哈尔滨市松北灌排体系及水生态环境建设工程水系布局
2020-08-01李京蔚
李京蔚
(黑龙江省农垦勘测设计研究院,哈尔滨 150030)
1 工程概况
本项目行政区属为哈尔滨市松北区的松北镇、松浦镇、万宝镇、乐业镇、对青山镇和呼兰区的利民开发区(以下简称为“江北”),江北总面积578 km2。
充分利用松花江呼兰河等江北现有及规划的水利工程条件,统筹兼顾相关部门的现状及发展规划需求,疏通整合江北现有防洪排涝体系,通过实施增强排涝能力、协调防洪排涝调度、引江水促流动、连湿地复生态、拓湖泊添美景等综合治理措施,打造规划区内完善的河网体系,增强防洪排涝、保障城市安全、改善内河水质、改善城市景观、提升休闲品位、促进湿地旅游、发展相关产业等提供良好的滨水环境。
2 灌排体系概况
2.1 水系现状
松北区现有水系由万宝灌区及松浦灌区的供排水渠系、对青涝区的排水沟道、市政府门前的人工河道和呼兰河右堤、三家子堤新老堤防所围的湿地组成,现状水系12条,总长度125.08 km。现状水系情况见表1。
表1 现状水系情况一览表
续表1
2.2 排涝站现状
江北区现有灌排泵站共18座。
在松花江干流上10座,其中排灌站2座,即万宝排灌站和松浦排灌站;排水站8座,分别为四号泵站、1号泵站、集乐雨水站、5号雨水泵站、三家子泵站、1号排涝站、2号排涝站、3号排涝站。
呼兰河右堤上有排涝(闸)站5座,分别为王家排涝站、集才排涝站、胡秀排涝站、王家闸和乐业闸。
肇兰新河上3座,分别为对青排涝站、3截闸、4截闸。
3 排涝体制及排涝标准
3.1 排涝体制
根据哈尔滨市松北区城市发展规划和地形等自然条件,结合环境保护要求、污水利用处理情况、现状排水设施布局,本着满足使用、留有余地、经济可行的原则,从环境保护、总造价、维护管理、可操作性等排水体制的影响因素出发,最大程度提高在雨季或降雨时污水处理的效率,减少汛期雨洪灾害,确定哈尔滨市松北区段排水体制为分流制。雨水由雨水系统收集,并直接排入就近河道,达到降低投资、避免污染水质的目的。
3.2 排涝标准
松北区排涝标准按20年一遇最大24 h暴雨量24 h排除。
4 水系布局方案
根据江北现有灌排沟渠、天然河流湖泊泡沼分布状态,结合城市发展规划,拟定两个水系布局方案,水系工程现状见图1。
根据松北灌排水系现状和地形地貌,遵循自然规律,充分利用现有灌排水系,减少工程占地和投资,拟定两个水系布局方案进行比较。
4.1 方案一
将万宝灌区部分灌溉渠道与东部排水沟道连接,加18个规划湖泊,构成“两纵四横”水系布局,扩建万宝灌排站供给水系供水,见图2及图3。
图3 水系规划方案二示意图
图2 水系规划方案一示意图
1) 金河:在万宝灌渠的基础上,扩建一条长16.09 km的主干水系,引水口设在万宝排灌站处,渠首渠底高程为120.25 m,由南向北至对青山镇结束。金河利用泵站抽松花江水入金河,是松北城区整个水系网络的主要输水干线。设计底宽150~200 m。
2) 银河:从苇子沟屯(辰星湖)至松浦排灌站,利用原苇子沟的走向拓宽设一条纵向36.07 km长的水系,将4条横向水系连通,通过辰星湖、镇星湖、牛郎湖、天权湖、天玑湖、织女湖6湖和输送水建筑物的控制,可保证松北城区内的水系畅通及循环。设计底宽50~100 m。
3) 发生渠:在张广才屯附近从金河引水,打通发生渠,作为水系网络中的第一道横向贯通河道。前段沿原万宝干渠的一支渠走向拓宽过王万铁路至薛卜屯,通过开阳湖、玉衡湖调蓄后,过四环路、松北大道、滨洲铁路,再经天玑湖、天璇湖调蓄后过滨北铁路至三家子堤上三家子泵站入呼兰河。发生渠全长34.186 km,蜿蜒曲折贯通现有松北主城区。设计底宽50~300 m。
4) 长盈渠:在青岗子屯附近从金河引水,打通长盈渠,作为水系网络中的第二道横向贯通河道。长盈渠前段利用原万宝干渠的二支渠走向拓宽,经摇光湖调蓄后在李家店处过王万铁路,在陈家屯、薛家窝棚、南庙屯附近分别穿过哈大高速、滨洲铁路、哈绥高速、202国道后,经牛郎湖调蓄后过哈黑公路,再经天枢湖、福星湖调节在胡秀闸过呼兰河老堤、1号排涝站处过呼兰河新堤入呼兰河。长盈渠全长29.94 km,蜿蜒曲折贯通万宝镇部分区域和利民开发区。设计底宽50~100 m。
5) 白藏渠:在前太平屯西南附近从金河引水,打通白藏渠,作为水系网络中的第三道横向贯通河道。前段沿原万宝干渠的四支渠走向拓宽经启明湖调蓄后在外朗屯过滨洲铁路,在镇星湖与银河交汇,再向东北方向,在张家屯、大裴家屯附近分别穿过哈绥高速、哈黑公路后,在紫微湖处经王家闸过呼兰河老堤、2号排涝站过呼兰河新堤入呼兰河。白藏渠全长20.28 km,设计底宽100 m。
