传统水利在城市新区水利规划设计中的运用
——以中方县河西新区为例
2018-06-14滕少华
滕少华
(怀化市水利电力勘测设计研究院,湖南 怀化 418000)
1 概述
我国的水利有着悠久的历史,我们的祖先在发展农业生产的同时,一直和水旱灾害进行不懈的斗争。历代劳动人民创造了很多宝贵的治水经验,在我国水利史上放射着灿烂的光辉。社会主义新中国建立以来,我国水利事业更是获得了巨大发展,取得了世界瞩目的成就。但实现水利现代化,实现传统农业水利向城市水利转变,把水利事业推向新的高度,依然是我们面临的重要任务。
中方县位于湖南省西部,区域总面积1515.4km2。河西新区为县城河西片,用地面积约5.14km2,需防洪治涝的保护面积2.23km2,规划人口3万人,位于县城舞水河西岸,依山傍水,包括怀化市职教城和荆坪古村。由于其紧邻县城,区位优势好,中方县政府为充分利用该资源,决定将其打造成中方县的旅游精品。中方县河西新区城市水利建设就是在此背景下展开与细化的。新区功能定位为:以高新职业培训和教育为主体,兼顾公共实训、高技能培训和科研生产、文化服务功能以及古村观光度假、休闲旅游为一体的综合区。其距离怀化市中心城区仅18km,目前还处于开发阶段。
荆坪古村属“全国农业旅游示范点”“湖南省历史文化名村”“湖南省首批特色旅游名村”。2013年3月5日,经国务院批准为“国家重点文物保护单位”。古村中有20多处旧石器、新石器时期的古文化遗址,有绳痕斑斑的唐代古井、石鱼;有明朝时期建造的伏波宫、文昌阁、观音阁、节孝坊、五通庙、龙凤桥,明清时期修建的潘氏宗祠和农家四合院等一大批古代建筑。古老而幽深的石板巷道,连接着四合小院和农家田园。村口千年的鸵腰树和鸳鸯树遮天蔽日。古村古朴典雅的江南风情,加上舞水水域宽广、两岸层峦叠峰,引人入胜,将湿地风光与历史民俗文化有机地结合,使其在文化内涵上更具神秘感和影响力。
中方县河西新区水资源时空分布不均,与其经济社会发展定位不相匹配,现有的曹家溪(集雨面积15.8km2)和杨林溪(集雨面积3.14km2)水资源承载能力和调配能力不足,洪涝水宣泄不畅,溪湖湿地萎缩严重,水环境恶化。
中方县河西新区城市水利规划建设按照“防洪安全、生态优先、统筹兼顾、因地制宜、措施具体”的总体思路,以防洪治涝安全为前提,生态修复与保护为核心,从源头上扭转随城市发展水生态环境恶化趋势,促进人水和谐、推动水生态文明建设,推动城市基础设施建设,提升城市品位。
中方县河西新区城市水利规划建设主要工程措施有:
(1)堤防工程:防洪堤堤线布置与县城详规相结合,堤线向岸内移5~30m,留出较大面积的河滩地供旅游休闲。堤线长度由3380m缩短到2840m。提高堤顶道路路面建设标准。沿堤线外侧设置环新区的自行车道,宽4.5m。
(2)治涝工程:①撇洪渠长2200m,撇洪面积1.11km2。②新建一座3×160kw的排涝泵站,排涝面积2.04km2。
(3)水源工程:①新建曹家溪水库:坝址控制集雨面积5.8km2,总库容170万m3。②新湾溪水库扩建工程:水库控制集雨面积3.18km2,正常库容41.1万m3。拟对该水库大坝加高3m,正常库容扩至80万m3。③山塘加固:小岔山塘位于河西新区中部,控制集雨面积0.84km2,总塘容为5.8万m3。大塘背山塘位于河西新区西部,控制集雨面积0.33km2,总塘容为6.8万m3。拟对两山塘进行除险加固后改造成湖,为新区提供休闲娱乐的水上乐园。
(4)引水工程:引水工程分为低水系统和高水系统。①低水系统为荆坪古村引水工程:为恢复古村的水生态环境,从三角滩电站(集雨面积9237km2,多年平均流量232m3/s)库区采用倒虹吸管取水1.5m3/s,埋设玻璃钢管长2050m自流至古村边缘的荆湖(池塘扩建)。其修建可以改善荆坪古村周边及内部的水系水体的水质,改善水环境、人居环境和生态环境,为古村的提质改造打下坚实基础。②高水系统为三角滩泵站引水加固工程:三角滩泵站原灌溉面积0.85万亩,灌溉流量1.05m3/s,其灌溉范围主要为现河西片区。河西片区由于近年来城市发展,大部分水田已变成了建设用地,目前仅需灌溉2900亩,故可提供约0.7m3/s的流量用于城市生态水利建设。其引水渠道可向新湾溪水库、小岔山塘、大塘背山塘供水,但目前破损严重,需进行修复、加固。
(5)清洁小流域治理工程:曹家溪属舞水一级支流,流域集雨面积15.8km2,干流长度8.5km,干流平均坡降10‰,设计在河道低洼处扩挖形成新湾湖及荆湖。杨林溪属舞水一级支流,流域集雨面积3.14km2,干流长度4.7km,干流平均坡降9.6‰,设计在河道低洼处扩挖形成清湖及晏湖。当前两条小河流存在基础设施薄弱、河道淤积萎缩严重、生态恶化等突出问题。小流域治理的主要工程措施包括生态护岸、岸边截污、河道清障、清淤、新建湖泊等,达到改善溪流水质、生物栖息地环境,促进生态系统的修复,提升区域景观的目的。
(6)水系连通工程:为了进一步提高项目区的防洪减灾能力及河道水生态修复能力,设计整修、拓宽、生态化原水道、串通古村内外农家池塘并将撇洪渠改造成连通小溪。连通小溪窜连起五湖二溪(两条治理的小流域)。
