适应生态需求的巢湖环湖防洪治理方案
2018-01-28
一、基本情况
巢湖位于长江中下游左岸,属长江重要支流,横卧在安徽中部,流域面积13486km2,其中巢湖闸上来水面积9153km2。主要支流杭埠河、南淝河、派河、兆河、柘皋河等呈放射状注入巢湖,经巢湖调蓄后由裕溪河注入长江。巢湖形成于距今1.2万年前,现状湖泊东、西两端向北突出,中间南凹,形如鸟巢。湖区东西长约54.5km,南北宽约21km,水位8.5m时水面面积约770 k m2。巢湖环湖岸线总长约176km,其中沿湖圩区堤防长度84km,坡岗地长度91km,主要入湖河流均分布在行政区调整后的合肥市范围内,分属肥西县、包河区、肥东县、巢湖市和庐江县。沿湖圩区堤防保护着合肥市、巢湖市城区及30余处圩口,直接保护人口近300万。
巢湖为全国五大淡水湖之一,在调蓄洪水、城乡供水、水产养殖、湖区旅游、内河航运和维护区域生态平衡中起到了重要的作用。随着长三角城市群、合肥经济圈、皖江城市带等发展战略的实施,巢湖在全省的地位更加突显。由于巢湖湖面开阔和岸线地层松软,在风力长期影响下,沿岸风大浪高,堤身冲刷、岸线崩塌现象十分严重,既威胁合肥市、巢湖市城区及重要圩口防洪安全,也导致大量耕地丧失和水土流失,从而加剧了巢湖淤积,增加了氮磷富集,恶化了湖泊生态,制约了环湖经济社会的建设和发展。巢湖防洪能力与区域发展要求极不相适应,洪涝灾害仍是流域发展的心腹大患。
巢湖环湖防洪治理是流域防洪规划确定的重要治理内容之一。2012年初开始进行有关环湖防洪治理方案研究,2017年3月国家发改委批复实施。由于巢湖是国家级重点风景名胜区,渔业生态保护区,水产种质资源保护区及重要的城镇生活饮用水水源地,因此生态和环境保护的要求较高。方案对堤防加固方案、崩岸治理方式、施工措施选择、生态补偿等均进行了充分的比较、分析和研究,通过工程建设,不仅提高了环湖防洪标准,同时改善了区域生态环境。
二、区域生态及环境保护需求
1.国家级重点风景名胜区保护需求
2002年5月,国务院批准巢湖为第四批国家级重点风景名胜区。巢湖风景名胜区总面积1299.64km2,其中陆域面积525.48km2,湖域面积770km2。巢湖风景名胜区是皖中地区的区域生态核心基础和重要农渔基地,是以巢湖辽阔水域风光为背景,以较为原生态的湖岸环境为基础,以丰富的历史文化内涵为底蕴,以“湖光、山色、岛景、林秀、洞奇、文萃”为特色,以环境保护、人文观光、休闲度假、运动体验为主要功能的环绕大湖类、城市近邻的综合性特大型国家公园,未来将是全国著名的旅游度假、休闲疗养胜地。
因此,必须最大限度地保护辽阔的水域风光、原生态的湖岸环境,工程建设需以基本维持名胜风貌为前提,工程建成后应能使生态环境得到改善,进一步提升风景名胜区的品位。
2.渔业生态保护区、市级水产种质资源保护区保护需求
2006年,巢湖市人民政府批准成立了巢湖渔业生态保护区,以保护巢湖水生生物物种多样性、鱼类产卵场栖息地及底栖动物等,面积3.3万公顷。其中核心区面积1.1公顷,缓冲区及试验区面积2.2万公顷,主要保护银鱼、湖鲚等敞水性鱼类和鲤、鲫、鳊、鲂等定居性鱼类的天然产卵场、栖息地。2009年,巢湖市人民政府批准成立了巢湖市级翘嘴鲌、银鱼、秀丽白虾水产种质资源保护区,在渔业生态保护区的基础上进一步扩大保护范围,保护区总面积为5万公顷,其中核心保护区面积1.1万公顷,实验区面积3.9万公顷。
工程建设需注重对渔业生态保护区及水产种质资源保护区的保护,尤其是核心区的湖床原则上不允许扰动,其他缓冲区和试验区等应尽可能少扰动。
3.城镇生活饮用水水源地保护需求
巢湖是区域内重要的水源地,除农业灌溉等用水外,合肥市、巢湖市及沿湖乡镇将巢湖作为生活饮用水水源地之一或主要的水源地。目前,环湖有合肥市第四水厂,巢湖一水厂和二水厂,沿湖14个乡镇自来水厂等。
工程建设必须保证各水源区的用水安全。各水源地一级保护区外延270m水域为禁止施工区域,二级保护区等也对施工阶段提出严格的环保要求。
三、环湖防洪治理方案确定
1.合理确定治理范围
为避免工程扩大化,尽可能减少对环境的扰动,合理确定治理范围非常必要。针对巢湖环湖防洪存在的主要问题,确定治理的主要对象为沿湖不满足防洪要求的堤防及仍存在严重崩塌现象的坡岗地。由于环湖堤防与主要支流如南淝河、派河、杭埠河等河道堤防相连,为便于环湖与支流治理工程的衔接,主要支流河口段延伸治理长度控制不超过500m。同时对1998年以来在环湖实施的水毁修复工程、灾后应急工程、生态环境综合治理工程等,设计中均充分利用,避免重复建设。经过分析,对环湖176km的岸线,仅治理不满足防洪要求的堤防长84km,严重崩塌的坡岗地长38.7km,合计长122.7km。
