汉寿县西湖垸高水内江治理方案刍议
2020-04-28尹江辉刘爱国
尹江辉,刘爱国
(1. 湖南华卓工程设计咨询有限公司,湖南 长沙 410 0 00; 2. 汉寿县水利局,湖南 常德 415900)
1 基本概况
汉寿县西湖垸位于湖南省常德市重点确保垸沅澧大圈东南,距县城北11.5 km。东濒目平湖与沅江市赤山隔湖相望,南临沅水尾闾入湖口河段和目平湖与沅南大垸隔江相望,西界鼎城区贺家山农场与乌黄垸,北抵澧水尾闾入湖口河段与鼎城区民主阳城垸接壤。辖四镇和一个市属西湖区,垸内地面高程26~32 m,控制集雨面积43 600 hm2,耕地面积26 799 hm2,人口21.6万人。1984 年被国务院和省政府定为洞庭湖区重点确保垸,1985 年被定为湖南省十大重点堤垸之一。
该垸内水系发达,水域广袤。有南赶、太北、西脑、太白、太南大小等13 个湖泊,高水内江支流10 条,低水内江支流8 条。18 条高、低水内江全系沅、澧水故道,属1954 年治理西洞庭湖,沿途堵筑龙打吉、小港、坡头、南堤、牛角尖南与北、大酉、抵柱南与北、赵家河、柳林嘴11 处河口成为垸内江,实现沅、澧水分家,克服两水顶托。由25 个小垸障合并成西湖大垸。培修加固、整修大堤,沅、澧水一线大堤由原211 km 缩短为60.29 km,历经多年整治,一线防洪大堤90.6%现已达省定堤防标准[1]。1958 年,在洲口镇龙打吉兴建全县第一座外排电力排灌站,并在洲口镇内江修筑东风坝,形成龙打吉电力排灌区;1976 年在坡头镇兴建外排大型电力排灌站,并在洲口镇内江修筑易家嘴坝,形成西湖垸大型电力排灌区。实现内江高、低水分家,后称西湖高水内江和西湖低水内江。
西湖高水内江发源于鼎城区黑山咀乡的罗家铺,流经汉寿县罐头咀镇、洲口镇、西湖管理区、酉港镇经赵家河水闸汇入目平湖;该河全长81.142 km,控制流域总面积32 544 hm2,河流面积2 468 hm2, 堤防全长161.64 km,河流坡降1.01‰,除本身集雨面积外,高水内江还是低水内江汛期排渍场所。见表1、图1。
近几年,国家加大了对中小河流的治理,西湖垸高水内江被列入2013~2015 年国家中小河流治理计划。2017~2018 年分别对高水内江罐头嘴镇所在地六关口至双合河段4.24 km[2]和酉港镇所在地猫山至联福河段5.35 km[3],实施了重点治理。基本完成两河段大堤部分加高培厚、河岸上部草皮护坡、下部混凝土固脚和混凝土六角块护坡、河道清障。见表2。
表1 西湖垸高水内江基本情况表
图1 湖南省汉寿县西湖垸平原水库(高水内江)位置图
表2 2017~2018 年西湖垸高水内江治理工程项目表
从两段河道治理的情况来看,的确加固了堤防,提高了局部河段行洪抗冲刷能力。但纵观垸内高水内江现状,仍然是传统治水方法:“行洪治理、涨水加堤、挖树除杂、硬质护岸、渠化河道”,没有针对多年来中小河流的功能演变而因地制宜,重构河道,从根本上解决高水内江萎缩、水环境恶化、生态失衡等突出问题。总结前期高水内江的治理状况,对高水内江的规划设计与治理,因势利导科学设防,治理模式不断创新等工作非常重要。
2 水系演变及存在问题
1954 年前,高水内江属沅水支流,与澧水汇合于武陵区芦山区垸马家吉和鼎城区八官崇孝垸小河口。其功能为汛期行洪、非汛期引灌河道。