(7)大湿地工程:指大洲湿地公园,面积32hm2,是候鸟和许多水生动植物的栖息地。通过修复裸露滩涂,维护湿地生态系统健康,恢复水生态系统的良性循环。在大洲湿地建设湿地风光带,建设一个以“保护优质水源地、打造健康河流廊道、展示丰富湿地文化、推进生态文明建设”为主题,集湿地功能恢复以及湿地文化展示、湿地生态旅游、湿地科研监测和科普宣教于一体的湿地公园。
河西新区城市水利规划建设就是通过以上七大类工程,最终形成“一河二溪四库五湖大湿地”的水生态建设总体布局。具体工程如图1所示。
2 工程特点及关键技术
(1)第一次以传统农村水利自流灌溉的思想来组织实施城市新区的水系规划,充分贯彻落实国家新时期的治水思路,是“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”思想在城市水利规划中的具体体现。
在山区、丘陵区的水利规划治理方面,经验是在管好、用好大中型水库的同时,大力整修塘堰和小水库,充分利用当地径流,建立蓄、引、提水联合运行的长藤结瓜水利系统。河西新区城市水利规划建设通过七大类工程组织起蓄、引联合运行,均衡自流的城市生态环保水系,实现新区河道全面活水、持续活水。
(2)充分吸取城市水系随城市发展逐步萎缩、发黑变臭的教训,规划按照“防洪安全、生态优先、统筹兼顾、因地制宜、措施具体”的总体思路,充分保留、规整、拓展天然湿地,小溪宜宽则宽、宜弯则弯,恢复水流蜿蜒性。着力营造丰富多彩的溪湖自然环境,构建多样的生物栖息场所,促进城市水系生态系统的良性循环。
(3)根据现状分布及其区域特征,以天然河流、溪、塘为对象,统筹多功能、多目标的生态文明治水思想,提出“以水带绿、以绿设路、以路组团”的城市布局新模式,并推行低冲击开发(LID)建设模式的自然排水系统及区域污水回收利用系统。实现了水利规划与城市规划的协调一致。
图1 中方县河西新区城市水利建设工程总图
(4)研究、挖掘规划区及周边的多水资源,优化配置方案,以河-库-湖水系连通为手段,按照高水高用、低水低用、高低互通的原则,三纵两横的均匀布局,一河二溪四库五湖大湿地的景观,构建出“格局合理、功能完备、多源引清、丰枯调配、环境优美”的江河湖库连通体系。其中高水部分的横向连通就是新区防洪保护区的撇洪渠。
(5)第一次将液压升降坝作为防洪堤的一部分使用。由于新区防洪保护区内的荆坪古村为“国家重点文物保护单位”,其精华修建于明清时期的潘氏宗祠更是临河而建。宗祠建筑台阶距河边码头不足30m。在这样狭窄的范围内修建近6m高的防洪堤,又要从河对岸看到其景观风貌不被遮挡破坏,采用了180m长、5m高的液压升降坝:洪水时将坝升起挡水防洪,洪水后倒下放平作为观景平台。同时为提高建设堤防的生态、美观,堤防基本采用土堤以利绿化、美化,只是在宗祠建筑附近约300m的范围外采用了其他型式的堤防。而在该范围内,实现了土堤、浆砌石堤、液压升降坝、钢筋混凝土扶壁式防洪堤的连续转变与平顺衔接。同时满足了水利、旅游、规划三部门的要求。
(6)防洪堤堤线长2840m,均修建在第四系粉质砂土上,厚度1.5~4m,其下部为砂卵石,厚3~5m。为双层地基。堤基防渗采用了黏土固化剂灌浆,较常规的高压摆喷灌浆或帷幕灌浆节省投资20%以上。
3 工程运行情况及已获效益
中方县河西新区城市水利建设于2014年开工建设,2016年完成了堤防、治涝工程,完成投资7200万元。其余项目的初步设计在2016年9月已经由怀化市水利局批复。同年该项目通过水利部“江河湖库水系连通项目”遴选。2016年汛期洪水达到液压升降坝门高的三分之一,其挡水效果良好。减轻了防洪排涝的压力,为新区建设、古村的保护与旅游开发打下了坚实的基础。
(1)防洪效益:河西新区荆坪古村原防洪标准不足10年一遇,通过建设达到20年一遇,防洪水位达到50年一遇。经测算,多年平均防洪效益1100万元。
(2)生态效益:通过“一河二溪四库五湖大湿地”的建设总体布局,营造了丰富多彩的溪湖自然环境,构建了多样的生物栖息场所,实现了“水清、岸绿、宜居”的城市新环境。(3)旅游效益:随着新区水系生态环境的建设,在一定程度上促进了当地旅游业的发展。特别是古村堤防的建设完成和水系的整治,极大地推动了古村相关设施的完善和游客数量的增加。目前荆坪古村已成为怀化市的重要景点。据县旅游部门统计,古村年旅游产业经济增长额超过400万元。
4 结语
“十三五”期间,是贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,实现全面建设小康社会宏伟目标的关键时期,也是推进传统水利可持续发展的重要时期。随着我国各项建设事业的不断发展,城市规模不断扩大,对传统的农田水利区形成压占。结合新时期城市发展的特点与需求,维护和改造好传统水利设施,与城市发展相结合,避免走“先发展、再治理”的老路,实现水资源的合理利用、转换,对改善城市水生态环境、提升城市品质、保障人民群众生命财产安全,促进和保障地方经济的发展均具有重要意义。
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