焦岗湖抬高蓄水位探讨
2018-05-24
一、概述
1.地形水系
焦岗湖流域涉及安徽省阜阳、淮南两市,总流域面积479km2,其中阜阳市境内 375.3k m2,淮南市境内103.7km2。流域内地势西北高、东南低,西、南、东部有颍河左堤和淮北大堤环绕。焦岗湖湖面近似于椭圆形,东西长约8km,南北宽约5km,湖区地势成西北向东南倾斜状,北部岗地地面高程25~24m,东南部湖区地面平均在20 m左右,湖底高程15.5~16.5m(黄海高程系),湖面面积在蓄水位17.5m时约40km2。便民沟是焦岗湖入淮河的主要通道,为人工河道,全长2.7km,沟口有焦岗闸与淮河相通。焦岗湖水位与面积关系见图1。
2.社会经济
焦岗湖流域涉及2个县(区)10个乡镇,187个行政村,流域内人口39.3万,耕地46.7万亩。区域内土地肥沃,雨量充沛,光热资源丰富,盛产小麦、水稻、大豆、花生等。焦岗湖以南的杨湖圩、乔口圩以种植旱作物为主,湖以北种植大面积水稻和小麦、大豆及其他旱作物。
3.水利设施
湖区周边水利设施主要有涵闸、泵站、排涝大沟以及防洪圩堤等。环湖圩堤主要有杨湖圩、乔口圩及枣林圩堤组成,现状堤顶高程23.50m,顶宽4m,边坡 1∶2,地面高程 18.00~19.00m,设计防洪标准20年一遇,设计洪水位22.00m。焦岗湖入淮河的控制闸为焦岗闸,其他主要涵闸有朱小桥闸、大黄闸等。流域内的排涝大沟主要有老墩沟、古沙河、丁家沟、关洼沟等,除涝标准达到8年一遇。排涝泵站主要有禹王站、乔口站、木岗孜站等。
二、焦岗湖抬高蓄水位的必要性和可行性
安徽省沿淮淮北地区是我国人口密度最高、耕地率最高的区域之一,是国家粮食主要产区和重要能源基地,同时也是水资源紧缺和干旱影响严重的地区。焦岗湖水位控制规定:2012年以前焦岗闸上正常蓄水位按17.5m控制,2012年经安徽省防指批复,闸上水位调整至按17.80~18.00m控制。但在实际运用过程中,自2012年至2013年2月底的393天中,焦岗闸上蓄水位超过18.00m就有383天,也就是说在焦岗湖实际水位控制过程中,有极大部分时段蓄水位是高于现行调度办法运行的。
焦岗湖流域约有36万亩水稻,其中大约10万亩直接从焦岗湖内引水灌溉,每年水稻灌溉用水高峰时,湖区约有3万亩水面水深不足1m,导致湖区农业灌溉和水产养殖、发展风景区旅游业的矛盾日益尖锐,其影响也越来越严重。为防止河湖退化和功能衰减,维护河湖的健康生命,实现人水和谐,促进科学发展,在确保防洪安全的前提下,适当抬高焦岗湖蓄水位尤为必要。
2011~2012年随着焦岗湖流域洼地治理项目实施,对焦岗湖沿湖堤防进行全面加固,沿湖堤防防洪标准由5年一遇提高至20年一遇;疏浚流域内的老墩沟、新建河等主要排涝大沟,加固或重建了一批排涝涵闸,流域除涝标准达到了8年一遇,尤其是木岗孜排灌站的扩建及乔口排灌站的新建,使洪水能更快地下泄,焦岗湖流域防洪能力得到了显著的提升。
图1 焦岗湖水位与面积关系图
三、抬高蓄水位影响分析
按照焦岗湖现行规定的正常蓄水位分别抬高20cm、30cm、40cm三种情况分析所带来的影响。
1.现有特征水位
焦岗湖正常蓄水位17.8~18.0m,最枯水位16.5m,5年一遇、10年一遇和20年一遇防洪湖水位分别为18.5m、20.6m和22.0m。5年一遇除涝水位18.5m,10年一遇水位20.6m。
2.对防洪的影响
(1)正常蓄水位抬高至18.0~18.2m
在正常年份5月底6月初,从焦岗湖引用约1200万m3水,用于10万亩水稻种植灌溉。这部分用水略大于湖水抬高20cm后的湖水增蓄量,因此不会对防洪安全产生影响。
(2)正常蓄水位抬高至18.1~18.3m
焦岗湖蓄水位抬高至18.1~18.3m时,其相应的防洪库容将减少约1737万m3。在正常年份,水稻灌溉用水之后仍有约540万m3湖水存于湖内。若发生强降雨,在焦岗闸不具备自排条件时,利用四座泵站抽排40小时可将湖水降到18.00m,对防洪影响较小。