1954 年治理西洞庭湖堵口并垸后,成为西湖垸内江。1958 年、1976 年垸内兴建大型电力排灌区,内江洲口镇东风、易家嘴两处堵口变为高水内江。主汛期高水内江水位高于目平湖水位时,洪水经酉港镇赵家河排水闸自泄目平湖;若低于目平湖水位,洪水无法经赵家河排水闸自泄目平湖,只能经易家嘴泄洪闸泄入低水内江,再由坡头大电排抽排入目平湖。其功能为泄洪、蓄洪、滞洪、灌溉河道。
2008 年后,洞庭湖区长江入湖水总量减少,形成枯水期长、丰水期短的局面[4]。在平枯水年,高水内江赵家河控制闸不能开闸引水入江,特别是2011 年5 月高水内江出现历史罕见断流枯水位,垸内无补水灌溉,导致大面积农田开裂,早稻失收;丰水年,汛期存在长江、洞庭湖、湘、资、沅、澧水雨水同期,严重影响洞庭湖各水系洪道下泄流量,江湖水顶托,目平湖水位抬高,使得高水内江赵家河闸不能开闸泄洪,高水内江水位不断上涨危及垸内大堤安全。此时,县防指下令高水内江排渍机埠停排。这样一来,沿高水内江坡头排区和龙打吉排区渍水不能近水近排,只能靠坡头大电排和龙打吉电排及部份外排机埠排入目平湖与沅水。造成本身装机不足的排灌区农田大面积被淹。导致易家嘴分洪闸不能开启分洪。
高水内江因多年淤积,由活水、多水变成了“死水、污水、缺水”。由行洪、引灌河道演变成了蓄洪、灌溉平原水库,丧失行洪功能。目前,存在“四大”突出问题:一是汛期洪水无出路;二是水污染;三是断流之患;四是河床淤积、河道萎缩。
3 综合治理
高水内江治理关键是根据河流的功能演变科学施策。不能象大江大河行洪河流那样提高防洪标准,突出行洪理念单一治洪,河道渠化“两面光”显然是不现实的。应“治洪、治河、治水、治污、治环”有机结合。治理目标应该是“防洪、水清、流畅、岸绿、景美”近自然化。另外,治理投资国家分年实施。项目施治应分轻重缓急、统筹兼顾、连续施治、讲究实效。先主流后支流,一气呵成。不能留烂尾工程,更不能治中治后出问题,确保长治久安。
整治方案应按平原水库治理方案实施“先排加固、后通疏扩、生态驳岸”有序进行。
3.1 “先排加固”解决洪水无路
首先是抢排洪水,在西湖平原水库下游赵家河控制闸口新建排洪泵站。高水内江如果因洪水无出路而提高防洪标准加高培厚堤防,靠“涨水加堤”老法是行不通了。因高水内江防洪堤经多年治理运用,绝大部份堤顶高程基本已达10 年一遇。许多堤面上住有村民,堤下建集镇,楼房鳞次栉比。大堤禁脚基本是农田、坑塘、内湖、内港、菜园。无加高培厚土源。故此,只有新建排洪泵站,才行之有效。依据2011 年11 月《湖南省常德市汉寿县河湖连通工程规划报告》中(后简称《连通报告》),规划在此新建一座排洪标准为10 年一遇15日暴雨排至内江控制水位的排洪泵站,设计抢排洪水2 964.64 万m3[5]。2015 年实施新建了3×800 km 赵家河排洪泵站[6],现完成土建部分,水电设备正在安装。
其次是穿堤建筑物重建翻修。建筑物主要存在着管身破裂、钢筋混凝土老化、管径小及漏水严重等问题。经规划调整,按平原水库堤防标准,涵管出口距堤脚10 m 确定采取加固接长、翻修、合并重建等方案,对179 处建筑物处理。涵管结构型式采用钢筋混凝土园涵或箱涵,壁厚0.3~0.5 m。
最后是加固堤防,建西湖平原水库。按照《连通报告》:西湖高水内江的设计常年蓄水位(枯水位或通航水位、生态水位)保持在31.0 m,设计最高调蓄水位32.0 m,堤防工程级别为5 级,洪水标准取10 年一遇,水库堤顶高程为33.0 m,堤顶宽考虑防汛与交通采用6.0 m>5 级堤防标准。内外坡比1∶2。主要工程量为土方开挖118 万m3,土方填筑1 060 万m3。整治大堤土方主要来源:一是无人居住现堤顶高程35.0 m 或超宽6.0 m的堤段降低整形补充土源;二是河床疏浚扩容泥土吹填加固堤防。
