襄阳市水系治理规划思考
2019-02-15宋吉友
宋吉友
(湖北省襄阳市河道堤防管理局,湖北 襄阳 441000)
随着城市化进程的不断推进和社会经济的飞速发展,水资源作为一种重要的自然资源,在社会发展过程中的地位愈加突出。而城市水系作为城市水资源的承载主体,其规划的科学性和合理性将会直接影响到水资源的调度、配置和利用。襄阳市作为长江最大支流汉江的中游城市,得天独厚的地理条件对城市水系的治理规划提出更高的要求。文章在全面统筹襄阳市现有的水资源基础上,对襄阳市水系的治理规划进行了新的研究和思考。
1 基本情况
襄阳市位于湖北省西北部,地处于东经110°45′~113°43′,北纬31°14′~32°37′之间。居于长江最大支流汉江的中游,市内水网众多,汉江穿城而过,此外还有唐白河、小清河、七里河、襄水河、联山沟、滚河、淳河、浩然河等8条河流。此9条河流对襄阳市城区防洪安全和水生态环境起到了决定性作用。近些年,襄阳市从高位起点,实行高标准建设和管理,城市服务功能不断提升,然而飞速发展的同时也带来了一些水系问题。因此,有必要对上述9条河流进行重新的科学规划,从而更好地实现水系资源的最优规划和配置。9条河流的情况如下:
汉江:长江最大支流,流域面积15.9万km2,全长1577km,汉江流经襄阳市6城区河段长25.6km。防洪标准为100年一遇,洪峰流量为26400m3/s。
唐白河:汉江一级支流,于襄阳市汇入汉江,流域总面积24500km2,全长22.8km,其中襄阳市境内流域面积为4240km2,防洪标准为100年一遇,汇入汉江口洪峰流量为15700m3/s。
小清河:汉江一级支流,于襄阳市襄州区汇入汉江,流域面积1960km2,全长123km,其中襄阳城区段长20.3km,防洪标准为100年一遇,汇入汉江口洪峰流量为3200m3/s。
襄水河:汉江一级支流,于襄阳市襄州区汇入汉江,流域面积29.34km2,全长14.0km,防洪标准为50年一遇,汇入汉江口洪峰流量为154m3/s。
七里河:汉江二级支流,于襄阳市樊城区汇入小清河,流域面积47.3km2,全长20.0km,防洪标准为50年一遇,相应洪峰流量为105m3/s。
浩然河:汉江二级支流,全长7.4km,防洪标准为50年一遇,相应洪峰流量为206m3/s。
滚河:汉江二级支流,流域面积2824km2,全长146km,防洪标准为50年一遇,相应洪峰流量为3159m3/s。
淳河:汉江一级支流,流域面积657km2,全长71km,防洪标准为50年一遇,相应洪峰流量为1469m3/s。
联山沟:位于襄阳市襄州区张湾镇,上游连接三董水库,下游连接联山水库,流域面积51.6km2,全长14.9km,防洪标准为50年一遇洪水,相应洪峰流量为220m3/s。
2 问题分析
2.1 城区防洪排水能力不足
目前城区9条主要水系除汉江、七里河、小清河、襄水河和联山沟部分河段整治外,其余河流防洪标准均偏低,不能达到原规划要求。如遇大洪水时,将对城区防洪产生较大压力。城市周边外围防洪体系尚未完全形成,防洪排水标准仅为10~20年一遇,尚不能满足城市防洪要求。
2.2 水环境承载能力不够
襄阳市多年平均降雨量仅为869mm,属水资源相对缺乏地区。随着城区迅速发展,污染源不断增多,现有水资源纳污能力有限,城市面源污染增多致使城区水体不断恶化。近年来,因经济发展需求,襄阳市新建了6座污水处理厂,但由于雨污分流及截污尚未完成,导致城区水环境现状形势十分严峻。襄水河和七里河流经的市区段,其水体环境受影响较大,水环境承载能力进一步下降,如此将严重制约襄阳市的未来发展。
2.3 水生态恶化
