淺談洞觀水河流水系治理及水文規(guī)劃設(shè)計

李 新

（惠東縣廣源水利水電工程勘測設(shè)計有限責(zé)任公司,廣東 惠東 516000）

1 工程概況

觀洞水為東江左岸一級支流,發(fā)源于黃洞嶂,分水嶺最高峰為阿公石370.84 m,壩址以上集雨面積41.6 km2,干流河長14.62 km,河床平均比降為0.00193。水流出庫約5 km后,途徑江里村、廣和圍、廣和閘流入東江。觀洞水廣和水閘斷面以上區(qū)間集雨面積為19.48 km2,天然河長8.68 km,坡降0.0032。水庫下游分南北兩片,南片為潼湖片,北片為廣和片。南片由北向西南逐漸開闊,坡度較緩,土地平坦,耕地肥沃,連綿成片,很適宜開發(fā)高產(chǎn)農(nóng)業(yè)；北片,由東向北開闊,地勢東西高,中間低,土地肥沃。南北兩片均為惠州市的主要產(chǎn)糧區(qū)。

2 治理現(xiàn)狀

在河流治理方面,很多地方政府都是將關(guān)注的重點放在了大江大河的治理中,沒有認(rèn)識到中小河流治理的重要性,導(dǎo)致其存在有不少亟待解決的問題。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施薄弱

基礎(chǔ)設(shè)施薄弱是大多數(shù)中小河流都存在的一個具有普遍性的問題,我國中小河流數(shù)量眾多,分布面積廣,管理難度大,多數(shù)都沒有能夠建立起全面系統(tǒng)的管理體系。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在我國,約有60%以上的中小河流未經(jīng)治理,已經(jīng)治理過的依然有接近70%的河流達(dá)不到國家規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn),存在基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的問題,很多地方都僅設(shè)置了基本的排污溝和防洪道,又或者即便有閘壩、堤防等,也沒有能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效應(yīng)用,設(shè)施在年久失修的情況下,難以應(yīng)對極端天氣。

2.2 河道淤積嚴(yán)重

受上游淤泥帶入作用的影響,水體對于河床的淘刷作用不斷增多,加上部分河段存在有河坡開墾、傾倒生活垃圾等問題,進(jìn)一步加劇了河道淤積的情況。雖然地方政府對于河道進(jìn)行過相應(yīng)的疏通,但是依然有部分河段的治理不到位,后期管理不善,影響了洪水的正常通過,也無法將河道自然生態(tài)所具備的景觀效應(yīng)很好地表現(xiàn)出來。

2.3 水文規(guī)劃不足

不少中小河流在開展治理工作時,準(zhǔn)備工作不到位,沒有能夠從流于整體的角度落實好水文規(guī)劃設(shè)計,導(dǎo)致在具體實施環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)變更巨大的情況,治理效果無法達(dá)到預(yù)期。同時,新的發(fā)展環(huán)境下,生態(tài)文明理念得到了越來越多的關(guān)注,河流治理工作無法滿足實際管理需求,人們對于水資源開發(fā)利用以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求也在不斷提高。

2.4 生態(tài)環(huán)境破壞

中小河流有著相對優(yōu)越的沿岸資源環(huán)境,人口相對聚集,分布有大量的村莊和城鎮(zhèn),在推動沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮出了積極作用,但是也因此而面臨著廢水廢棄物排放的問題,不僅水質(zhì)遭到了污染,流域整體的生態(tài)健康也會受到威脅。河流沿線分布有密集的排污口,部分廢水在未經(jīng)處理的情況下直接排放到河流中,引發(fā)了水體富營養(yǎng)化的問題。

