周 迪,朱 梅*,靖廣飛,鄭佳重,趙 博,趙家祥,許良元
(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,安徽合肥 230036;2.安徽省泗縣水利局,安徽泗縣 234300)
南水北調(diào)東線一期工程是在江蘇省江水北調(diào)工程基礎(chǔ)上擴(kuò)大規(guī)模,并向北延伸而成。一期工程從長(zhǎng)江至洪澤湖,由三江營從長(zhǎng)江引水,分別利用里運(yùn)河、三陽河、蘇北灌溉總渠和淮河入江水道送水。南水北調(diào)東線一期工程主要供水目標(biāo)是解決調(diào)水線路沿線和膠東地區(qū)的城市及工業(yè)用水,改善淮北地區(qū)的農(nóng)業(yè)供水條件,并為向河北、天津應(yīng)急供水創(chuàng)造條件。抽江規(guī)模500 m3/s,多年平均抽江水量89億m3,其中新增抽江水量39億m3,過黃河50 m3/s,向膠東地區(qū)供水50 m3/s。
洪澤湖是我國五大淡水湖之一,承接上中游15.8萬km2面積的來水,最大入湖流量24 600 m3/s,多年平均入湖水量330.4億m3,其中80%以上來自淮河干流。為了更大地發(fā)揮湖泊的調(diào)節(jié)作用,在《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》中,提出第一期工程將洪澤湖非汛期(10月~次年5月)蓄水位由12.81 m抬高至13.31 m,可增加調(diào)節(jié)庫容8.24億m3。但是,洪澤湖蓄水位抬高后,將會(huì)對(duì)江蘇和安徽兩省洪澤湖周邊的10個(gè)縣區(qū)造成的不利影響。
筆者根據(jù)掌握的資料和相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)洪澤湖蓄水位抬高對(duì)泗縣的影響進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的處理措施,以期為安徽、江蘇其他影響范圍內(nèi)的地區(qū)提供初步的具有實(shí)際參考價(jià)值的解決方法。
該研究的泗縣位于安徽省東北部,隸屬宿州市,黃淮海平原南端,地處蘇皖兩省五縣交界地帶,是安徽省重要的農(nóng)業(yè)種植地區(qū),也是全國著名的紅薯生產(chǎn)基地。
泗縣境內(nèi)有目前國內(nèi)保持最完整的隋唐大運(yùn)河通濟(jì)渠遺址。全縣共有11條河道,劃分為安河、奎濉河、崇潼河三大水系,均屬于洪澤湖流域。北部的龍河、潼河2條河道為安河水系,在泗縣境內(nèi)流域面積200 km2,兩河經(jīng)安河入洪澤湖;中部的老濉河、小黃河、民利河、新濉河4條河道屬奎濉河水系,在泗縣境內(nèi)流域面積792 km2,4條河道由新、老濉河兩河三堤分道下泄經(jīng)溧河洼入洪澤湖;南部的唐河、北沱河、南沱河、石梁河4條河道屬崇潼河水系,在泗縣境內(nèi)流域面積725 km2,唐河、北沱河和南沱河匯流后入沱湖,石梁河南下入天井湖,并分別經(jīng)過崇潼河入洪澤湖;新汴河作為泗縣過境河道,在泗縣境內(nèi)沒有匯水面積,承泄上游河南及安徽省來水。
泗縣位于淮北平原的中南部,屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候,雨量充沛,光照充足,四季分明,無霜期長(zhǎng),適宜于多種作物的生長(zhǎng)。當(dāng)?shù)囟嗄昶骄鶞囟?4.5℃,年極端最高氣溫42℃,最低氣溫-13℃,大于10℃積溫為4 721℃;多年平均降雨量為895.6 mm,但降雨的年際變化很大,且年內(nèi)分布極不均勻,年最大降雨量可達(dá)1 569.0 mm,年最小降雨量?jī)H有469.0 mm。降雨多集中于汛期6~9月份,占全年降雨量的65%左右。當(dāng)?shù)囟嗄昶骄舭l(fā)量為1 769.6 mm,年太陽輻射總量為527.84 kJ/cm2,年日照時(shí)數(shù)為1 800 h;無霜期210 d左右;最大凍土層厚度為30 cm,多年平均風(fēng)速小于2.7 m/s。冬季由于受西伯利亞高壓控制,盛行偏北風(fēng);夏季受太平洋副熱帶高壓控制,盛行偏南風(fēng),全年無明顯的主風(fēng)向。
洪澤湖位于淮河中下游結(jié)合部,西納淮河、南注長(zhǎng)江、東通黃海、北連沂沭,歷史上是“水落隨人種,水漲隨水淹”的自然狀態(tài)。新中國成立后,1953年建成了三河閘等控制工程,1954年冬開始蓄水,1955年興辦洪澤湖周邊等蓄洪墾殖工程,逐漸形成了超大型綜合利用平原湖泊型水庫,具有防洪、供水灌溉、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等多種功能。
