劉愛國
(漢壽縣水利局 常德市 415900)
漢壽縣南湖原屬外湖,與洞庭湖西濱目平湖相連,系通江湖泊,東瀕目平湖,北臨沅南垸,南依金牛山,西接滄、浪兩水。經1957年柳家拐至蔣家嘴穿湖筑堤、圍墾洋淘湖后南湖變?yōu)殂淠羡鶅群?。隨后,在沅南垸臨洪大堤的末端蔣家嘴修建了排水閘和船閘各一座,山洪湖水經南湖調蓄后,由蔣家嘴排水閘注入目平湖,減少了外洪對內垸的影響。湖面66.67 km2,總流域面積1467.76 km2,其中:山丘區(qū)面積967.56 km2,占總流域面積的66%,垸田、湖面500.2 km2,占總流域面積的34%。
為了根治水患,撇走山洪。1974年動工興建,按照“高水高排,山湖分家”的治水思路,舉全縣之力,組織10萬勞力,連續(xù)奮戰(zhàn)4年開挖南湖撇洪河,屬當時全省三大人工撇洪工程之一。1977年基本建成,1988年全線貫通。主河工程從謝家鋪起至蔣家嘴止,全長52 km,攔截了謝家鋪、滄水、嚴家河、太子廟、崔家橋、龍?zhí)稑?、紙料洲?條主要溪河的山水。通過在蔣家嘴新建排水閘(3孔10 m×9 m弧形門),將山丘區(qū)洪水撇入目平湖,最大撇洪流量為1 665 m3/s(P=10%)。 1977年、2008年先后興建和擴容了巖汪湖大泵站,總裝機容量為8×1 250 kW,總排水設計流量57.68 m3/s。將撇洪河流域以北的235.71 km2(Ⅰ排區(qū))垸內漬水排入目平湖。
20世紀80年代,南湖撇洪河、巖汪湖大泵站的興建為南湖流域的撇洪排澇、農業(yè)豐收、安居樂業(yè)發(fā)揮了重要作用。至90年代后,一是五強溪水庫改變了撇洪河與目平湖的水情。五強溪水庫建成后,汛期一般采取空庫待蓄和集中下泄的調度方式,洪水過程由原來的“尖瘦型”變成了“平胖型”,中高量級以上的洪峰及其傳播速度較天然狀態(tài)下的洪水過程提前和加快。二是洞庭湖泥沙淤積嚴重,洪水位不斷抬高?,F(xiàn)在的外河洪峰水位比20世紀60年代以前抬高了1.8 m左右。在主汛期,只要五強溪水庫泄洪,漢壽縣一線大堤防洪水位都是一天連跳防汛、警戒、危險三級,一天內漲幅4m左右,最高達5.4m。故此,外河水位的抬高與時間延長,導致蔣家嘴排水閘提前關閘和汛期不能開閘,撇洪河”撇”的功能難以發(fā)揮。
為了尋求解決撇洪河“撇”不出的問題,1994年、2010年先后興建和擴容了蔣家嘴大型排洪泵站,總裝機容量為5×1 250 kW,總排水設計流量180 m3/s。1998~2000年先后在大南湖鄉(xiāng)建成了0.16萬hm2(2.35萬畝)預備蓄洪區(qū)(可調蓄水量3 140萬m3)。完成了兩岸平垸行洪、退田還湖子垸 35個 0.3萬 hm2(4.5萬畝),移民 7 500戶 3萬人。2006年將翻水口船閘改造為排水閘、翻修了南陽嘴排水閘。2008~2010年國家加大了大、中型水庫的整治,先后完成了江東市、顏家廟等一批中型、小(Ⅰ)型水庫的除險加固。2009~2011年國家啟動了中小流域的整治,對撇洪河北大堤外腳實施了靜水吹填、護坡固腳。滄浪河大堤加高培厚、護坡固腳。
南湖撇洪河流域歷經40多年的綜合整治,逐步建成了以堤防為基礎,電排、預備蓄洪區(qū)相配套,水庫塘壩、平垸行洪、退田還湖相結合,以及非工程防洪措施并重的綜合防洪體系,初步具備了“撇、排、蓄、攔”的防洪功能。
