许志方:太湖流域治水经验及思考 加斯特罗_中华水网
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许志方:太湖流域治水经验及思考 加斯特罗

来 源:中华水网   发布时间:2011-04-17 移动版


一、 太湖流域及主要水灾害问题

    太湖流域地处东南沿海,北以长江为界,南以钱塘江为界,东临东海,西倚天目山和茅山山脉。流域地跨江苏、浙江、上海,面积3.69万km2,人口3880万。流域内的城市、人口、财富高度集中,有特大城市上海市和杭州、苏州、无锡、常州、嘉兴、湖州等大中城市,以及迅速发展的众多中小城镇。2004年流域以占全国不到0.4%的土地面积、3%的人口,创造了占全国13%的国内生产总值和19%的财政收入。太湖流域在全国占有举足轻重的地位,是我国经济发展最快,最具发展活力和潜力的地区。

     
 
加斯特罗,中华水网
 
 
图1 太湖流域示意图
 



   太湖流域位于亚热带季风气候区,梅雨和台风暴雨是造成流域洪涝灾害的主要成灾降雨类型。流域平均年降水量1120毫米,空间分布自西南向东北逐渐递减。因受地形影响,西南部天目山区年降水量最大,临安达1408毫米;东部沿海及北部平原区,年降水量均少于1100毫米。梅雨期为6~7月,

   梅雨雨量约占年降水量的1/3,历时约30天,但梅雨天数和雨量年际变化较大;8~10月为台风雨,降水强度较大,但历时较短,容易造成严重的洪涝灾害灾。

   太湖是流域内最大湖泊,也是我国第三大淡水湖泊,当太湖水面在海拔高程3m时,总面积为2428 km2 (包括湖中51个岛屿的面积90 km2),总容积为44.3亿m3。入湖河道主要有南溪、苕溪、洮塥水系等。出湖河道主要有梁溪河、望虞河、横塘港、吴淞江、太浦河等。出湖港汊河道并流后,分别由望虞河、浏河和黄浦江注入长江。

1、洪涝灾害频繁

   太湖流域呈周边高、中间低的碟状地形,西部为山区和丘陵,占全流域面积的1/6,中东部为平原和洼地,占全流域面积的5/6。平原区周边高,中间低,周边高程一般为4~8m,中间洼地高程一般为2.5~4m,洼地中心为太湖。流域内河流纵横交错,湖泊星罗棋布,水面积达5551 km2,河道总长约12万km,是我国典型的河网地区。每当暴雨季节,洪涝水汇聚平原河网,河湖水位并涨,加之受潮汐顶托,排泄不畅,水位易涨难消,居高不下。太湖流域洪旱灾害频繁,一直是流域经济社会发展的心腹之患。根据历史资料统计,在1121~2000年的880年中发生特大洪涝、大洪涝、一般洪涝共185次,平均4~5年一次。其中,特大水灾24次,大水灾69次,一般水灾92次。如1954、1991、1999年太湖流域相继发生了大洪水和特大洪水,均造成严重损失。 1954年太湖最高水位4.15m,直接经济损失约10亿元;1991年太湖最高水位4.79m,直接经济损失达114亿元;1999年太湖最高水位5.08m,直接经济损失达141亿元。而2000-2005年,太湖流域又连续干旱少雨。

   流域自然地理和气候的特殊性使得洪、涝、旱、台风灾害频繁发生。加之,近些年来全球气候变暖、经济的飞速发展,使灾害次数增多、灾情更加严重。

2、水质严重恶化

   根据太湖管理局水文水资源监测局资料,2004年底太湖9个湖区中,全年期水质为三类的有6个(贡湖、东太湖、湖心区、东部沿岸带、西部沿岸带、南部沿岸带),总面积26214 km2,占全湖水面积的91.2%;劣于五类的有3个,为五里湖、梅梁湖和竺山湖,占全湖水面积的8.3%。主要超标项目为氨氮、五日生化需氧量、化学需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚。2004年全年期太湖的东太湖、东部沿岸带和南部沿岸带为中营养化水平,占湖区面积的23.0%,其它湖区为富营养化水平,占77.0%。总磷、总氮是主要的营养化指标、也是湖泊水质评价的参考指标。太湖的总磷、总氮指标都超过了三类水质标准。太湖实施“引江济太”调水工程后,水质状况有所好转,有30% 以上水体达到三类标准. 但仍处于富营养化水平。2004年太湖流域流域整体水质与2003年相比,呈下降趋势

