隨從諸侯滅秦，并佐漢擊楚有功而被封為“閩越王”，都東冶，建冶城其故址即在今福州古屏路以東的冶山周?chē)?dāng)時(shí)冶城南面的大部分地區(qū)仍為閩江流經(jīng)自漢冶城之后，人類(lèi)的開(kāi)發(fā)使城池逐漸向南拓展，先后有西晉的子城，唐代的羅城，五代閩國(guó)的夾城和宋代 的外城但古城池拓展的最南界僅至南門(mén)兜一帶其南面仍是“沙洲密布，大江數(shù)重，環(huán)繞如帶”南宋時(shí)，自吉祥山至天寧山 (即今之倉(cāng)前山 )之間均為閩江河道其問(wèn)散布著楞巖洲 (即今中亭街一帶 )和中洲為方便商旅南來(lái)北往，曾營(yíng)造三道“浮橋”把二洲與陸地連接起來(lái)南宋愛(ài)國(guó)詩(shī)人陸游在渡浮渡至南臺(tái)詩(shī)中有：“九軌徐行怒濤上，干艘橫系大江心”之句到元至治二年 (公元 1322 年 )萬(wàn)壽橋始建成，其周?chē)纳持抟碴懤m(xù)出現(xiàn)民居至明清時(shí)期、現(xiàn)在的上、下杭街還都是船舶?？康拇a頭；而幫洲、義洲、蒼霞洲、楞巖洲 (即今中亭街一帶 )才逐漸由沙洲 建成人煙稠密的商業(yè)繁華的市區(qū)。 古時(shí)福州城內(nèi)河道密布，并與閩江相通，東翼有直瀆新港，江潮從河尾經(jīng)南水關(guān) (水部門(mén)閘 )進(jìn)入城內(nèi)河道，西冀則引洪塘江水自西河口經(jīng)西撣浦三十六曲，由柳橋、西水關(guān) (西間 )入城，并過(guò)太平橋、觀音橋至澳門(mén)橋與南水關(guān)之水交匯城內(nèi)與東西兩翼相通的內(nèi)河更是水網(wǎng)四布河道瀠洄，大有水鄉(xiāng)情調(diào)古時(shí)安泰橋就是一個(gè)重要碼頭當(dāng)年旅客從這里下河登舟，東可出閩江，西可游西湖，城內(nèi)許多物資也多從這條河進(jìn)出，而今大多已湮塞為小水溝了。 2 閩江河口段水文特征 2 1 徑流量大 福州扼閩江 下游河口段閩江是福建省最大的河流其流域面積達(dá) 60992km2，約占全省總面積的一半；干流長(zhǎng) 577km：，支流遍布閩西、閩中大山帶，流域內(nèi)氣候濕潤(rùn)，降水豐沛，徑流量大據(jù)閩江下游干流竹歧水文站 (控制面積占全流域的 89 6 )43年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均流量為 1750m3 s年徑流量為 551 108m3。加上竹歧控站以外流域面積的徑流量，閩江年徑流量達(dá) 629 108m3。比流域面積大 l 2倍的我國(guó)黃河的徑流量還大，可見(jiàn)閩江是我國(guó)一條重要的豐水河。 2 2 流量變化大，洪峰沙峰集中 閩江徑流量年 際和年內(nèi)變化大據(jù)竹歧站實(shí)測(cè)資料，年徑流量最大的 1937年達(dá) 824 l 08m3，最小的 1971年僅為 268 l 08m3，豐水年徑流量是枯水年的 3倍多。竹歧站實(shí)測(cè)歷年最大洪峰流量為 3 03 104/s (1992 7 7)，實(shí)測(cè)歷年最小流量為 1 96 102m3 s (1971 8 30)，流量最大值和最小值之比為 154： 1閩江汛期明顯，洪降集中汛期 (4 9 月 )徑流量約占全年來(lái)水量的 75，其中 5 6月份徑流量占全年徑流量的 41年最大洪峰流量大多出現(xiàn)在 5、 6月份出現(xiàn)頻率為 86 6。 閩江年平均含沙量為 o 14kg m3，平均含沙量雖不大，但來(lái)沙量季節(jié)變化大主要集中在 5 7月份，占全年來(lái)沙量的 75，尤其集中在幾次大洪水如 1952年 7月 17 23日， 7天來(lái)沙量達(dá) 446 104噸，占全年輸沙量 1070 104噸的 41 6，而枯水期 (10月至翌年 2月 )5個(gè)月來(lái)沙量?jī)H占全年的 4 2。閩江流量變化大，洪峰沙峰集中是造成閩江洪泛和福州洪災(zāi)的重要因素。 