南湖撇洪河流域建成后的防洪工程主要由主撇洪河、蔣家嘴新老排水閘和船閘、蔣家嘴排洪泵站、巖汪湖大泵站、淪浪河泄洪閘、鳳凰泄洪閘、偏山泄洪閘、包括翻水口、南陽嘴排水閘等在內的北大堤36處穿堤建筑物、南湖調蓄區(qū)及配套建筑物、山丘區(qū)撇洪支渠及中小型水庫、山塘、河壩等構成。
南湖撇洪河流域現(xiàn)有總流域面積1 232.05 km2,屬中級河流域。其中:山丘區(qū)面積967.56 km2(含撇洪河可調蓄水面29.78 km2,湖泊率為3.08%),占總流域面積的78.5%,垸田、湖面(巖汪湖Ⅱ排區(qū)和洋淘湖農場)264.5 km2,占總流域面積的21.5%。
雖說南湖撇洪河流域初步具備了“撇、排、蓄、攔”的防洪功能,但中小流域洪水特點:一是匯流快,預測預報難度大。南湖撇湖河流域為典型的平行狀水系,或稱為梳狀水系(見附圖)。干流偏于北岸(系人工開挖),南岸支流幾乎均勻平行排列匯入干流,7條支流的匯流時間為(2.44~7.64)h(見附表)。當暴雨中心由上游向下游移動時,極易發(fā)生洪水;二是峰高量大,破壞性強。中小流域洪水源近流急、峰高量大、來勢猛、破壞性大,滄水支流洪峰流量為567 m3/s。暴雨過后極易發(fā)生洪澇災害。南湖撇洪河工程在投入運用的近30年間,蔣家嘴閘內最高水位36.4 m(1999年7月23日),超過36.00m的水位出現(xiàn)過3次,超過35.50 m的水位出現(xiàn)過8次,超過35.00 m的水位出現(xiàn)過10次。據(jù)統(tǒng)計,遭受潰災平均3年就有一次,大的潰災4年一次,“三年一小災,四年一大災”,平均每次潰決子垸25個,淹沒耕地近0.2萬hm2(3萬畝)。
附圖 南湖撇洪河流域示意圖
附表 撇洪河主要七大支流特征表
另外,撇洪河兩岸大堤因土源缺,導致堤身無法加高培厚,現(xiàn)堤身矮小單薄,質量差,險工險段多,抗洪能力弱。南岸堤頂高程(36.00~37.00 m),普遍比設計標準低(1.0~1.5m)。北岸52 km大堤共有各類險工險段21處,長50 140 m。其中:高嶺土滑坡堤段1處,長6 000 m;兩水夾堤5處,長13 000 m;當風浪堤段9處,長18 920 m;沙基滲漏堤段3處,長4 000 m;翻沙鼓水堤段3處,長8 220 m。1995年7月3日9時撇洪河超歷史水位36.08 m(當年防汛水位33.50 m,警戒水位34.50 m,危險水位35.00 m),北大堤南洋嘴(樁號29+270)堤段潰口,潰口長達450 m,沅南大圈內6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)農場1.47萬hm2(22萬畝)農作物及水產養(yǎng)殖面積被淹,災民10萬人,經濟損失達6億元。其主要潰因是土質差、吸水性強、透水性弱的高嶺土施工中人工擔筑內外搭配不當所致。
如何充分利用好南湖撇洪河流域現(xiàn)有水利工程,達到安全度汛,把洪澇災害減少到最低程度,南湖撇洪河流域防洪與治理主要應做到 “汛前早做準備、汛中科學調度、汛后規(guī)劃治理、江河湖庫連通”。
汛前早做準備是水利部門年前的首要工作。南湖撇洪河流域防洪除了盡快完成去冬今春的水利工程任務掃尾工作、落實工作責任,強化工作措施,做到組織領導到位、人員措施到位、責任制落實到位、工程設施維修檢查到位、防汛物資儲備到位、人員培訓與防汛演練到位外,還應切實做到:
(1)完善預報預警系統(tǒng)。