6) 玄英渠:在偏脸子北侧从金河引水,前段拓宽原对青涝区的二排干开挖新河,在山后村附近过滨洲铁路,经禄星湖、辰星湖调蓄后向东北方向,在呼兰河老堤乐业闸处过哈黑公路,再经呼兰河新堤上的3号排涝站入呼兰河。玄英渠全长18.36 km,设计底宽50 m。
方案一水系河网总长170.243 km,其中“两纵四横”长度154.915 km。方案一渠道工程特性见表2。
表2 方案一渠道工程特性表
4.2 方案二
将万宝灌区部分排水沟与东部排水沟道连接,加18个规划湖泊构成“两纵四横”水系布局,在万宝灌排站东侧建闸自流引水供给水系供水。
方案二中的河渠布置,均采用开挖的方式形成河渠,渠底高程均处于地面以下,纵坡较缓,水流速度较慢,不易出现冲刷破坏问题。同时考虑到河渠边坡均采用较缓的坡度,结合岸坡的绿化建设,护坡采用植草护坡。
1) 金河:南起由万宝排灌站东侧自流引水,沿原排水干沟逆向北流,至赵木村向东北,到兰家烧锅和大亮子两村之间,走一排一支沟向西北,至青岗子村西与二排干相接,沿二排干向北,至后榛柴屯西,向北至吕江村西穿过哈大高速,经山后村和吴南屯之间穿过滨州铁路,至姚成林屯西,与对青涝区二排干(即玄英渠)相接。引水口设在万宝排灌站旁,引水口控制工程为水闸,松花江水通过引水闸自流进入金河,是松北城区整个水系网络的主要输水干线。金河长度17.363 km,渠底宽度110~200 m。
2) 银河:银河从苇子沟屯(辰星湖)至松浦排灌站,利用原苇子沟的走向拓宽,设一条纵向18.495 km长的水系,将4条横向水系连通,沿线连结辰星湖、镇星湖、牛郎湖、天权湖、天玑湖、织女湖等6个湖泊,通过相应节制工程的控制,可保证松北城区内的水系畅通及循环。银河长度18.495 km,渠底宽度22~70 m。
3) 发生渠:发生渠在兰家烧锅和大亮屯之间与金河相接,沿万宝一支排逆向东穿过王万铁路桥,继续沿一支排向东北至张家店村北折向东南穿过环城高速,经大王家和金星村之间至斗沟子南折向东南,在林家屯东南穿过202国道向东北,在胜利村和红光村中间穿过滨州铁路,过边家屯和郝家屯中间折向东北,在赫家屯东与银河相接,至南家屯西北折向东北,经过张世英村北转向东北,沿江屯南穿过滨北铁路向东穿过三家子老堤防,至三家子新堤防。蜿蜒曲折贯通现有松北主城区。沿线连结开阳湖、玉衡湖、天玑湖、天璇湖等湖泊。发生渠长度29.494 km,渠底宽度70~120 m。
4) 长盈渠:长盈渠在姜家店北与金河相接,向东过万宝镇南,至化家东南转向北穿过哈大高速,在大榆树屯南穿过滨州铁路转向东,至罗家屯东南与银河相接,折向东南,在南庙屯东北穿过哈绥公路,折向东经过袁家窝棚南,继续向东沿着利民开发区排水沟至1号排涝站。蜿蜒曲折贯通万宝镇部分区域和利民开发区。沿线连结摇光湖、牛郎湖、天枢湖、福星湖等湖泊。长盈渠长度32.88 km,渠底宽度12~72 m。
5) 白藏渠:白藏渠在后太平村北与金河相接,向东绕棚铺村南折向东北,在外朗屯南穿过滨州铁路向东北至曲方屯北与银河相接,向东至黄家屯和张家两村之间折向东北,沿对青三排干旧道至2号排涝站。沿线连结启明湖、镇星湖、紫微湖等湖泊。白藏渠长度19.943 km,渠底宽度70 m。
6) 玄英渠:玄英渠在姚成林屯西北与金河相接,沿对青二排干旧道至3号排涝站(其中将原刘家屯和苇子沟屯之间河段改线到刘家屯北)。沿线连结禄星湖、辰星湖两湖泊。玄英渠长度14.745 km,渠底宽度70 m。
水系方案二河网总长146.492 km,其中“两纵四横”长度132.92 km。第二方案渠道工程特性见表3。
表3 方案二渠道工程特性表
5 水系布局方案比较
方案一是利用万宝灌区的干渠、支渠与对青涝区排水沟贯通,渠首渠底高程为120.25 m,渠首位置地面高程约119.00 m,故金河渠道全部为土方填筑而成的地上悬河。
方案二是利用万宝灌区的干排、支排与对青涝区排水沟贯通,金河渠首渠底高程为112.80 m,地面高程约为119.00 m,故金河渠道为开挖而成的河道。
两个方案优缺点比较见表4。
表4 江北水系布局方案比较表
经过表4中的各项评价指标综合比较,方案二有利于排涝,减少次生盐渍化,改善生态环境,景观效果理想,投资少,可自流引水,节省运行成本,故本阶段选择第二方案为推荐方案。