2 3 潮水頂托，推波助瀾 福州地處海河交匯的河口地帶呈喇叭型的閩江口有利于外海波能集中，常風(fēng)向又多為向岸風(fēng)，起著加強(qiáng)海潮的作用 ，屬?gòu)?qiáng)潮型河口，潮差較大閩江口梅花站最大潮差可達(dá) 7 04m，自閩江口溯江而上，潮差變化除個(gè)別峽谷段外，沿程逐漸遞減。見(jiàn)表 1 閩江河口段的潮型屬正規(guī)半日潮的變型，每日二潮吞吐其潮流大小和潮區(qū)界位置既受周期性天文因素的作用，也受徑流大小的影響在一般情況下，閩江枯水大潮潮區(qū)界可抵侯官附近，只在特別枯水大潮時(shí)，其潮區(qū)界才可達(dá)竹吱潮區(qū)界的下界是發(fā)生在大洪水小潮期間，一般在解放大橋以下因此，流經(jīng)福州市區(qū)的閩江河口段，不僅受徑流作用，還受潮流作用，特別是受閩江下游重重峽谷的頸束作用，抬高潮位，阻洪滯洪，加劇 洪患并且閩江口又是臺(tái)風(fēng)暴潮增水的多發(fā)區(qū)和嚴(yán)重區(qū)據(jù)統(tǒng)計(jì)，馬尾于 1956 1980年間就出現(xiàn) Im以上的增水 37 次其中超過(guò) 2m的增水有 3次，最大增水值高達(dá) 2 52M，臺(tái)風(fēng)暴潮壅高水位，洪水若遇風(fēng)暴潮，勢(shì)必延緩泄洪，加劇洪害威脅。 2 4 洪峰水位高 由于閩江河口段徑流量大，且變化突出，洪峰集中又受潮流的頂托作用，故洪峰水位高平均洪水位在解放大橋 (上 )為 7 57m(羅零 )，各段各級(jí)洪水位詳見(jiàn)表 2 據(jù)文山里水文站 1950一 1984年洪峰水位統(tǒng)計(jì)， 35年中有 30年出現(xiàn)超危險(xiǎn)水位，出現(xiàn)頻率達(dá) 85.7%,其中建國(guó)以來(lái)出現(xiàn)的 8 次大洪水中，文山里水文站都出現(xiàn)超危險(xiǎn)水位，并達(dá) 1.3m 以上特別是 1992年 7月 7日的特大洪水，竹歧站洪峰水位達(dá) 16 51m(羅零 )，超危險(xiǎn)水位 2 01m,文山里水文站洪峰水位高達(dá) 12 16M(羅零 )，超危險(xiǎn)水位達(dá) 3 16m,解放大橋 (上 )洪峰水位高達(dá)9 25m(羅零 )，超危險(xiǎn)水位 1 52m。 3 市區(qū)地貌與洪澇災(zāi)害的關(guān)系 3 1 地勢(shì)低洼與洪澇災(zāi)害密切相關(guān) 福州市區(qū)主要位于福州平原內(nèi)，除零星分布的孤山島丘外，地勢(shì)低平據(jù) 1： 10000地 形圖量算，福州市區(qū)海拔 5m以下的陸域面積為 166 4km 2其中，海拔 3 5m的面積為 113 8km2，海拔 1 3m的面積為 22 6km2而福州平均洪水位在解放大橋 (上 )為 7 57m(羅零 )，按黃零高程計(jì)算為海拔 5 39m,因此，福州市區(qū)海拔 5m 以下的地面均在一般洪水位以下若遇 50 年一遇的大洪水，其水位將超過(guò)黃零 7m，比福州市區(qū)海拔 5m以下的地面高出 2 6m由于地面低洼，而洪水位高，洪水必然往低處渲泄淹沒(méi)低地泛濫成災(zāi)如 1948 年 6 月 18 日福州遭受特大洪水，水勢(shì)洶涌，加上海潮回漲，水位溢高福州 除倉(cāng)前山、烏石山等少數(shù)高地外，余皆一片汪洋，西大路、通湖路、南門(mén)兜、舍人廟等地水深都在 1 2m以上，低洼地如三保、義洲等地水深達(dá) 7 8M，從洪水上漲到全部退落歷時(shí) 6天，全市被淹面積達(dá) 90，房屋倒塌 1886間，災(zāi)民 19萬(wàn)死亡 77人，田園被飽和財(cái)物流失難以計(jì)數(shù)。 面對(duì)洪澇災(zāi)害威脅，黨和政府于 1953年在閩江下游建起長(zhǎng)達(dá) l 06 8km的防洪堤其中保護(hù)市區(qū)的 12 9km堤段已完成一期加固工程，按原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加固后可達(dá) 100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)并在抗擊 1992年 7月 7日的持大洪水中發(fā)揮了極大的作用目前， 福州市區(qū)低地能免受洪水浸淹，主要依賴于閩江防洪堤壩的保護(hù)。 