2.科学确定治理标准
科学的治理标准,在满足区域经济社会发展要求的情况下,对控制工程规模和投资有直接影响,也相应影响到生态环境。针对巢湖岸线被自然分隔为多个相对独立的区段、各区段保护对象不同的特点,采用分区设防方式,根据不同的防护对象选择相应适合的防洪治理标准。作为合肥主城区防洪堤圈组成部分的沿湖堤防治理标准为防洪100年一遇;巢湖市主城区堤防治理标准为防洪50年一遇;万亩以上及万人以上大圩的防洪标准为20年一遇;其他万亩以下小圩的防洪标准为10年一遇;湖崩段的治理防护顶高程采用巢湖近10年汛期平均水位加风浪爬高确定。由于采用了科学合理的治理标准,控制了工程规模,降低了工程强度,减小了对生态环境的影响。
3.生态理念主导堤防加固方案
巢湖湖面开阔,风大浪高,沿湖堤防面临的主要问题一是风浪爬高大,要求堤防超高大;二是风浪冲击的破坏力大,堤防防护要求高。为避免出现超高堤防和单一的硬护坡,堤防加固和护坡方案以生态理念为主导进行了充分的比较和论证。
对面向主要风向、吹程大、防洪标准高的堤防,采用防浪林平台+堤防加高的组合方案。根据研究,50~70m宽的防浪林平台,通过减小近岸水深及防浪林的消浪作用,可减小波浪高度1~2m,并可以大大降低风浪冲击的破坏力度。防浪林平台又是天然的湿地,配以种植适量的耐水灌木、草本,其亲水效果和美观性均不错,是较为有效的湖岸治理措施。
对一般堤防,结合堤顶防汛道路的安全防护要求,设不影响视觉效果的防浪墙,迎水坡增设消浪坎,堤顶设硬化道路,下游坡做好生态半硬化护坡,即开孔率较大的连锁式混凝土预制块护坡,既可保证草皮生长以达到生态和景观的效果,又可起到越浪时防护堤防边坡的作用,使其可以越浪,有效降低堤顶高程。
4.生态保护原则引导崩岸治理
湖崩治理设计原则:守护现有岸线、符合环境美化要求、兼顾防汛道路修建、改善沿湖生态环境。
对陡边坡湖崩段,采用在岸坡坡脚处开挖挡土墙基础基坑,半填半挖的方式修建格宾石笼挡土墙的治理方案。对缓边坡湖崩段,考虑地形削坡占地少,采用格宾石笼网垫护坡方案治理。格宾石笼网垫结构的特点是在保证护坡具有一定的强度、安全性和耐久性的同时兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种土体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。根据比较,格宾石笼网垫的的造价与浆砌石护坡基本相当,但生态效果明显。
5.环保优先原则确定施工措施
(1)加大土方平衡力度。充分利用工程区交通较为便利的条件,扩大土方平衡范围。建筑物开挖土方清除表层后适合回填的土料用于围堰填筑,其余就近堆放用于建筑物回填;堤防清基土方直接用于填塘;堤防削坡等开挖的土方在清除表层后,适合回填的土料可直接用于堤防填筑;崩岸段弃土尽可能用于堤防填筑;离城区较近的填塘土方可充分利用城市建设的弃土等。
(2)细化湖区取土方案。湖区取土等工程施工时间避开主要产卵鱼类的繁殖季节(6~7月),选择合理的挖泥地点,远离河口段的鱼类“三场”和取水口,并控制合理的挖泥深度;挖泥船选择搅动较小的绞吸式环保挖泥船,减少对底泥的扰动,防止二次污染;选用封闭式加罩绞刀,以减少因搅动造成底泥颗粒的扩散;采取分区作业方式进行,减少施工时对非污染粘土层的破坏;采用GPS定位方法,提高挖泥施工的精度等。
(3)优化施工组织设计。合理有序进行施工,避免同一堤段出现大规模会战施工;采用低噪音设备进行施工,以减少对涉及湖区鱼类的危害。
6.及时进行合理的生态补偿
结合施工进度,及时对受工程影响的水域开展底栖生物增殖放流和水生维管束植物修复,修复产卵场,布设人工鱼巢,鱼类增殖放流等生态补偿措施,恢复资源,增加鱼类种群数量。利用现有的苗种培育基地放流鲢鱼、鳙鱼、中华绒毛蟹、鳜鱼、青鱼、鲤鱼、大银鱼卵等鱼类,全面消除工程影响。
四、结语
巢湖环湖防洪治理工程以区域生态及环境保护需求为导向,生态优先为原则,通过深入分析和比较,在堤防加固方案、崩岸治理方式、施工措施选择等方面,均最大限度地满足生态和环境保护要求。通过工程建设,不仅提高了环湖防洪标准,同时改善了区域生态环境。巢湖环湖工程建设方案在协调解决防洪保安与生态保护的关系上做了有益的尝试,可供相关工程借鉴■