完善預報預警系統(tǒng)是南湖撇洪河流域防洪的一項重要的非工程措施,監(jiān)測系統(tǒng)的建立將為提前預見山洪災害的發(fā)生、有效減少或避免山洪災害導致的人員傷亡和財產損失提供重要的支撐。在現(xiàn)有防汛決策支持系統(tǒng)基礎上,利用現(xiàn)代電子、信息、網絡技術,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集、實時傳輸和在線分析,開展氣象、水文監(jiān)測及預警,制作洪水風險圖,以滿足撇洪河流域災害預報預警的需要。洪水風險圖是在綜合分析降雨、地形地質、社會經濟等情況的基礎上,準確、客觀地反映流域內洪水風險信息,及時提供防汛指揮部正確指揮決策。目前,南湖撇洪河流域在這方面還很薄弱,山丘區(qū)僅有幾處雨量點。國家在這方面應給予投入,上級主管部門應加強技術指導。
(2)引洪河段全面清障。
人為侵占,引洪梗阻。河道、溪道作為自然環(huán)境已被越來越多的人侵入占用,開發(fā)圍墾,魚網密布,無疑縮小了洪道的自然斷面、阻洪,造成引洪不暢,洪水位抬高。汛前必須來一次全面清掃。
(3)防汛船只汛前備好。
因北岸防洪大堤傍山而修,地質土質都很復雜,大堤浸潤線高滲漏多,導濾溝大而多。搶險中需要大量的沙卵塊石導濾固腳,沙卵塊石以船代艙是撇洪河防汛搶險決勝的重要因素之一。它可以利用汛期洪水位高,將沙卵石直卸到導濾溝,節(jié)省勞力、物力。自帶發(fā)電機組夜間搶險可不必架設臨時照明線路,靈活快捷。另外,若遇潰口險情,可沉船堵口。因此,以船代艙大型自卸駁輪(最好有發(fā)電機組)要造冊登記,通知到位,做到召之即來,來之能戰(zhàn)。
(4)排洪泵站調試試運。
蔣家嘴排洪泵站排洪機率不大,幾年可能都不會運行一次或一年中運行幾天半月,但必須做到每年汛前檢修、調試和試運行一次,確保汛期排洪泵站萬無一失。
防洪科學決策在防汛搶險工作中占有極為重要的地位。如果決策正確,就能減輕洪澇災害帶來的損失。南湖撇洪河流域防洪是一項系統(tǒng)工程,必需做到科學調度。實行“四大調度原則”:
(1)以撇為先的調度原則。
撇洪河流域近些年雖“撇”洪機率減少,新增加強了“排、蓄”功能,但我們不能在汛期中放棄“撇”的每一次機會,而依賴“排、蓄”。相反我們要不失時機發(fā)揮“撇”的功能。根據(jù)預報預警系統(tǒng)調整,能“撇”則最大限度的“撇”,贏得“排、蓄”空間。
(2)河庫塘壩的調度原則。
河庫塘壩的調度原則就是撇洪河與山丘區(qū)水庫塘壩聯(lián)合抗洪的原則。撇洪河攔截的7條主要溪河與山丘區(qū)201座中小型水庫〔其中:中型水庫3座,?。á瘢┬退畮?7座,?。á颍┬退畮?81座〕、山塘6 596口、河溪壩320處相連。蓄水總庫容1.6億m3。撇洪河高洪時,水庫群泄洪量大,而撇洪河排洪量小,調度不當,仍會釀成洪澇災害。為確保工程安全,實施河庫塘壩防洪聯(lián)合調度,具有一定的實際意義。
縣防汛指揮部加強統(tǒng)一調度,在確保水庫安全的前提下,采用預泄和限泄等錯峰手段。若各水庫已達允許最高水位,為保水庫安全,必須加大泄量,做到錯峰下泄,減輕撇洪河的防洪壓力,最大限度的確保安全度汛。
(3)蔣巖排洪的調度原則。