襄阳市属大陆性季风气候过渡区,汛期(5~10月)雨量充沛,城区各条水系水量丰沛,但非汛期除汉江、小清河、唐白河3条河流水量能够满足需要外,其余水系基本干涸,甚至无法保持基本生态流量要求,且水体纳污能力基本消失,污染程度加剧,且城区水系连通性较差,无法形成有效的生态补给。
2.4 水景观缺乏
9条水系除汉江、七里河、小清河、襄水河及联山沟部分河段进行了河道两岸的治理及绿化,其余河段尚未进行系统的整治和绿化,河道两岸生态环境未能有效改观,水景观设施缺乏,与“河长制”中的“水清、岸绿、河畅、景美”的目标尚存在一定差距。
2.5 问题分析
(1)随着襄阳市城市开发建设进程加快,区域原有水面被侵占,填埋,导致河道功能出现萎缩的现象,调蓄功能也逐渐减退。
(2)目前城市内现有河道、堤防、桥梁等工程防洪建设标准较低,不能满足防洪需求,逢高水位时容易漫溢或漏水,成为城市防洪的薄弱环节。
(3)现状水系规划存在缺陷,水系河网较为复杂,统筹协调管理存在一定困难,管理时效性差,管理措施单一,合力不足。
3 规划标准
根据GB 50201—2014《防洪标准》和《襄阳市防洪规划报告(2011—2030)》确定汉江、唐白河、小清河3条河流防洪标准为100年一遇;襄水河、七里河、联山沟、滚河、淳河、浩然河6条河流防洪标准为50年一遇。
4 规划布局
针对城区汉江、唐白河、小清河、七里河、襄水河、联山沟、滚河、淳河、浩然河这9条河流出现的问题,统筹协调,综合整治,完善防洪体系,优化滨水景观,实现人水和谐的舒适生态环境。
目前,襄水河、七里河、联山沟此3条河流具备从外部引水条件,因此,可以利用现有的引水工程,从外部引水入城汇入襄水河、七里河及联山沟,引水工程实施后形成活水入城,使襄阳市水生态品质得到提升。对于襄水河,可在上游万山脚下,建立万山泵站从汉江提水,远期可从汉江上游的新集航电枢纽引水;对于七里河,可从小清河黄茅山库区引水至白龙堰下游灌溉渠,再通过灌溉渠引水至七里河支流普陀沟,为提高引水保证率,可从红水河水库引水至普陀堰水库向普陀沟补水;对于联山沟,可从引丹工程五干渠引水至三董水水库,通过三董水库向联山沟补水。如此可以充分激发这3条河流的活力,通过补水,连通水系,形成联动机制,联合调动其余6条河流的水资源潜力,进一步增强城区水资源承载能力,形成“九水润城”的城市生态格局。
5 规划方案
5.1 引水方案
针对襄水河、七里河、联山沟此3条河流,添加引水方案之后的洪水情况,利用MIKE11模型搭建水文水动力模型分析计算,以流域分区作为计算单元,以流域面降雨为数据驱动(输入数据),通过坡面产汇流模和水动力模块的耦合块来模拟降水入渗、坡面产流,坡面汇流,洪水演进等过程。同时,通过不同引水方案作为边界控制条件进行模拟计算,根据计算结果提出多个规划方案,通过比选确定以下引水方案。
5.1.1 襄水河引水方案
根据规划的合理性和可实施性,确定在襄水河上游万山脚下建设万山取水泵站,设计流量为2.2m3/s。该方案可有效增加襄水河水量,提高襄水河水质,同时也可解决护城河的水源问题,该水源可经过襄水河的泄洪闸进入护城河,可使护城河水体更新周期缩短为6d,更新水量为护城河总水量的66.7%,此方案可有效解决襄水河近期缺水问题。远期根据汉江水资源梯级开发利用规划,新集航电枢纽坝址位于襄阳市樊城区,距离崔家营航电枢纽40.7km,正常蓄水位76.23m,设计水位76.23m,总库容4.218亿m3,正常库容3.012亿m3。引水方案为从坝区右岸开挖引水渠道,进口底高程74m,自西向东引水至万山脚下襄水河分洪渠,入分洪渠渠底高程为67.0m,引水线路全长21km,设计引水流量10m3/s,全线可采用明渠加隧洞引水方案。
5.1.2 七里河引水方案
