許志方:太湖流域治水經驗及思考 加斯特羅_中華水網
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許志方:太湖流域治水經驗及思考

來 源:中華水網   發布時間:2011-04-17 移動版


一、 太湖流域及主要水災害問題

    太湖流域地處東南沿海,北以長江為界,南以錢塘江為界,東臨東海,西倚天目山和茅山山脈。流域地跨江蘇、浙江、上海,面積3.69萬km2,人口3880萬。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、蘇州、無錫、常州、嘉興、湖州等大中城市,以及迅速發展的衆多中小城鎮。2004年流域以占全國不到0.4%的土地面積、3%的人口,創造了占全國13%的國内生産總值和19%的财政收入。太湖流域在全國占有舉足輕重的地位,是我國經濟發展最快,最具發展活力和潛力的地區。

     
 
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圖1 太湖流域示意圖
 



   太湖流域位于亞熱帶季風氣候區,梅雨和台風暴雨是造成流域洪澇災害的主要成災降雨類型。流域平均年降水量1120毫米,空間分布自西南向東北逐漸遞減。因受地形影響,西南部天目山區年降水量最大,臨安達1408毫米;東部沿海及北部平原區,年降水量均少于1100毫米。梅雨期為6~7月,

   梅雨雨量約占年降水量的1/3,曆時約30天,但梅雨天數和雨量年際變化較大;8~10月為台風雨,降水強度較大,但曆時較短,容易造成嚴重的洪澇災害災。

   太湖是流域内最大湖泊,也是我國第三大淡水湖泊,當太湖水面在海拔高程3m時,總面積為2428 km2 (包括湖中51個島嶼的面積90 km2),總容積為44.3億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、橫塘港、吳淞江、太浦河等。出湖港汊河道并流後,分别由望虞河、浏河和黃浦江注入長江。

1、洪澇災害頻繁

   太湖流域呈周邊高、中間低的碟狀地形,西部為山區和丘陵,占全流域面積的1/6,中東部為平原和窪地,占全流域面積的5/6。平原區周邊高,中間低,周邊高程一般為4~8m,中間窪地高程一般為2.5~4m,窪地中心為太湖。流域内河流縱橫交錯,湖泊星羅棋布,水面積達5551 km2,河道總長約12萬km,是我國典型的河網地區。每當暴雨季節,洪澇水彙聚平原河網,河湖水位并漲,加之受潮汐頂托,排洩不暢,水位易漲難消,居高不下。太湖流域洪旱災害頻繁,一直是流域經濟社會發展的心腹之患。根據曆史資料統計,在1121~2000年的880年中發生特大洪澇、大洪澇、一般洪澇共185次,平均4~5年一次。其中,特大水災24次,大水災69次,一般水災92次。如1954、1991、1999年太湖流域相繼發生了大洪水和特大洪水,均造成嚴重損失。 1954年太湖最高水位4.15m,直接經濟損失約10億元;1991年太湖最高水位4.79m,直接經濟損失達114億元;1999年太湖最高水位5.08m,直接經濟損失達141億元。而2000-2005年,太湖流域又連續幹旱少雨。

   流域自然地理和氣候的特殊性使得洪、澇、旱、台風災害頻繁發生。加之,近些年來全球氣候變暖、經濟的飛速發展,使災害次數增多、災情更加嚴重。

2、水質嚴重惡化

   根據太湖管理局水文水資源監測局資料,2004年底太湖9個湖區中,全年期水質為三類的有6個(貢湖、東太湖、湖心區、東部沿岸帶、西部沿岸帶、南部沿岸帶),總面積26214 km2,占全湖水面積的91.2%;劣于五類的有3個,為五裡湖、梅梁湖和竺山湖,占全湖水面積的8.3%。主要超标項目為氨氮、五日生化需氧量、化學需氧量、高錳酸鹽指數和揮發酚。2004年全年期太湖的東太湖、東部沿岸帶和南部沿岸帶為中營養化水平,占湖區面積的23.0%,其它湖區為富營養化水平,占77.0%。總磷、總氮是主要的營養化指标、也是湖泊水質評價的參考指标。太湖的總磷、總氮指标都超過了三類水質标準。太湖實施“引江濟太”調水工程後,水質狀況有所好轉,有30% 以上水體達到三類标準. 但仍處于富營養化水平。2004年太湖流域流域整體水質與2003年相比,呈下降趨勢

二、太湖流域治水主要經驗

   太湖流域的治水曆史悠久,流域的興衰始終與水息息相關,流域經濟社會發展曆史也是人民群衆與水災鬥争的曆史。因此,新中國成立後,流域各省市開始了大規模的水利建設,興建了一大批水利工程,取得了令人矚目的成就,為流域經濟社會的發展提供了強有力的保障。

(一)建立防洪減災體系,确保流域防洪安全

   從1955年以來,太湖流域就開始進行綜合治理規劃工作,1985年太湖局編制完成《太湖流域綜合治理可行性研究報告》。1991年江淮大洪水以後,國務院決定全面治理太湖,實施《太湖流域綜合治理總體規劃方案》,确定流域防洪以1954年實際降雨過程為設計典型,其全流域最大平均降雨量相當于50年-遇,規劃建設望虞河、太浦河、杭嘉湖南排、環湖大堤等11項骨幹工程。