在2005年4月漢壽縣防汛抗旱指揮部編撰的《漢壽縣防汛抗旱調度運用方案》(以下簡稱《方案》)南湖撇洪河調度第二款中規(guī)定:“蔣家嘴閘內警戒水位34.5 m,保證水位35.65 m,在蔣家嘴閘關閉,且閘內水位34.5 m,內外水位繼續(xù)上漲時,蔣家嘴排洪泵站開機排洪;當蔣家嘴閘尚未關閉,但閘內水位達35.00 m,且內外水位繼續(xù)上漲時,蔣家觜大電排仍要開機搶排洪水”。這一規(guī)定是完全正確的。不關閘的情況下開機排洪主要是為撇洪河加大“撇”量,騰空河容以贏得時間。蔣家嘴排洪泵站設計流量180 m3/s,僅占撇洪河最大設計流量的11%。雖說相差很大,但日排總量為1 555萬m3(相當于一座中型水庫調蓄;等于滄浪河的調蓄量;48小時的排洪量相當于一個南湖調蓄區(qū)(調蓄區(qū)第一期可調水量3 140萬m3);7天的排洪量相當于撇洪河南岸35個預備蓄洪垸的調蓄水量)。按撇洪河洪水水位35.00 m起計算,靜態(tài)情況下40小時降低水位近1.0 m。
2008年巖汪湖大泵站進行了整體改造,雖排漬流量未增加而揚程提高,在主汛期8臺機組可全部開機。另外,縣成立了排灌總站,排漬費全縣統(tǒng)一支付。這樣,為巖汪湖大泵站給撇洪河排洪奠定了基礎。按巖汪湖大泵站4臺機組(占泵站機組一半)參與排洪,日排水量為250萬m3,相當于兩座?。á瘢┬退畮煺{蓄。若考慮降雨時空分布不均,有可能巖汪湖大泵站8臺機組全部參與排洪。排洪通道可選擇:打開翻水口排水閘、淪浪河排水閘、鳳凰排水閘、南陽嘴排水閘。
這里有人會說巖汪湖大泵站為撇洪河搶排洪水是高水低排不經濟,但這與潰垸相比是費省效宏的舉措。
(4)調蓄平垸的調度原則。
《方案》中規(guī)定:“當蔣家嘴閘內水位為36.20 m,根據(jù)預報,內河水位將繼續(xù)上漲時,開啟偏山泄洪閘向南湖調蓄區(qū)泄洪”。“撇洪河水位仍超過36.40 m,則擬在南岸35個平退垸中擇垸破口蓄洪,以嚴格控制水位繼續(xù)上漲”。這里值得注意的是,南湖調蓄區(qū)因修多年從未啟用,加之只完成第一期工程,調蓄區(qū)圍堤調蓄時能否能使用?南岸平退垸中是否有返遷戶?汛前要認真檢查一次,確保安全調蓄。
撇洪河流域汛期過后水利部門除了迅速組織恢復水毀工程外,應根據(jù)2011年“中央1號”文件精神,進一步完善實施撇洪河流域的水利綜合治理規(guī)劃,實施“江河湖庫連通”治水新思路,爭取納入國家重點治理工程項目,重點突出 “四加”,力爭達到撇洪河流域設計防洪標準(10%)。
(1)加強撇洪河主支流治理。
主河道治理:一是要疏浚河道,加固堤防。撇洪河近些年來,“撇”洪功能減退,洪水滯留時間長,因山洪水土流失,泥沙沉積,造成河道嚴重淤塞,減少調蓄洪量,抬高蓄洪水位。為此,要充分利用挖泥船進行河道清淤,將河道內的淤泥吹填到北大堤。這樣既解決了北大堤加高培厚、填氹固基的土源問題,又疏通了河道。二是要對滲漏、風浪堤段實施防滲護坡固腳。
支流治理:7條支流主要是攔河壩整治,如崔家橋河壩、太子廟河壩、搥鼓侖河壩等除險加固。整治以清淤為主,岸坡護坡以植物護坡為主。尤其是對河道進行截彎取直和擴寬河道堵口,要特別慎重。河道截彎取直后,既改變了洪水流向,增大了河槽比降、流速和水動能,又加劇了水流對河岸的沖刷和河槽的下切,使原有堤防和河岸垮塌更為嚴重,往往前功盡棄;擴寬河道堵口,雖然能夠增大下泄流量,減輕上游的淹沒損失,但對下游的淹沒損失可能更大,往往顧此失彼。對河道彎曲形成的淺灘、沙洲可以適當縮窄河道斷面,遵照古人治水方略“深淘灘、低作堰;遇灣裁角、逢正抽心”。用抽心束水歸槽的辦法來增大流速,減少推移質淤墊河槽。其次,封山育林,減少水土流失;清除人為設障,確保支流暢通。
(2)加快庫塘壩的除險加固。
