鉴江流域水安全提升建设任务探讨
2020-08-31张之琳钟伟强李梓渊周铭浩
张之琳,邱 静,钟伟强,李梓渊,周铭浩
(1.广东省水利水电科学研究院,广东 广州 510635;2.河口水利技术国家地方联合实验室,广东 广州 510635)
万里碧道建设是习近平生态文明思想的广东生动实践[1-2]。广东万里碧道是以水为纽带,以江河湖库及河口海岸带为载体,统筹生态、安全、文化、景观和休闲功能建立的复合型廊道。建设万里碧道是省委、省政府作出的一项重要决策,是广东河湖治理的3.0版[3]。其中,通过形成碧水畅流、江河安澜的行洪通道提升水安全是碧道建设的基础之一。
鉴江是粤西沿海河系第一大河,是茂名地区工业、农业及饮用水源的重要河流,也是茂名地区经济发展的命脉[4],根据现状提出水安全提升规划,是鉴江碧道建设规划的重要内容之一。
1 水安全现状分析
1.1 主要特征
鉴江流域内大中型水库有8宗,全部位于茂名市境内,总库容为14.14亿m3,总控制集水面积为1 333 km2,占流域面积的14.1%,其中大型水库有高州水库、罗坑水库2宗。
鉴江现有江堤全长为210.7 km,捍卫耕地为4.01万hm2、人口为92.99万人,主要江堤有鉴江大堤、袂花江堤、乌坭堤、吴阳堤、黄坡堤等5宗。
鉴江干流已建有玉湖水闸、金湖水闸、银湖水闸、东江水闸,大坡山、旺罗、秧地坡、红荔、南盛、江边村、高岭、积美、吴阳拦河坝和鉴江枢纽等多级闸坝,下游有梅菉、塘尾2座分洪闸,这些水利工程对流域内的防洪、排涝和工农业生产、生活用水起着关键作用(见图1所示)。
图1 鉴江干流防洪工程示意
1.2 存在问题
1)防洪潮体系不完善,存在较大安全隐患
鉴江两岸堤防大部分建于20世纪六七十年代,堤身普遍低矮单薄,防洪、防潮标准低且年久失修;鉴江上游为山区段,容易引发山洪及其次生灾害;鉴江出海口为南海,受海潮干扰侵害很大,海堤存在防洪(潮)标准低的问题。
目前鉴江干流茂名段仍有178 km河长未整治,吴川段有30 km河长未整治,干流部分险工险段仍未得到有效治理,无法保障两岸人民生命财产安全,存在较大安全隐患。中小河流治理、山洪灾害防治、病险水库水闸除险加固、海堤达标加固、蓄滞洪区等薄弱环节急需加强投入,推进建设。尤其要重点解决中小河流存在的问题,急需全面系统地补全流域内中小河流防洪薄弱短板。
2)治涝工程过流能力不足,内涝问题严重
随着经济的发展,治涝工程的保障对象也从过去的单一为农业服务逐步成为保障工农业、商业、交通以及城镇居民安全等多功能的基础设施,随着城市化进程,改变了下垫面的属性,径流系数加大,汇流时间缩短,洪峰流量增大,以致洪水归槽,内水难以排出,致使内涝加重。而原有电排站设计标准偏低,容量不足,已不适应经济社会发展的要求。
鉴江河网发达,暴雨量级大,需要重视台风暴雨可能造成的洪涝灾害[6]。流域内大多数治涝工程已使用五六十年,部分排水工程运行时间过长,水闸老化程度高,病残率高,排泄能力不足的问题,不少闸门已残损,达不到设计过流能力。电排站普遍存在着标准低,运行时间长,设备残旧老化、出力降低。排、截洪渠标准低,堤身单薄,淤积堵塞严重,排泄能力偏小,排水瓶颈地段多,水流不畅通,一遇暴雨经常冲缺防洪堤。鉴江流域内涝区主要分布于鉴江干流及其支流两岸的堤围区。
根据《广东省茂名市治涝规划》(2015年12月),茂名市涝区涉及的主要河区有袂花河区、鉴江河区、罗定江区,共划分为22个涝区(74个涝片)。其中茂南区4个涝区(8个涝片),电白区1个涝区(3个涝片),高州市9个涝区(13个涝片),化州市6个涝区(41个涝片),信宜市2个涝区(9个涝片)。涝区总面积3.46万hm2,其中涝区耕地面积2.05万hm2,约占59.2%。
2 完善水安全体系建设任务
2.1 加快推进堤防达标加固,提高区域防洪标准
1)完善鉴江防洪体系
解放以来,鉴江流域的水利建设发展很快,随着流域上游水库的建成以及中、下游堤围的进一步完善,流域的防洪工程体系已经形成上蓄、中防、下泄的总体布局,已具有抵御一般中、小洪水灾害的能力。
鉴江上游已建高州水库,只是减轻其下游局部河段的防洪压力,其中、下游河段的防洪(潮)工程体系主要还是由两岸堤防及已建的塘尾分洪闸、博茂减洪河组成。在支流袂花江建有罗坑水库,名利、梅菉水闸2座,并在黄竹尾建有博茂分洪闸1座。这些水利工程对防洪起着一定的作用,减轻了下游局部河段的防洪压力。
碧道建设拟重点推进鉴江干流信宜段、高州段、化州段110 km河长及鉴江茂名段治理工程(高州城区下游段、茂南梅江段)治理,以确保鉴江流域防洪安全,使鉴江干流城市堤防工程满足50年一遇设计洪水标准,支流及乡镇防洪标准达到10~20年一遇。
2)防洪薄弱环节建设