洪澤湖蓄水初期,限于當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)灌溉水量的需要和防洪要求,蓄水位定為12.31 m。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,周邊地區(qū)對(duì)水資源需求量不斷增加,20世紀(jì)80年代,蓄水位由12.31 m提高到12.81 m。根據(jù)現(xiàn)狀運(yùn)行情況,經(jīng)分析后認(rèn)為,洪澤湖來水較豐,攔蓄水源有保證,規(guī)劃提出抬高洪澤湖蓄水位,進(jìn)一步提高調(diào)蓄能力和當(dāng)?shù)厮睦寐?,以減少抽江水量,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,節(jié)省工程投資。
1954年1月,據(jù)洪澤湖周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步增加灌溉水量的需要,洪澤湖最高蓄水位暫定為12.31 m。1981年10月《淮河流域修訂規(guī)劃第一步規(guī)劃工作提綱》提出,從洪澤湖灌區(qū)水量利用考慮,要求洪澤湖蓄水位從12.31 m提高到12.81 m。1983年前后,國家下?lián)? 000萬元給安徽省實(shí)施了洪澤湖抬高蓄水位的影響處理工程,此后洪澤湖水位抬高至12.81 m。水利電力部《關(guān)于“七五”期間治淮問題的報(bào)告》提出,洪澤湖近期蓄水位為12.81 m,遠(yuǎn)景蓄水位將抬高到13.31 m。
該工程的灌溉效益使淮北部分地區(qū)擴(kuò)大了旱改水面積,提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。因此,一般年份和偏旱年份灌溉效益主要反映在擴(kuò)大洪澤湖灌區(qū)的保灌面積上,而特別旱年在于提高了供水保證率,該工程興建以來湖區(qū)周邊農(nóng)業(yè)產(chǎn)量遞增速度達(dá)到5%。
洪澤湖抬高蓄水位在南水北調(diào)東線工程中效益非常明顯,但必然給濱湖圩區(qū)及低洼地區(qū)帶來影響,加劇澇漬矛盾,給人們生產(chǎn)、生活帶來困難。主要表現(xiàn)在以下幾方面:
3.1 增加濱湖堤防出險(xiǎn)幾率 洪澤湖周邊濱湖堤防是周邊低洼地區(qū)蓄水御洪的重要屏障,現(xiàn)狀堤身單薄矮小,很少有護(hù)坡等防浪措施,又常年受蓄水影響,擋水能力很差,有部分堤段的堤身為粉砂土,無力承受風(fēng)浪淘蝕,堤坡將經(jīng)常有滑坡和坍塌現(xiàn)象,使得非汛期出現(xiàn)防汛搶險(xiǎn)現(xiàn)象,周邊人們長(zhǎng)期處于防汛搶險(xiǎn)壓力之下,生活不得安定。很多通湖河道出口無控制建筑物,高水長(zhǎng)驅(qū)直入,使得內(nèi)部圩區(qū)排澇困難,漬害嚴(yán)重。
3.2 湖邊圩區(qū)排澇降漬困難 洪澤湖蓄水位抬高至13.5 m,加上通湖河道回水影響,將使得周邊15.0 m以下圩區(qū)基本失去自排機(jī)會(huì),全部靠抽排,加之外水位抬高,圩堤滲漏量加大,泵站將不得不經(jīng)常開機(jī)排除澇水,不僅使現(xiàn)有裝機(jī)無法滿足需要,也增加了排澇降漬成本,增加農(nóng)民負(fù)擔(dān),為該區(qū)農(nóng)民脫貧致富帶來負(fù)面影響。
3.3 穿堤建筑物影響 洪澤湖周邊穿堤建筑物主要有涵洞、圩口閘等,大部分是20世紀(jì)60、70年代興建的,設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏低,很多洞身底板斷裂,毀壞嚴(yán)重,蓄水位抬高后,有的滲徑長(zhǎng)度不足,滲漏嚴(yán)重,長(zhǎng)期高水位考驗(yàn),容易出險(xiǎn)。圩內(nèi)地面高程普遍低于外水位1 m左右,一旦出險(xiǎn),將面臨滅頂之災(zāi),損失很大。
3.4 洼地排澇影響 洪澤湖抬高蓄水位將會(huì)對(duì)淮河和懷洪新河形成回水頂托,使得原本可以自排的洼地失去自排機(jī)會(huì)。
3.5 淹沒影響 洪澤湖濱湖岸線尚有部分坡地未圈堤封閉,僅洪澤湖周邊就有118 km岸線平坡地,主要分布在泗洪、泗陽縣的成子湖沿岸及盱眙縣的沿淮河兩岸,蓄水位抬高后,13.0~13.5 m等高線的土地將被直接淹沒,并擴(kuò)大了浸沒、塌岸的范圍。同時(shí),水產(chǎn)養(yǎng)殖、圍網(wǎng)等也將受到影響。