3 水文規(guī)劃設(shè)計

3.1 做好統(tǒng)一規(guī)劃

在針對中小河流進(jìn)行治理的過程中,想要保障治理工作實施的質(zhì)量和效果,需要做好綜合治理以及統(tǒng)一規(guī)劃,利用好專項治理資金。前期需要做好科學(xué)規(guī)劃以及可行性分析,確定好明確的防洪標(biāo)準(zhǔn),依照項目的重要性對其進(jìn)行排序,開展針對性治理。結(jié)合工程實踐中的治理經(jīng)驗,可以明確,在實施規(guī)劃編制環(huán)節(jié),需要做好河流治理情況的全面調(diào)查分析,找出需要解決的問題,加強(qiáng)與上下游區(qū)域政府的協(xié)商,確定好統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),開展綜合治理。為了能夠最大限度地保障治理工作的質(zhì)量,規(guī)劃階段需要將社會問題、生態(tài)問題和經(jīng)濟(jì)問題全部考慮在內(nèi),保障治理方案的針對性,明確治理次序,通過循序漸進(jìn)的方式來保障治理效果。

3.2 加強(qiáng)流量監(jiān)測

區(qū)域內(nèi)建立相應(yīng)的氣象監(jiān)測系統(tǒng),可以實現(xiàn)對于河流水位情況、區(qū)域降水量的定量監(jiān)測,系統(tǒng)主要由2個水位站、3個雨量站和1個工作中心站組成。

1）水位站2個：設(shè)于觀洞水庫大壩附近（主、副壩輸水涵管啟閉機(jī)室）。水文站的主要作用是對河道面積和控制面積的相關(guān)資料進(jìn)行統(tǒng)計,要求將兩者的面積差控制在30%以內(nèi)。水文站需要對較長時間區(qū)間內(nèi)的洪水資料進(jìn)行收集,要求不少于30年,在對收集到的資料進(jìn)行使用時,需要關(guān)注其可靠性、一致性以及代表性,為河流治理提供良好支撐。

2）遙測雨量站3個：設(shè)于觀洞水庫大壩附近（主、副壩輸水涵管啟閉機(jī)室及庫尾）。雨量站的主要作用是對降水量進(jìn)行監(jiān)測,借助瞬時單位線和相應(yīng)的推理公式對洪水?dāng)?shù)值進(jìn)行計算,考慮到該河流的流域面積相對較大,需要做好相關(guān)數(shù)值收集,并考慮水庫本身的調(diào)節(jié)性。

3）水情自動測報系統(tǒng)工作中心站1個：布置在觀洞水庫管養(yǎng)房,中心站設(shè)一臺水情信息服務(wù)器/工作站,打印機(jī)、GPS、電源設(shè)備等與工程管理信息系統(tǒng)共用。

氣象預(yù)報主要通過與地方氣象部門合作,利用當(dāng)?shù)貧庀缶值膶崟r監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行水庫所在流域范圍內(nèi)的短期、中期與長期天氣預(yù)報。同時通過中央氣象臺、珠江委水文局等氣象信息網(wǎng)獲取影響流域天氣的預(yù)報信息與臺風(fēng)監(jiān)測預(yù)測信息進(jìn)行天氣預(yù)報。

3.3 開展泥沙調(diào)度

泥沙調(diào)度可以對河道進(jìn)行疏通,提升河道的行洪能力。集雨面積范圍內(nèi)無實測泥沙資料,結(jié)合調(diào)查和影像資料,水庫壩址以上流域范圍內(nèi)植被良好,樹木茂盛,間有經(jīng)濟(jì)作物,屬于輕度侵蝕區(qū)。本次主要采用2006年廣東省第三次土壤侵蝕遙感調(diào)查報告成果,根據(jù)該成果,觀洞水庫所在流域平均侵蝕模數(shù)為429.55 t/（km2·a）。水庫泥沙主要屬懸移質(zhì),水庫淤積量的計算采用《水利工程應(yīng)用水文水利計算》的經(jīng)驗公式計算：

式中：V淤為水庫多年平均淤積量,m3；R0為年平均輸沙率,t；β為泥沙容重,數(shù)值為1.4 t/m3。

根據(jù)觀洞水庫集雨面積41.6 km2,計算得水庫壩址以上流域多年平均輸沙量為1.79萬t。經(jīng)估算,水庫自1958年竣工運(yùn)行64年來,庫底泥沙淤積114.36萬t,泥沙干容重取經(jīng)驗值1.4 t/m3,計算得到泥沙淤積體積為81.69萬m3,占水庫死庫容795.0萬m3的10.28%,低于相應(yīng)的死水位11.5 m。