加快上游庫塘壩治理,連通“河庫(撇洪河與庫塘壩連通)”。流域內的庫塘壩大部分始建于20世紀50~70年代。當時的設計、技術、器材、施工工藝都很落后,加之年久失修,目前都是“帶病”運用,抗洪能力很弱。近些年,庫、塘、壩多采取被動防汛。河壩全部打開。為了確保水庫安全,汛期不得不采取限蓄空庫的防汛辦法,在原設計庫容的基礎上降低20%~30%。若按降低庫容量的20%計算,全流域內減少調蓄量為0.32億m3。目前國家已完成了大中型水庫的除險加固,啟動了?。á瘢┬退畮斓某U加固,正抓緊?。á颍┬退畮?、河壩的除險加固規(guī)劃。如果庫、塘、壩經除險加固達到設計標準,相當于給撇洪河增加了第二個南湖調蓄區(qū)。同時,解決了近些年來汛后山丘區(qū)農田抗旱缺水問題。
(3)加大巖汪湖大泵站排區(qū)。
洋陶湖排區(qū)(控制流域面積32.87 km2)按原規(guī)劃屬巖汪湖排區(qū)(Ⅰ排區(qū)),巖汪湖大泵站在未整體改造前因諸多原因達不到設計排澇標準,洋陶湖農場成了獨立排區(qū),漬水排入撇洪河,一旦撇洪河因高洪水位撇洪河沿岸泵站被迫限排,農田受漬。目前可將洋陶湖農場的外排泵站納為巖汪湖排區(qū)的協(xié)排泵站,搞好排漬渠配套。平時,洋陶湖農場的農田漬水排入撇洪河。汛期高洪限排時,漬水由巖汪湖泵站排出。
(4)加緊滄浪河水系的規(guī)劃。
滄浪河、滑泥湖、青牛湖、車腦河統(tǒng)稱為滄浪水系(控制流域面積231.62 km2)。原滄浪水系屬南湖撇洪河流域,汛期洪水一是通過翻水口排水閘排入撇洪河,近10年來,撇洪河進入汛期后水位高于滄浪河水系,使滄浪河水系只能蓄水,不能泄水。二是通過滄浪閘泄入巖汪湖排區(qū)低水渠,由巖汪湖大泵站排入目平湖(原屬巖汪湖大泵站規(guī)劃Ⅱ排區(qū))。由于巖汪湖大泵站裝機不足而未能實現(xiàn)。因此,一到主汛期,滄浪河水系防汛告急,不得不加修子堤、沿岸泵站限排。盡管如此,1995年趙家湖垸仍然漫潰,水位高達34.93 m。
為了解決滄浪水系汛期洪水無出路問題,應盡快著手新建車腦調速排洪斜軸伸泵站和馬家鋪船閘與排澇抗災輔助泄洪潛水泵站;新修沅水楊李進水閘與進水渠;疏通沅水故道(連通沅水、城北河、青泥湖、滑泥湖、滄浪河、撇洪河);沿S205省道、縣城新開馬家鋪排澇泄洪低水渠;新建改造滄浪河控制閘;新建翻水口撇洪河橡膠充水式攔水壩等。
建議滄浪河水系規(guī)劃應與正在修建的縣城S205省道(利用挖排漬渠修路)、規(guī)劃中的太子廟工業(yè)園大型供水廠、漢壽縣城市空間發(fā)展建設規(guī)劃(2010~2030年)、縣城排污工程、水利滅螺工程、滄浪流域文化景觀(屈原文化)、沿河風光帶、水利景觀;圍堤湖蓄洪垸蓄洪后自救抗災結合起來。這樣,既解決了流域防洪、縣城排澇、城鎮(zhèn)供水、自救抗災、水質污染、水體自凈、還原湖泊、增大調蓄、道路缺土等問題,又凸顯了“流域文化、垸中濕地、景觀水利”,使“死水變活水、污水變清水”,呈現(xiàn)“渠流城中蜿蜒,碧波身邊蕩漾”,達到一水多治,變水害為水利的目的,實現(xiàn)了“兩型(資源節(jié)約型、環(huán)境友好型)”的美好漢壽。
南湖撇洪河流域防洪影響因素諸多,而且相互關聯(lián),是一項系統(tǒng)工程,但治理是關鍵。為了根治水患,必須實施“統(tǒng)籌兼顧、聯(lián)合調度、山湖同治、引沅濟滄”的方針。
2011年“中央1號”文件為我們迎來了水利的春天,國家5年投資數(shù)千億治理中小流域,相信未來南湖撇洪河流域的防洪將不再是難點。