七里河可分别从小清河黄茂山电站库区及红水河水库引水,黄茅山电站位于小清河河口上游33.9km处,电站库区正常蓄水位84.0m,可从库区右岸开挖7.41km的引水隧洞将水引至白龙堰水库下游灌溉渠,再通过疏通白龙堰水库下游灌溉渠引水至七里河支流普陀沟,设计引水流量结合水源保证并按照生态流量要求,最终确定为3.0m3/s,隧洞进口底高程82.0m,出口底高程79.0m。红水河水库为大(2)型水库,总库容1.61亿m3,坝址集雨面积190km2,多年平均流量为0.95m3/s,水库正常蓄水位117.0m,溢洪道为有闸控制的宽顶堰。红水河水库灌溉渠道可向下游普陀堰水库补水,渠道全长26.7km,渠道底宽2.5m,设计引水流量3.0m3/s。远期情况,七里河可从新集电站库区左岸引水,设计引水流量为10m3/s,渠道进口底高程74.0m,自西向东明渠引水。
5.1.3 联山沟引水方案
联山沟位于襄阳区,上游连接三董水库,下游连接联山水库,联山沟在下游有两条排洪通道,东支汇入唐白河,西支汇入小清河,总流域面积为51.6km2。引丹灌区可以通过干渠向三董水库引水,进而向联山沟引水,引水渠道长3.5km,设计引水流量1.5m3/s。
5.2 “九水润城”方案
“九水润城”的方案是充分调动汉江、唐白河、小清河、七里河、襄水河、联山沟、滚河、淳河、浩然河等9条河流的水资源潜力,针对每条合理的河流特性,以问题为导向,因河制宜,采用针对性的治理规划方案,充分激发河流活力,从而打造良好的城市水生态环境。
对于重要性最强的汉江,应当按照汉江“1964年洪水”标准(相当于100年一遇洪水标准),进行堤防加固,确保防洪安全。此外,在堤防加固的基础上,在防洪大堤内侧预留宽绿化景观带,在城区适当河段设计江滩人工湿地,改善滩地环境,打造亲水场所,优化水体景观;对于唐白河、小清河、滚河、淳河、浩然河此5条河流,应严格按照相应河段的防洪标准,将未建堤防、已建但不满足防洪标准的堤防进行加高加固处理,同时进行沿岸防护坡岸绿化,留设绿化景观带,设置沿河道绿地,临水设步行道,观景台,修整岸线,打造生态良好的滨水环境;对于襄水河、七里河和联山沟,因沿岸城区工业生产活动较多,工业废水未经处理直排,造成水体严重污染,本次方案拟将沿线两岸排污口全部截流至排污干管后引至污水处理厂进行净化处理,严禁污水入河。因为此3条河流具备从周边引水的优势,除进行河道整治提高防洪标准和预留绿化景观带之外,还需通过引水工程进行水体更新,改善河流水质情况,进而改善水生态和水环境现状。
5.3 管理方案
工程规划和建设是治理河流的基础,但良好的基础需要通过科学的管理方案才能发挥出最大效益。因此,管理方案作为城市水系规划建设的有机组成部分之一,是促进城市水系工程防洪、亲水及生态景观功能充分发挥的保障,尤其是在超标准洪水情况下,管理方案更是保证防洪安全、减轻洪涝损失的关键因素。针对“九水润城”的规划方案,提出相应的管理方案。
(1)建立高效、及时、可靠的防汛指挥系统,包括洪涝信息采集及预报系统、通信网络和决策支持系统,以便于全面综合地掌握水情、工情、灾情实况,并对其发展趋势做出及时预报和预测,最大限度减小灾害损失。
(2)对于市内的超标准洪水制定蓄排结合的防洪预案,优先利用开发程度较低的区域进行调蓄,起到避重就轻,风险转移的目的。同时,加强防汛队伍的建设、防汛物资的储备和日常防汛管理和抢险准备工作。
(3)结合“河长制”相关内容,实行地方党政领导防汛责任制,层层落实各层各段“河长”的职责,做到责任到人,同时不定期进行考核。
6 结语
通过对襄阳市水系情况进行整体分析并重新思考,结合9条河流各自存在的问题和河流特性,因河制宜,提出了引水方案和治理规划相结合的“九水润城”治理方案,并用MIKE11进行了验证分析,以期为襄阳市未来更好地发展提供优良的水资源基础和“人水和谐”的水环境条件。