廣州市增城區(qū)河湖庫水系連通工程研究

杜利，王凱瑜

（1.河南省水利勘測(cè)有限公司，河南 鄭州 450000；2.中科華水工程管理有限公司，河南 鄭州450000）

1 前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，高強(qiáng)度的人類活動(dòng)導(dǎo)致河湖水系格局發(fā)生變化，當(dāng)代社會(huì)的河湖水系不僅僅包括由自然過程形成的江河、湖泊、濕地等水體，還包括水庫（大壩）、水閘、泵站、渠道等人工河湖水系。2011年，中央水利工作會(huì)議明確提出要著力建設(shè)水資源配置工程，實(shí)現(xiàn)江河湖庫水系連通，全面提高水資源調(diào)控水平和供水保障能力。河湖水系連通作為國家重大的治水戰(zhàn)略，對(duì)于提高中國水資源統(tǒng)籌調(diào)配能力，解決水環(huán)境問題具有十分重要的意義。

近年來，國內(nèi)外很多城市開始不斷開展各具特色的河湖水系連通工程。沈婕等基于模糊集建立了包含水資源，水環(huán)境，水生態(tài)和水災(zāi)害四個(gè)子系統(tǒng)為一體的河湖水系連通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。楊霄等通過建立MIKE BASIN 模型對(duì)不同的水系連通工程供水方案進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明河湖水系連通工程的實(shí)施可以提高區(qū)域供水保障率，保障河湖生態(tài)安全。崔廣柏等基于常熟市城區(qū)作為試驗(yàn)區(qū)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)河湖水系連通有助于提高調(diào)水效率，改善河道水環(huán)境。王妍等通過將和諧論引入河湖水系連通研究中，發(fā)現(xiàn)和諧論可以比較全面地評(píng)價(jià)河湖健康狀態(tài)，有利于及時(shí)掌握河湖水系連通整體狀況。

河湖庫水系連通有助于提高區(qū)域水資源統(tǒng)籌調(diào)配能力，改善水生態(tài)環(huán)境狀況和抵御自然災(zāi)害。近年來，國內(nèi)外針對(duì)河湖水系連通的研究大多集中于河湖水系連通理論基礎(chǔ)、評(píng)估方法及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等，對(duì)城市河湖水系連通工程技術(shù)研究較少，從城市角度出發(fā)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)存在的水資源問題，根據(jù)廣州市城市供水總體規(guī)劃，以廣州市增城區(qū)中部河湖水系連通工程為實(shí)例，來分析城市河湖水系連通的必要性和連通后的成效，探討城市在提高供水保障能力和構(gòu)建現(xiàn)代水網(wǎng)絡(luò)體系的研究思路，可為其他城市河湖庫水系連通提供參考。

2 項(xiàng)目區(qū)概況

工程位于廣東省“一核一帶一區(qū)”區(qū)域之“一核”珠三角核心區(qū)，同時(shí)位于廣州市增城核心區(qū)掛綠新城的增塘水庫-荔湖兩大生態(tài)綠心的核心區(qū)。

增塘水庫屬西福河流域，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、備用水源的綜合利用中型水庫。增塘水庫集雨面積為34.40 km2，設(shè)計(jì)正常蓄水位3 m，興利庫容186萬m3，設(shè)計(jì)灌溉面積1 240 hm2。工程等級(jí)為Ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，工程按100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，1 000 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。增塘水庫總庫容為1 688 萬m3，擔(dān)負(fù)下游2.49 萬人口，2 333.33 hm2農(nóng)田及廣深鐵路的防洪安全任務(wù)，水庫設(shè)計(jì)灌溉面積1 240 hm2。

荔湖屬增江流域，是一座集雨洪調(diào)蓄、濕地生態(tài)修復(fù)、休閑旅游等功能于一體的生態(tài)湖區(qū)。荔湖集雨面積為23.66 km2，正常蓄水位6.50 m，對(duì)應(yīng)水面面積201.52 萬m2，相應(yīng)容積739.96萬m3，主要通過已建成的高排渠水閘和低排渠水閘聯(lián)合調(diào)度排往增江。見圖1。

2.1 水資源短缺

根據(jù)《廣州市城市供水水源規(guī)劃（修編）》《廣州市供水總體規(guī)劃（2007-2020）》，考慮到咸潮問題每年均會(huì)對(duì)廣州市居民飲水安全造成不良影響，規(guī)劃提出增塘水庫作為東江北干流水源地的避咸應(yīng)急備用水源，向增城新和水廠供水。增塘水庫作為備用水源，規(guī)劃供水規(guī)模為242萬m3，現(xiàn)狀興利庫容僅186萬m3，未達(dá)到備用水源功能需求。

