陆家渡河水文分析与治理方式探讨
2020-07-25李家兵
李家兵
(安乡县董家垱水文站,湖南 常德 415600)
1 虎渡河简介
虎渡河为太平口分泄长江水入洞庭湖的河道。虎渡河从太平口经南闸至小河口全长140.5 km,安乡境内称陆家渡河,从太平口至南闸全长约95 km。出南闸流经安乡县境内,经董家垱、陆家渡至小河口,全长45.5 km。陆家渡河左岸为安昌大垸,垸内为平原,人口为67 000 余人,耕地面积5 086.67 hm2(7.63 万亩),集雨面积为17.3 万亩,利用虎渡河水源和排水面积为7.3 万亩,右岸为安造大垸,人口为188 000 余人,除黄山大顶、二顶和虎山在内的岗地(2.75 km2)外,其余为平原,耕地面积1.05 万hm2(15.7 万亩),集雨面积30.7万亩,利用虎渡河水源和排水面积为15.2 万亩。垸内湖泊众多,沟渠纵横,地势西北高,东南低,整个地形呈带状,平均海拔32.67 m。
2 董家垱水文站概况
安乡县董家垱水文站始建于1974 年,现有干部职工16 人,主要业务是观测虎渡河水位、流量、雨量及断面变化。上游17 km 处建有一座节制闸——荆江分洪南闸,下游30 km 处是松虎合流口。实测最高水位40.18 m,发生于1998 年7 月,最大流量3 240 m3/s,发生于1981 年7 月。
3 水文特征分析
3.1 流量特征
虎渡河洪水季节性明显:2003 年以前,一般5~10月通流,2004 年以后,一般6~9 月通流(详见表1:南闸通流天数统计表);洪水峰低量小,且不受本地域降雨影响;洪水年际变化不稳定,丰水年和枯水年的洪峰流量变幅较大。虎渡河的分洪量递减之势明显(图1)。
根据表2 可知:多年最大洪峰流量平均值为1 990 m3/s,20 世纪70 年代平均值为2 140 m3/s,80 年代平均值为2 670 m3/s,90 年代平均值为2 160 m3/s,21 世纪00 年代平均值为1 700 m3/s,10 年代平均值为1 170 m3/s。三峡工程运行前后最大洪峰流量平均值分别为2 290 m3/s、1 420 m3/s。
3.2 径流特征
根据表3 统计,多年平均年径流量81.57 亿m3,20世纪70 年代平均值为92.02 亿m3,80 年代平均值为120.5 亿m3,90 年代平均值为97.4 亿m3,21 世纪00年代平均值为60.11 亿m3,10 年代平均值为34.9 亿m3。三峡工程运用前后,平均年径流量分别为101.27 亿m3、43.48 亿m3(图2);最大年径流量163.2 亿m3,发生于1998年。三峡工程运行后,虎渡河的分洪量大幅下降,对供水灌溉的保障程度大大降低,且影响水质改善。
表1 南闸通流天数统计表
3.3 水位特征
南闸通流后受长江来水影响,水位变幅较大,断流后受淞澧水影响,水位变幅较小;根据表4 统计,多年平均最高水位为37.30 m,20 世纪70 年代平均值为36.80 m,80 年代平均值为38.28 m,90 年代平均值为38.04 m,21 世纪00 年代平均值为36.78 m,10 年代平均值为36.25 m。三峡工程运行前后,最高年平均水位分别为37.84 m、36.26 m;三峡工程运行后,最高水位及水位变幅均减小;历史最高水位为40.18 m,发生于1998 年。最高水位递减之势明显(图3)。
3.4 降水特征
多年平均降雨量1 219.1 mm,主要分布在4~8 月,如表5。
图1 董家垱站历年逐日平均流量过程线对比图
表2 历年最大洪峰流量统计表 m3/s
3.5 断流特征
据南闸过流天数统计表可得,断流时间逐渐增长,较三峡工程运用前,年平均增加断流时间62 天(表1),季节性缺水明显。
3.6 水质变化趋势
据调查沿河两岸农田面污染来源达69.2 g/m2,经过农田降解及产汇流过程可有效降解,汛期过境水量所具备的水环境容量对进一步降解这些污染有益,河道内水质达Ⅲ类或Ⅱ类。根据常德市水文局对陆家渡河安昌站的水质监测资料分析,只要南闸断流,河内水量减小,两岸的排污量不能完全降解,水质由Ⅲ类变为Ⅳ类至劣Ⅴ类。
4 结论与建议
4.1 结 论
根据董家垱水文站的水位、流量、年径流量、断流时间、降雨特征分析,陆家渡河的水资源有三大突出问题:
图2 董家垱站历年径流量变化对比图
表3 历年年径流量统计表 亿m3
1)过境水量减少,资源性缺水形势严峻。主要表现为由于分流减少,低水位时间延长,沿河两岸涵闸不能正常引水;汛期正是雨季,过境水量大而垸内雨水也多,非汛期降雨量小,沿河两岸调蓄能力严重不足,甚至断流而无水可用。两岸居民生活用水和农田灌溉用水的保障程度大大降低。
2)枯季水体被污染,水质性缺水日趋显现。由于断流时间延长,水量减少,水体自净能力下降,水质变差,导致水质性缺水。
3)排涝期与洪水期重合,水“多”的矛盾依然存在。三峡水库拦洪削峰,可错开长江与“四水”的洪水峰期,特别情况下,“四水”的恶劣组合使洞庭湖出现高洪水位,而且垸内又渍水成灾,使防汛形势恶化。
4.2 建 议
1)加强堤防建设,特别是“精品堤”建设。修堤设防是抗御特大洪水最现实、最可靠的手段之一,无论是当前还是今后都不能放松堤防工程建设。在大堤加高的同时,要注重加固,建设“精品堤防”。通过持之以恒的堤防建设以及河道整治、平垸行洪、水土保持等综合措施,形成强有力的防洪体系,解决水“多”的问题。
图3 董家垱站历年日平均水位变化对比图
表4 历年最高水位统计表 m
2)加强电排设施建设,解决工程性缺水问题。三峡工程可减少或避免高洪水位条件下外排机埠排水的危险,但是不能解决装机容量不足等问题,而且有的泵站由于水位降低,导致扬程增大,机组不能正常使用,有的存在水工及机电设备老化。所以,电排建设仍需加强。
3)搞好河湖连通工程,提高垸内调蓄能力,有利于防汛抗旱。例如,从松滋河引水到陆家渡河,把垸内外的水系进行连通,增加水量调蓄容积,提高洪涝灾害防御、供水保障能力,同时可使水资源的公共属性和空间的共享得以强化,为人与自然和谐共处创造良好的环境。
表5 董家垱站历年降雨量统计表 mm
续表5