二、太湖流域治水主要经验

   太湖流域的治水历史悠久,流域的兴衰始终与水息息相关,流域经济社会发展历史也是人民群众与水灾斗争的历史。因此,新中国成立后,流域各省市开始了大规模的水利建设,兴建了一大批水利工程,取得了令人瞩目的成就,为流域经济社会的发展提供了强有力的保障。

(一)建立防洪减灾体系,确保流域防洪安全

   从1955年以来,太湖流域就开始进行综合治理规划工作,1985年太湖局编制完成《太湖流域综合治理可行性研究报告》。1991年江淮大洪水以后,国务院决定全面治理太湖,实施《太湖流域综合治理总体规划方案》,确定流域防洪以1954年实际降雨过程为设计典型,其全流域最大平均降雨量相当于50年-遇,规划建设望虞河、太浦河、杭嘉湖南排、环湖大堤等11项骨干工程。

   太湖流域防洪规划确定的流域近期防洪建设的总体思路是:蓄泄兼筹、完善提高,科学调度,综合考虑水资源利用、水环境保护、航运以及城市供排水等方面效益,建立流域工程与非工程措施相结合的综合防洪体系,为流域经济社会可持续发展创造条件。流域内各主要城市防洪能力应率先达到国家规定的防洪标准,同时,各区域防洪能力也应有相应提高。

   流域防洪:在《太湖流域综合治理总体规划方案》确定目标的基础上,总结近年防御流域洪水的经验和出现的问题,补充必要的工程和非工程措施,巩固、完善流域防洪体系,到2010年流域能防御不同降雨典型的50年一遇洪水,重点工程建设应与防御流域100年一遇洪水的标准相衔接。

   城市防洪:上海市黄浦江干流城区段及主要支流按1000年一遇高潮位设防;海堤城区段按200年一遇高潮位加12级风设防。杭州市钱塘江北岸海堤按100年一遇洪潮高水位加12级风设防,老城区段堤防按500年一遇高潮位设防。苏州市、无锡市、常州市、嘉兴市、湖州市按100年一遇洪水位设防,其中苏州市、无锡市和常州市中心城区按200年一遇洪水位设防。其他县级城市按50年一遇洪水位设防。

   区域防洪:标准由10~20年一遇提高到20~50年一遇,确保铁路及公路干线安全。

    建成流域洪水预警、预报、调度、决策及灾情评估系统,建立防洪与水资源调度系统,落实近期防御超标准洪水对策措施,基本形成完整的防洪减灾体系,初步实现流域水利现代化。

   远期在2010年已有的防洪工程与非工程体系的基础上,进一步增强流域的洪水安全蓄泄能力,进一步完善非工程措施和提高管理水平,建成全流域现代化的防洪减灾体系。具体目标为:进一步增加流域洪水排江、入海能力,使流域达到防御100年一遇洪水标准,遇1999年实况洪水,确保流域重点保护对象防洪安全;除山丘区及部分区域以外,其它各区域达到防御50年一遇洪水标准;落实远期防御超标准洪水对策措施;建成流域现代化防洪工程及非工程体系,形成良性运行管理系统。

(二)加强河道整治,联圩并垸,分片控制,提高圩区防洪除涝能力

    大湖流域是典型的水网地区,流域范围内约有12万公里的水网河道,一类是流域性骨干河道、区间联接河道和区内干河;另一类是河网,包括圩区内的排水河道、村内河道等。两类河道都需要进行综合整治。主要治理措施有以下两个方面:

第一,河道整治与圩区建设相结合

   太湖流域的圩区有两种类型,一类是围湖建圩,另一类是在低洼地区建圩垸。据统计,自20年代以来,由于围湖种植和围湖养殖等,在太湖地区已建圩垸498个,总面积528.55 km2,占建国初期原有湖泊面积的13.6%。围湖建垸削弱了调蓄容积,如太湖被围160 km2, 使常水位(以太湖水位3m水位为代表)的蓄水容积减少4.5亿m3 。 此外,切断了与湖泊相连通的原有河道,导致行洪不畅,同时也带来水环境问题。关于这类圩琓的退田还湖问题,太湖流域的做法是:考虑到已建围垸内的经济十分发达,被围湖泊所减少的调蓄容量已由治太工程的排泄能力予以补偿,如再要求将围垦湖泊退田还湖、进行蓄洪,则困难很大,现实也无必要。而是通过规划将部分已围湖泊改为蓄水水库,作为水资源的后备,发挥其调节水资源和应急功能,如抗旱、供水等。这些蓄水水库不规定要承担蓄洪任务,而蓄水主要安排在汛期,以充分利用洪水资源。