针对近年来,特别是2016年“5·20”极端暴雨灾害以来,鉴江干流茂名市暴露出的防洪减灾体系存在的突出问题,着力补齐中小河流治理、山洪灾害防治、病险水库水闸除险加固、海堤达标加固等薄弱环节短板。
大力推进中小河流治理,提高河道行洪排涝能力,适应城镇化发展特别是中心城区振兴发展需要,切实提高城市和重要经济区的防洪安全保障能力。加快推进鉴江流域纳入省中小河流治理(二期)的项目实施,重点解决近年来多次遭受洪涝灾害、造成严重损失的中小河流部分,系统全面补齐鉴江流域中小河流防洪薄弱短板问题[7]。
加快山洪灾害防治。继续完善茂名市4个纳入国家规划的山洪灾害防治县非工程措施建设;持续开展山洪灾害防治宣传、培训和演练,不断完善群测群防体系;继续开展3条重点山洪沟的防洪治理。
加强病险水库水闸除险加固收尾,建立库、闸维护更新良性循环机制。继续实施纳入国家规划的青年湖、高城、长湾河3宗中型病险水库除险加固,高州水库以及67宗小型病险水库除险加固,新增全国大中型病险水闸除险加固9宗,结合国家灾后水利薄弱环节重建工作,全面消除小型病险水库水闸安全隐患。
完善海堤建设总体布局,积极推进海堤达标加固。继续加快千里海堤达标加固工程建设,建设海堤单元12宗,达标加固堤长171 km,其中市属海堤3宗41 km,电白区海堤9宗130 km。
3)干流梯级建设
由于各河流的中、下游村镇集中,人口、农田较多,受淹没损失的限制,难于兴建大型水利工程;而在各河上游,虽落差较大,但集雨面积小,流量小,只适宜中小型电站开发。因此,本流域内水力资源开发的特点是以开发中小型电站为主,且大多数是径流式电站,调节程度低。目前流域内已开发的水电装机容量为50.88万kW,占可开发量的94.70%,其中以装机在0.05~5.00万kW的电站居多,可见粤西诸河水力资源开发程度高,剩余部分受淹没、地形地质等制约,开发难度越来越大。
鉴江干流的开发是以供水、防洪为主,结合发电。干流的水能资源主要分布在上游的信宜及高州境内,分多级开发,水闸有玉湖、金湖、银湖、东江,拦河坝有大坡山、旺罗、秧地坡、红荔、南盛、江边村、高岭、积美、吴阳,还有鉴江枢纽。干流开发中,由于两岸地势较低,特别中下游地区,需修筑江堤防洪,故开发均以径流式为主,以减少淹没。在江边村以下的梯级开发中,均建有闸坝,闸坝原是为引水灌溉而兴建,为充分利用水能资源,在满足用水的前提下,规划建设径流式电站。
2.2 加强水利排涝设施建设
鉴江流域内涝区主要分布于鉴江干流及其支流两岸的堤围区。原有易涝面积为2.85万hm2,已初步治理1.7万hm2,其中达10年一遇标准的有0.44万hm2。电排总装机为51 681 kW,治涝面积为0.68万hm2;排水闸治涝面积为0.49万hm2;其它工程治涝面积为0.18万hm2。
鉴江流域内以往对涝区采取的工程措施是以“蓄、截为主,电排为辅”的原则,本次按新的治涝标准,因地制宜,重点以兴建水闸、电排站,辅以兴建蓄水水库、截洪渠进行内涝整治。
针对目前涝区存在的问题,迫切需要加强城市水利排涝设施建设。以县级以上城市重度涝区治理为重点,结合海绵城市建设,并与城市内部排水体系相协调,加强城市外围排水骨干河道、泵站、水闸等水利排涝设施建设,进一步完善城市排水防涝体系。治理城市重度涝区面积0.13万hm2。
加快农村重点易涝区治理,以大中型泵站建设与改造为重点,新建与改造泵站装机为1 000 kW,结合水闸加固、渠系整治,有序推进茂南东沟、化州石湾、高州山口等农村易涝区治理,完成治理面积为0.52万hm2。
完善海绵城市建设标准规范,积极推动海绵城市建设,引导新老城区开展海绵城市建设,全面增强城市排水防涝能力。对全流域范围的易涝点进行全面普查,有效结合城市更新,有计划地实行海绵化改造,逐步实现小雨不积水,大雨不内涝。城市新区应坚持高标准,落实严要求,加强海绵城市的整体设计,实现与周边地形、水系、道路、市政设施的衔接,打造一批海绵城市示范工程。
2.3 强化非工程措施
防洪的非工程措施涉及众多信息技术包括数据库技术、网络技术、GIS、遥感技术、洪水仿真技术、情景分析技术等。针对目前防洪中的城市内涝、山洪灾害预警等热点难点问题,可在鉴江展开专项研究,将水利专业模型与大数据、人工智能、虚拟现实等信息技术结合,推进城市洪涝灾害防治决策支持的智能化。当前人工智能、大数据、云计算等新技术发展迅速,为洪水风险信息的表达提供了新的方法和手段。
3 结语
鉴江是广东省省级负责的河流之一,水安全提升建设任务是鉴江流域碧道建设规划的重要一环。本文展现了流域水安全现状、提出了水安全方面存在的问题,并从加快推进堤防达标加固、加强水利排涝设施建设、强化非工程措施等方面总结了完善水安全体系的建设任务。