2.2 水質(zhì)問題

增塘水庫是二級(jí)保護(hù)區(qū)，水庫北部劃為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，增塘水庫水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類。由于水庫周邊水環(huán)境遭到破壞，導(dǎo)致水體缺乏自凈能力，加之水庫水位低，庫容小，水環(huán)境容量較低，且無高質(zhì)量水源補(bǔ)充，水庫水質(zhì)較差。2018 年1-12 月實(shí)測(cè)水質(zhì)為地表水V類（1、10、11、12月）或劣V類，全年水質(zhì)未達(dá)標(biāo)，與水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)差距甚遠(yuǎn)。

2.3 水生態(tài)問題

大濱海涌是增塘水庫主要的灌溉和生態(tài)補(bǔ)水河涌。大濱海涌長9.29 km，河寬5～20 m，是連接增塘水庫和西福河的主要河涌，是石灘大圍的主要排澇河涌和水生態(tài)廊道?，F(xiàn)狀河涌水質(zhì)較差，枯水季節(jié)水量較少。

3 工程建設(shè)措施

新建4.71 km涵管連通增塘水庫-荔湖，并新建相關(guān)涵閘，與現(xiàn)有的荔湖高低排渠、增塘水庫石湖排洪渠等水系聯(lián)合調(diào)度，實(shí)現(xiàn)增江+荔湖+增塘水庫+西福河水系連通，構(gòu)建增城區(qū)中部活水串聯(lián)水網(wǎng)格局。①新建φ2.40 m，管長4.71 km 涵管。連通管涵工程實(shí)施后，具有引水功能，引水能力滿足從增江向荔湖-增塘水庫引水，改善增塘水庫水質(zhì)的要求。②非引水期間，為了保持控制增塘水庫與荔湖的不同水位，設(shè)置連通段節(jié)制閘，節(jié)制閘設(shè)計(jì)凈寬3 m，過閘設(shè)計(jì)流量為5 m3/s。

4 工程建設(shè)成效

4.1 完善廣州市備用水源格局，提升增塘水庫備用水源水量保障率

工程建設(shè)后將增塘水庫興利庫容由186 萬m3提升至289.60 萬m3，在避免增塘水庫大規(guī)模擴(kuò)容的前提下，既能滿足水庫備用水源、灌溉和生態(tài)蓄水需求，又能保障水庫調(diào)洪能力不受影響，是完善廣州市備用水源格局的重要舉措。

4.2 助力增城構(gòu)建功能完備、工程優(yōu)化、保障有力的河湖水系連通格局

工程實(shí)施后，通過水力聯(lián)系、引活水至增塘水庫，將改善增塘水庫水生態(tài)環(huán)境，使增塘水庫清水綠岸，成為掛綠新城點(diǎn)石成金、畫龍點(diǎn)睛的妙筆，是“生態(tài)、宜居、文化”的充分體現(xiàn)。同時(shí)將有助于進(jìn)一步提高水庫水質(zhì)的保障率，配合對(duì)增塘水庫流域的截污工程實(shí)施，為增塘水庫實(shí)現(xiàn)Ⅱ類水質(zhì)提供了前置條件。

4.3 改善增塘水庫下游灌溉和生態(tài)環(huán)境

增塘水庫下游大濱海涌是連接增塘水庫和西福河的主要河涌，是石灘地區(qū)的主要灌溉生態(tài)景觀河流，大濱?？菟谝蛩畮旃┧蛔?，河涌常常斷流，水環(huán)境較差。為了保障大濱海生態(tài)景觀用水，此連通工程考慮遠(yuǎn)期兼顧大濱海生態(tài)景觀需水，待遠(yuǎn)期大濱海河涌綜合整治后，為大濱海實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水，提高區(qū)域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力。

5 結(jié)語

工程結(jié)合《廣州市應(yīng)急備用水源工程保障規(guī)劃（2008-2020）》，以城市水源調(diào)配、防洪排澇、水環(huán)境改善為重點(diǎn)，將增塘水庫與荔湖連通，從而實(shí)現(xiàn)增江、荔湖、增塘水庫和西福河連通。一方面通過合理連通增城區(qū)城市河湖庫水系，加強(qiáng)了廣州市備用水源工程建設(shè)，提高供水保障能力，保障城市供水安全，構(gòu)建區(qū)域功能完備、工程優(yōu)化、保障有力的河湖庫水系連通格局。另一方面，通過荔湖、增塘水庫引水、換水調(diào)度運(yùn)行，增強(qiáng)了區(qū)域水體流動(dòng)性，提高區(qū)域水資源互通互濟(jì)調(diào)控水平，有助于構(gòu)建現(xiàn)代水網(wǎng)絡(luò)體系，符合水利部關(guān)于《推進(jìn)江河湖庫水系連通工作的指導(dǎo)意見》的相關(guān)要求，可為其他城市水系連通工程提供參考。