   另一类是建立在平原低洼地的圩区。平原区地势低洼,河网密布,极易发生洪涝灾害。历代劳动人民主要是用修堤方法来抗御洪灾,保护农田,从而形成了许多圩垸。据统计,太湖流域在平原洼地建垸面积达1452.19 km2占流域总面积的30.9%,占平原总面积的51%。由于圩区内的水面不参与流域洪水调蓄,且圩区都筑于低洼水网地区,必然减少了可用于调蓄洪水的水面积,从而大大减低了洪水调蓄能力,给区域防洪带来极大压力。但另一方面,圩区又是防洪排涝的重要工程措施,对保护圩区内的经济社会建设和社会稳定发挥了巨大作用。因此,太湖流域对平原洼地的圩区不是退田还湖、还河,而是采取强化圩堤建设和达标的政策,具体来说,就是联圩并垸,分片控制,提高低洼地区防洪排涝能力。

    上海市在总结郊区水利工作中指出,小包围(指联圩并垸、圩区建设)是成功的。但二级排涝工程设施的建设标准是有一定的范围。如内河水位过高,势必进一步提高圩区的排涝标准。圩区工程面广、量大,投资相对较多,从经济考虑,标准不宜定得过高。今后需要从外围大控制上(即分片控制)考虑降低内河水位,减少圩区内涝压力。我们认为这一经验是值得重视。

第二,分片控制,提高圩区防洪除涝能力

   为了防治洪涝灾害,上海市根据河网地区的自然特性,早在20世纪60年代就提出“分片控制,洪、涝、潮、渍、旱、盐、污综合治理”的建设方案。随后,在配合太湖流域水利规划的前提下,就形成上海市水利分片综合治理的总体格局。至今全市共有14个水利片,其中9个片已完成全线的控制工程,为水灾害的综合治理提供了基础。

(三)“引江济太”,增加水资源量,提高水系自净能力

   2001年12月水利部批复《引江济太试验工程实施方案》,调水工程于2002年1月正式启动。该工程是利用已建治太水利工程体系,从望虞河调引长江的过境水进入太湖和河网,增加流域水资源量,改善太湖及河网水环境,再通过太浦河、东苕溪导流、环太湖口门等向黄浦江、浙江杭嘉湖地区和太湖周边地区供水。

   三年来从长江引调至太湖流域的水量约65亿m3,其中直接输入太湖约30多亿 m3,进入河网约30亿m3,使流域河网蓄水量增加了2/5,在大旱之年可以基本保证流域各地的生活、生产和生态用水。太湖水位在大部分时间可保持在3.0-3.4米的适宜水深,与下游河网保持一定的水位差,太湖水体的置换周期也从原来的300天缩短至250天,提高了湖泊水体自净能力。同时,望虞河、太湖、太浦河与下游河网的水位差可控制在0.2-0.3m,河网水体流速明显加快,从调水前不足0.1m/s增加到0.2m/s左右,加快了河网和湖泊水体的流动,初步实现了静态河网、动态水体的目标,明显改善了太湖水体水质和流域河网的水环境。望虞河的水质改善了2个类别,污染物指标平均降幅超过50%,太浦河清水增量下泄,改善了黄浦江上游水质,望虞河西岸主要支流的水质由劣Ⅴ类提高到为Ⅲ-Ⅳ类,太湖贡湖区、湖心区以及东太湖区水质得到不同程度的改善,蓝藻爆发受到抑制,富营养化指标、总磷浓度为近五年同期最低。国务院和水利部对“引江济太”调水试验给予了高度评价和肯定,“实践证明,引江济太是一项改善太湖水质的行之有效的措施”。

   “引江济太”调水试验的成功实践,除上述显著成效外,很主要的是促进了太湖流域水资源管理调度工作理念的”四个转变”:一是,从洪水调度向洪水调度与水资源调度的有机结合转变,通过对太湖汛前水位的调度和控制,以及汛期雨洪资源的利用,基本实现了洪水资源化。二是,从汛期调度向全年调度转变, 2003年太湖水通过太浦河闸,实现了向黄浦江下游地区的全年供水调度,做到了清水长流。三是,从水量调度向水量、水质统一调度的转变,通过应急水资源调度,成功地解决了太湖贡湖湾蓝藻暴发并使苏州、无锡、湖洲等沿湖水厂、上海黄浦江上游取水口水质得到改善。四是,以区域调度向流域与区域相结合调度的转变,通过联合调度,扩大了受益范围。 转载请注明出处: http://www.chndk.com/view-9813-1.html

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