按現(xiàn)狀泥沙淤積水平計算,水庫運(yùn)行50年后,泥沙淤積體積為63.93萬m3,總的泥沙淤積體積145.62萬m3,小于死庫容,泥沙淤積仍在死水位11.5 m以下。由此可知,50年后泥沙淤積高程小于11.5 m,低于輸水涵管進(jìn)口底板高程11.5 m,因此泥沙淤積基本不會對取水產(chǎn)生影響。

3.4 關(guān)注生態(tài)用水

在滿足觀洞水庫下游生態(tài)保護(hù)、庫區(qū)水環(huán)境保護(hù)和水生物多樣性保護(hù)要求的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮水庫各項防洪與興利功能,使水庫對下游生態(tài)和庫區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響控制在可承受范圍之內(nèi),并有利于逐步修復(fù)生態(tài)和環(huán)境系統(tǒng)。保障河道生態(tài)基流,維持河流生命健康。生態(tài)用水調(diào)度任務(wù)是滿足防洪、灌溉任務(wù)的同時,滿足河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水要求。

參照《河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)范》（SL/T 712-2021）,最小生態(tài)流量原則上按河道多年平均流量的10%～20%確定。觀洞水庫多年平均流量為1.12 m3/s,多年平均流量的10%為0.112 m3/s,多年平均流量的20%為0.224 m3/s。為保障下游河道生態(tài)用水及壩下河道不斷流,全年平均生態(tài)流量原則上不低于0.112 m3/s,最低生態(tài)需水量為353.2萬m3/年。在90%保證率的枯水年生態(tài)用水量基本按照最低生態(tài)需水量來供給,即考慮均勻連續(xù)生態(tài)供水,平均生態(tài)流量最小為0.112 m3/s。按照“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的工作要求,生態(tài)修復(fù)工程是“補(bǔ)短板”的一大方面,維護(hù)河湖健康生命是江河湖泊監(jiān)管的重要內(nèi)容。因此,需嚴(yán)格按照調(diào)度要求做好生態(tài)流量泄放工作,為保證水庫下游河道不斷流,生態(tài)流量應(yīng)24小時連續(xù)泄放。

3.5 加強(qiáng)泄流管理

從強(qiáng)化河流水系防洪能力,規(guī)避河流洪澇災(zāi)害的角度,需要做好相應(yīng)的泄洪管理工作。河流水位與泄流量的關(guān)系見圖1。

圖1 水位～泄流量關(guān)系曲線

3.6 強(qiáng)調(diào)因地制宜

在中小河流水文規(guī)劃設(shè)計中,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)因地制宜原則,對河流特征和治理規(guī)劃中存在的問題進(jìn)行分析,以此為基礎(chǔ),確定好相應(yīng)的管理制度體系。應(yīng)該對相關(guān)責(zé)任進(jìn)行貫徹落實,做好前期各項工作,將管理資金落實到位,優(yōu)化管理程序,制定出具備良好可行性和可操作性的管理措施。相關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合實際情況,做到實事求是,確認(rèn)河流所處區(qū)域的氣候、水文、土壤成分等信息,對河流治理中的現(xiàn)實問題進(jìn)行解決。應(yīng)該依照中小河流所處區(qū)域的實際情況,制定出具有針對性的水文規(guī)劃設(shè)計方案,提升方案的實效性。

4 結(jié)語

中小河流治理及水文規(guī)劃對于河道環(huán)境的優(yōu)化有著積極意義,尤其是可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下,河道污染治理的重要性越發(fā)凸顯。為了保障河道治理的目標(biāo),避免河道堵塞、生態(tài)破壞等問題的重復(fù)出現(xiàn),有關(guān)部門應(yīng)該從河流治理的現(xiàn)狀出發(fā),分析存在的問題,做好中小河流水文規(guī)劃設(shè)計,強(qiáng)化河流治理的效果,將河流在推動社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展方面的作用充分發(fā)揮出來。