3.2 “后通疏扩”杜绝水污断流
1)河库连通,“引沅济西”。将起点苏家吉~终点赵家河采用外河历年逐日水位排序,取90%保证率后,水位分别为29.45 m 和27.92 m,苏家吉处水位高于赵家河处水位1.53 m,利用现有临沅水的苏家吉闸,规划从永兴坝,即冲柳撇洪河与桃花湾哑河连接处新建一座永兴进水闸,设计进水流量19.0 m3/s。及在现靠澧水尾闾的赵家河改建控制闸,通过疏浚打通西湖高水内江本水道主要控制闸:乐兴闸、三汊河闸、保北闸、罐头嘴闸、六官口闸、赵家河闸等6 处。实现“沅水~西库”连通。故连通主水道从苏家吉闸起,经南赶、罐头嘴、三分场、酉港至赵家河控制闸。新建东风节制闸、改造易家嘴泄洪(节制)闸、南汊节制闸与西湖低水内江的连通,引沅水入西湖平原水库,达到活水治污、干旱补水的目的。见图1。
2)河道疏浚扩容。对库内淤塞河道、内湖进行疏浚,使库区水流畅通。西湖平原水库库区内现淤塞严重河段达到22.4 km。通过疏浚扩容可以增加库容蓄水,水流畅通;淤泥吹填内垸填塘固基加固堤防一举多得。
3.3 “生态驳岸”实现岸绿景美
在完成“先排加固、后通疏扩”之后,再实施“生态驳岸”。
西湖高水内江由过去的行洪河道演变成平原水库,以蓄为主,汛期排洪与汛后开闸放水,没有湍急水流冲岸淘基,河基稳定。虽然实施了江库连通,属年调节平原水库,受控制闸调节,水流速较缓;库由河组成,也没有很宽的库面风浪刷岸。无须“硬质护岸、渠化河道”。硬质河道除造价高之外,存在着改变了自然水系,单一了生态结构,减少了生态群落,缩短了滞流时间,降低了环境质量,导致了生态退化。在平原水库部份库堤上居住许多居民和库边有乡镇机关所在地,房屋密集、人口众多,硬质护岸汛期水退三伏天出现“热岛效应”。同时,对居民活动带来安全隐患。
因此,实施护岸方案中,应改变或拚弃硬质护岸,着重考虑生态治理,保持河流的自然形态,规划、设计、治理中,须遵循下列原则:
1)对河岸稳定的河段。维持现状,不必采取护岸工程。
2)对河岸不稳定、有风浪冲刷的河段。用格宾挡墙固脚和格宾护垫护坡。
3)对淤积、流动性差的河段。清淤扫障后,约束水流,束窄河道,河岸用格宾挡墙固脚和格宾护垫护坡,达到防淤目的。对于两岸淤积洲滩在不影响槽蓄的情况下,可以改造为芦苇湿地,修复水生态,让河流回归自然。
4)对河岸人口聚居区域(库堤库边罐头嘴、洲口、酉港三镇所在地)河段。为了改善人居环境,应考虑护岸工程的亲水便民。实施“生活区护岸”,宜选择格宾挡墙固脚、生态袋、生态植草砖、绿化混凝土、格宾护垫装生态袋、废旧轮胎植花草等护坡。有条件的地方在河两岸修建防腐木休闲步道和亲水平台、水陂(橡胶坝)、景观叠石、仿木亭等,营造“小桥流水人家”,满足环境美化,提高水体自净能力。
另外,在河道整治中,对已有的树木植被予以保护。
4 结论与建议
西湖垸高水内江由行洪河道演变为平原水库。在水利勘测规划、设计治理中,一定要因地制宜、深入调查、全面规划、重构河道、反复论证、科学施策。树立水利是农业的命脉,更是生态环境的命脉之理念,打造设计、治理精品。
再者,中小河流治理任务繁重。一项工程只有整体完成后才凸显成效。否则,整治时间过长,造成前项完成而后项未果,导致工程功能无互补作用而前功尽弃。国家、地方政府应加大持续投资,加快治理。