洪澤湖非汛期蓄水位由12.81 m抬高至13.31 m,影響處理范圍涉及江蘇和安徽兩省洪澤湖周邊的10個(gè)縣區(qū),安徽影響處理區(qū)涉及滁州、蚌埠、宿州三市的五河、泗縣、明光、鳳陽4個(gè)縣市區(qū)。對(duì)濱湖圩區(qū)和淮河、懷洪新河兩側(cè)洼地產(chǎn)生較大的影響,加劇澇漬災(zāi)害,給人們生產(chǎn)、生活帶來困難。很多通湖河道出口無控制建筑物,高水長(zhǎng)驅(qū)直入,使得內(nèi)部圩區(qū)排澇困難,漬害嚴(yán)重。
經(jīng)過前期的調(diào)研,目前洪澤湖非汛期蓄水位抬高對(duì)泗縣的影響主要表現(xiàn)在以下3點(diǎn):受回水頂托,洪澇災(zāi)害加重;現(xiàn)有排澇設(shè)施需改造,工程運(yùn)行管理費(fèi)增大;入湖口河段淤積加重,治理難度加大。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,非汛期淮河干流、懷洪新河5年一遇流量分別為3 000 m3/s、700 m3/s,以洪澤湖水位13.5 m 與13.0 m回水位相差值在0.05 m范圍內(nèi)作為回水尖滅點(diǎn),確定洪澤湖抬高蓄水位后回水影響范圍,其中泗縣受影響處理區(qū)總面積為49 km2。
4.1 重建大安排灌站,有序?qū)嵤﹥?nèi)水外排 洪澤湖非汛期蓄水位抬高后,將對(duì)高低李、大安、前王、劉鋪4個(gè)行政村的排澇造成影響,直接受影響人口約1萬人。通過重建大安排灌站,使水位抬高后的澇水在不能自排的情況下,經(jīng)大安排灌站抽排至唐河。
大安排灌站位于泗縣草溝鎮(zhèn)南部,唐河右岸。通過重建,可使建成后規(guī)模達(dá)總裝機(jī)4臺(tái)套220 kW、500ZLB-85水泵,配 Y-280M-6、55 kW 電動(dòng)機(jī) 4 臺(tái),抽排面積4.5 km2,設(shè)計(jì)抽排流量2.25 m3/s,設(shè)計(jì)灌溉面積0.126 7 萬hm2,設(shè)計(jì)灌溉流量1.90 m3/s,泵房布置形式為:側(cè)向進(jìn)水、側(cè)向出水。
4.2 重建樊集排灌站,有序?qū)嵤﹥?nèi)水外排 洪澤湖非汛期蓄水位抬高后,將對(duì)東樊、西樊2個(gè)行政村的排澇造成影響,直接受影響人口約3 000人。通過重建樊集排灌站,使水位抬高后的澇水在不能自排的情況下,經(jīng)樊集排灌站抽排至唐河。樊集排灌站位于泗縣丁湖鎮(zhèn)南部,唐河左岸。通過重建,可以使建成后規(guī)模達(dá)到總裝機(jī)2臺(tái)套110 kW、500ZLB-85水泵,配Y-280M-6、55 kW電動(dòng)機(jī)2臺(tái),抽排面積為2.4 km2,設(shè)計(jì)抽排流量 1.13 m3/s,設(shè)計(jì)抽排模數(shù)達(dá)到 0.45 m3/(s·km2),設(shè)計(jì)灌溉面積0.073 3萬 hm2,設(shè)計(jì)灌溉流量為1.12 m3/s,泵站布置形式為:側(cè)向進(jìn)水,側(cè)向出水。
4.3 對(duì)石梁河下游干流河道清淤疏浚,以利城內(nèi)水位降低 石梁河是泗縣的一條古老內(nèi)河河道,1935年以后一直未治理過,1951年開挖新濉河時(shí)截去上游港河部分,港河口即成為現(xiàn)在石梁河本干的源頭。石梁河河道彎曲,由于50多年沒有治理,河道斷面淤積嚴(yán)重,河床淤淺,中下游沿岸地勢(shì)低洼,兩岸基本無堤防,大溝口均為開敞,防洪排澇能力極低。石梁河穿過泗縣政治﹑經(jīng)濟(jì)﹑文化中心的泗城鎮(zhèn),洪澤湖非汛期蓄水位抬高后,城內(nèi)及城郊洼地內(nèi)的工廠、企業(yè)、居民區(qū)、部分單位院內(nèi)澇水無法及時(shí)排出,造成嚴(yán)重的水澇災(zāi)害,損失極其慘重,嚴(yán)重制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
通過調(diào)研,該研究提出對(duì)石梁河下游霸王城以下2.23 km的干流河道進(jìn)行清淤疏浚。由于該地區(qū)地處沿淮洼地,河道按照平底設(shè)計(jì),開挖底高程11.0 m,河底寬度100 m,邊坡 1∶5,土方量 62.52 萬 m3。
南水北調(diào)東線工程是國家重點(diǎn)公益性調(diào)水工程,可有效解決黃淮海平原和山東半島的缺水問題。洪澤湖抬高蓄水位可增加淮河棄水的利用量,減少抽江水量,雖然會(huì)帶來一定的不利影響,但通過工程措施可有效解決負(fù)面影響。該研究從防洪、灌溉和排澇3個(gè)角度提出適宜于泗縣實(shí)際情況的處理對(duì)策,為此類問題提供另一個(gè)解決的方法和思路,為最終解決湖泊提高蓄水位影響問題提供初步參考意見。
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