(3)正常蓄水位抬高至18.2~18.4m
焦岗湖蓄水位抬高至18.2~18.4m时,相应的防洪库容将减少约2337万m3。正常年份水稻种植灌溉用水后,仍有约1140万m3存于湖内,湖水位约18.0~18.20m。若发生强降雨,在焦岗闸不具备自排条件时,利用四座泵站抽排24小时后水位降至18.22m,超现有最高正常蓄水位0.22m。依照目前气象水文预报精度,提前24小时预泄湖水,仍将有1300万m3防洪库容被占用,对防洪将产生一定的影响。
3.对排涝的影响
目前流域内总抽排流量达到130 m3/s。因焦岗湖周围被圩堤、岗地环绕,其来水仅为天然降水,按照多年平均最大1日、3日、7日雨量分别为90mm、136mm、164mm考虑,可以利用20.6~22.0m之间的部分防洪库容作为临时除涝库容使用,从而进一步削弱甚至消除湖水位抬高后对流域除涝的影响。当焦岗湖常水位抬高至18.3m后,其有效防洪库容将减小1737万m3,可根据降雨及洪水预报情况,相继打开大黄闸、朱小桥闸和丁家沟涵,使湖水入沟,利用四座泵站排除湖水及洼地涝水,腾出湖内库容,抵御可能到来的洪涝灾害,避免形成关门淹。
4.对农业生产的影响
(1)灌溉影响分析
流域内约有10万亩水稻直接引用焦岗湖水进行灌溉,农业灌溉用水总量约为1200万m3,严重影响其他产业的用水需求。抬高蓄水位后,新增蓄水量除可以满足水稻种植初期的灌溉用水外,也为后期农业灌溉用水存有余量,大大缓解了湖区多业态发展模式的用水矛盾。
(2)渍害分析
经现场调查和查阅地形资料,焦岗湖蓄水位抬高至18.30m,将增加沿湖周边渍害面积约0.8万亩,其中水田0.53万亩,旱地0.17万亩,主要分布在环湖周边及排涝沟附近。由于焦岗湖流域水田在6~10月以水稻为主,根据水稻的生产特点,将不存在渍害问题。水田(水稻收割后种植小麦)和旱地渍害仅影响冬季小麦的生长,可能导致小麦产量有所减产,但随着焦岗湖洼地治理的推进,圩堤内的排涝沟渠大多进行了疏浚,渍水可通过排涝渠排入排涝沟,渍害造成的影响将会逐年减少。
5.对水产养殖的影响
目前湖区渔业生产以池塘精养和湖泊自然增殖为主,由于焦岗湖湖底逐渐淤积抬高,使得湖水逐渐变浅,每年用水高峰期,约有3万亩水面水深小于1m,常因缺水造成鱼类大量死亡,严重影响渔业生产。当焦岗湖正常蓄水位抬高至18.3m时,在满足农业灌溉用水的同时,湖内有效库容增加,湖内水深最低处也能达到1.2m以上,水产养殖条件将得到明显改善。
6.对旅游及生态的影响
2010年焦岗湖被评为国家4A级水利旅游景区。目前已发展建设成为弘扬淮河文化、汉风明韵为重点的生态旅游、影视城等基地。景区环境优美、气候宜人,有芦苇荡、荷花淀、仙女湖、渔业观光园、水上人家等水上景观及水上娱乐项目。焦岗湖水位抬高后,将更有利于周边地下水的补给,改善动植物生存条件,大大改善周边生态环境,同时也为湖区发展水上旅游、增加水上娱乐项目提供了便利条件。
四、结论及建议
1.结论
根据上述分析,焦岗湖水位在6月份之前抬高至18.0~18.30m是较为可行和合适的。主汛期时,可适当降低湖水位,按18.0m左右控制,确保防洪安全;湖水位抬高能有效缓解流域内干旱年份旱情,满足正常年份的水稻灌溉用水需求,有利于农业生产;水位抬高后对土地产生渍害,可通过疏浚渠道、清沟沥水等方式减轻影响;湖水位抬高后,湖内水深最低处也能达到1.2m以上,水产养殖条件将得到明显改善,进一步促进旅游业发展,流域生态环境得到有效保护。
2.建议
(1)每年水稻泡田、水稻生长用水的关键时期,应统筹考虑防洪排涝灌溉等,加强水量调度。灌溉用水结束后,适当降低湖水位,为汛期防洪排涝留下足够的库容。
(2)进一步加强排涝大沟、渠道等清淤疏浚,尽量减小因湖水位抬高带来的渍害影响。
(3)针对湖水位抬高后,农业灌溉、渔业养殖、旅游发展等产业间利弊关系发生变化,应探索制定相关协调机制。
(4)由于流域内禹王站、木岗孜站、鲁口孜站等属于跨市排涝站,应尽快建立联合调度机制,最大限度发挥骨干排涝站作用■