建成防洪堤后，雖有效地保護(hù)了堤內(nèi)市區(qū)免遭洪害但堤內(nèi)集水面積達(dá) 160km2，每遇大到暴雨便積水成災(zāi)現(xiàn)雖有幾座排澇站，總裝機(jī)容量 5465kw，總排洪能力 76 8m3 s，仍不能消除內(nèi)澇水患，城區(qū)內(nèi)澇威脅日趨嚴(yán)重?fù)?jù)統(tǒng)計(jì)，福州城區(qū)幾乎每?jī)赡昃鸵l(fā)生一次較大的澇災(zāi)如1990年 12號(hào)、 I 8號(hào)臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí)，福州市區(qū)許多路面水深高達(dá) 1m； “ 1992 7 7”洪水時(shí)，福州市區(qū)降雨 199mm市區(qū) 18 條街道， 22 個(gè)居委會(huì)片區(qū)受俺，內(nèi)澇十分嚴(yán)重因此， 解決堤防內(nèi)市區(qū)的內(nèi)澇問(wèn)題不容忽視。 3 2 市區(qū)地表不透水層擴(kuò)大與洪澇呈正相關(guān) 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，市區(qū)范圍不斷擴(kuò)大，昔日的農(nóng)田、菜地建起了成片的高樓大廈，房屋建筑、水泥路面不斷擴(kuò)大造成地表不透水層迅速增加降雨時(shí)，原本可下滲的雨水受地表不透水層隔絕而很快形成地表徑流因此，相同的降水量形成的地表徑流明顯增多，產(chǎn)流時(shí)間也急速加快，造成流量過(guò)程線陡急，洪峰流量提高相應(yīng)地也就要求有更多的內(nèi)河和蓄洪水道來(lái)排泄和容納增大的洪峰流量，否則就會(huì)泛濫成災(zāi)。而福州在現(xiàn)有市區(qū)建設(shè)中，不但未增加新河道，而且原有的 河浦、池塘有相當(dāng)部分被占、被填。內(nèi)河淤積，有的甚至湮塞，納洪行洪面積大為縮小，因而也就加劇了市區(qū)洪澇災(zāi)害的發(fā)生。統(tǒng)計(jì)資料表明，近年福州市區(qū)內(nèi)澇的頻繁發(fā)生，與城市地表不透水層的擴(kuò)大呈正相關(guān)。 3.3 河床淤高，防洪形勢(shì)嚴(yán)峻 流經(jīng)福州的閩江下游段，由于泥沙淤積，造成河床淤高。據(jù)福建水科院對(duì)閩江下游河槽沖淤的分析資料測(cè)算，閩江下游馬尾以上至竹歧的河段 1960 一 1980 年河槽淤積總量達(dá) 50 40104m3：，平均每年淤積量約 250 104m3其中南港 (烏龍江 )年淤積量約 150 104m3：北港年淤積 量約為 75 104m3，淮安至竹歧段年淤積量約 25 104m3閩江南港 (烏龍江 )淤積尤為嚴(yán)重，20年間淤積總量高達(dá) 2940 104m3，河床平均淤高約 1m左右。沿河沙洲淺灘密布“ l992.7 7”洪水時(shí)，南港流量比“ 1968 6 19”洪水時(shí)還小，但其沿程洪水位卻高于“ 1968 6 19”洪水位可見(jiàn)南港河道近 20年河床淤高，致使其洪峰流量雖小而洪水位卻更高閩江南港的淤積使其行洪蓄洪能力大為降低，導(dǎo)致將洪峰逼向北港，增加了市區(qū)洪災(zāi)的危險(xiǎn)。 據(jù)“ 1992 7 7”洪水資料，閩江干流竹歧站洪峰流 量達(dá) 3 03 104m3/s，福州解放大橋 (上 )洪水位達(dá) 9 52m，比“ 1968 6 19”洪水位高 o 49m,對(duì)福州市區(qū)來(lái)說(shuō)這場(chǎng)洪水是本世紀(jì)以來(lái)最大的洪水，但據(jù)水文實(shí)測(cè)結(jié)果分析，通過(guò)竹歧站的實(shí)測(cè)洪峰水位僅相當(dāng)于 50年一遇這場(chǎng)洪水與“ 1968 6 19”相比，流量增加 900m3 s，若以“ 1968 6 19”洪水的條件推算，增加900m3 s的流量只會(huì)增高福州解放大橋 (上 )站水位 0 10m，實(shí)際卻增高 0 49M，說(shuō)明時(shí)隔 24年，閩江下游河道淤積及水文條件變化使其水位抬高 0 39m。河道水文條件的變化主要是 南、北港分流比的變化據(jù)文山里與竹歧站資料， “ 1992 7. 7”洪水時(shí)，文山里站洪峰流量為8050m3/s，竹歧站“ 1992 7 7”洪峰流量比 “ 1968. 6 19”洪峰流量增加 900m3 s，而文山里站卻增加 1464m3 s說(shuō)明 24年來(lái)閩江南、北港洪水分流比發(fā)生重大變化北港分流比加大，使福州市區(qū)防洪朝不利方向發(fā)展竹歧站相當(dāng)于 50年一遇的洪水量，在北港現(xiàn)已相當(dāng)于福州防洪堤原設(shè)計(jì)的百年一遇的洪水量一旦閩江干流發(fā)生百年一遇的特大洪水，福州市區(qū)沿江最高水位將突破防洪堤原百年一遇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)福州市區(qū) 將遭滅頂之災(zāi)，國(guó)家、人民生命財(cái)產(chǎn)安全將面臨嚴(yán)重威脅，應(yīng)引起高度的重視。 4 防洪對(duì)策與措施 4 1 堅(jiān)持全河治理，加強(qiáng)植樹(shù)造林 福州地處閩江下游，但下游洪患根在上、中游，故必須堅(jiān)持全河治理治水必先治山，治山重在造林實(shí)踐證明，森林具有涵養(yǎng)水源，保持水土，蓄洪滯洪的功能對(duì)于多山的福建森林尤其負(fù)有“保安林”的作用近年來(lái)，閩江中、上游森林覆蓋率雖有一定的提高，但疏林和幼林比重大，且還有部分荒山尚未綠化因此不能放松閩江全流域的植樹(shù)造林，并嚴(yán)禁亂砍亂伐在造林中，除了搞好用材林外，更耍大力發(fā)展其 它林種在高山河源區(qū)應(yīng)大力營(yíng)造水源涵養(yǎng)林，在陡坡地要采取高密度、多樹(shù)種、多層次營(yíng)造水土保持林，在村落附近應(yīng)營(yíng)造速生豐產(chǎn)、萌發(fā)力高的樹(shù)種作為薪炭林，在閩江兩岸營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林和果林，充分發(fā)揮森林的環(huán)境效益。 4 2 加固堤防工程，改善南港排洪功能 福州市區(qū)是洪澇災(zāi)害的多發(fā)區(qū)，洪峰水位高而地勢(shì)低洼，建立防洪堤是十分必要的。閩江下游防洪堤始建于 1953年，總長(zhǎng) 106 8km，其中保護(hù)市區(qū)的 12 9km堤段已完成一期加固，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已從 24年一遇提高到百年一遇，在“ 1992 7 7”特大洪水中發(fā)揮了巨大的抗洪效益閩江防洪堤二期、三期加固工程正在加緊施工中，建設(shè)中的建新南北堤、蓋山南北堤和閩候荊溪堤段防洪工程也是福州市區(qū)防洪工程的重要組成部分，也要加快工程進(jìn)度，并做到高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，把好質(zhì)量關(guān)，完善福州市的防洪工程體系。 由于閩江北港分流比的增大，使北港在閩江干流相當(dāng)于 50年一遇的洪水位即達(dá)到百年一遇的高水位，構(gòu)成了對(duì)福州市區(qū)防洪大堤的威脅其癥結(jié)在于南港的淤積和行洪蓄洪能力的減小，解決的關(guān)鍵是要發(fā)揮南港行洪蓄洪的功能除了加強(qiáng)南港河道的疏浚外，建議在淮安附近的南北港分流口，擬建相應(yīng)的導(dǎo)水工程，用于導(dǎo)流 和調(diào)節(jié)南、北港的洪水分流比。 4 3 消除河障，疏浚河道，提高行拱能力 河床、灘地是導(dǎo)水泄洪的通道，具有重要的防洪功能但有些單位和群眾由于缺乏水利科學(xué)知識(shí)，占灘建房，圍灘墾植，嚴(yán)重地影響了河道泄洪行洪能力洪害無(wú)情，事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)采取措施堅(jiān)決清除河障閩江南港 (烏龍江 )歷來(lái)是閩江下游重