   太湖流域防洪規劃确定的流域近期防洪建設的總體思路是:蓄洩兼籌、完善提高,科學調度,綜合考慮水資源利用、水環境保護、航運以及城市供排水等方面效益,建立流域工程與非工程措施相結合的綜合防洪體系,為流域經濟社會可持續發展創造條件。流域内各主要城市防洪能力應率先達到國家規定的防洪标準,同時,各區域防洪能力也應有相應提高。

   流域防洪:在《太湖流域綜合治理總體規劃方案》确定目标的基礎上,總結近年防禦流域洪水的經驗和出現的問題,補充必要的工程和非工程措施,鞏固、完善流域防洪體系,到2010年流域能防禦不同降雨典型的50年一遇洪水,重點工程建設應與防禦流域100年一遇洪水的标準相銜接。

   城市防洪:上海市黃浦江幹流城區段及主要支流按1000年一遇高潮位設防;海堤城區段按200年一遇高潮位加12級風設防。杭州市錢塘江北岸海堤按100年一遇洪潮高水位加12級風設防,老城區段堤防按500年一遇高潮位設防。蘇州市、無錫市、常州市、嘉興市、湖州市按100年一遇洪水位設防,其中蘇州市、無錫市和常州市中心城區按200年一遇洪水位設防。其他縣級城市按50年一遇洪水位設防。

   區域防洪:标準由10~20年一遇提高到20~50年一遇,确保鐵路及公路幹線安全。

    建成流域洪水預警、預報、調度、決策及災情評估系統,建立防洪與水資源調度系統,落實近期防禦超标準洪水對策措施,基本形成完整的防洪減災體系,初步實現流域水利現代化。

   遠期在2010年已有的防洪工程與非工程體系的基礎上,進一步增強流域的洪水安全蓄洩能力,進一步完善非工程措施和提高管理水平,建成全流域現代化的防洪減災體系。具體目标為:進一步增加流域洪水排江、入海能力,使流域達到防禦100年一遇洪水标準,遇1999年實況洪水,确保流域重點保護對象防洪安全;除山丘區及部分區域以外,其它各區域達到防禦50年一遇洪水标準;落實遠期防禦超标準洪水對策措施;建成流域現代化防洪工程及非工程體系,形成良性運行管理系統。

(二)加強河道整治,聯圩并垸,分片控制,提高圩區防洪除澇能力

    大湖流域是典型的水網地區,流域範圍内約有12萬公裡的水網河道,一類是流域性骨幹河道、區間聯接河道和區内幹河;另一類是河網,包括圩區内的排水河道、村内河道等。兩類河道都需要進行綜合整治。主要治理措施有以下兩個方面:

第一,河道整治與圩區建設相結合

   太湖流域的圩區有兩種類型,一類是圍湖建圩,另一類是在低窪地區建圩垸。據統計,自20年代以來,由于圍湖種植和圍湖養殖等,在太湖地區已建圩垸498個,總面積528.55 km2,占建國初期原有湖泊面積的13.6%。圍湖建垸削弱了調蓄容積,如太湖被圍160 km2, 使常水位(以太湖水位3m水位為代表)的蓄水容積減少4.5億m3 。 此外,切斷了與湖泊相連通的原有河道,導緻行洪不暢,同時也帶來水環境問題。關于這類圩琓的退田還湖問題,太湖流域的做法是:考慮到已建圍垸内的經濟十分發達,被圍湖泊所減少的調蓄容量已由治太工程的排洩能力予以補償,如再要求将圍墾湖泊退田還湖、進行蓄洪,則困難很大,現實也無必要。而是通過規劃将部分已圍湖泊改為蓄水水庫,作為水資源的後備,發揮其調節水資源和應急功能,如抗旱、供水等。這些蓄水水庫不規定要承擔蓄洪任務,而蓄水主要安排在汛期,以充分利用洪水資源。

   另一類是建立在平原低窪地的圩區。平原區地勢低窪,河網密布,極易發生洪澇災害。曆代勞動人民主要是用修堤方法來抗禦洪災,保護農田,從而形成了許多圩垸。據統計,太湖流域在平原窪地建垸面積達1452.19 km2占流域總面積的30.9%,占平原總面積的51%。由于圩區内的水面不參與流域洪水調蓄,且圩區都築于低窪水網地區,必然減少了可用于調蓄洪水的水面積,從而大大減低了洪水調蓄能力,給區域防洪帶來極大壓力。但另一方面,圩區又是防洪排澇的重要工程措施,對保護圩區内的經濟社會建設和社會穩定發揮了巨大作用。因此,太湖流域對平原窪地的圩區不是退田還湖、還河,而是采取強化圩堤建設和達标的政策,具體來說,就是聯圩并垸,分片控制,提高低窪地區防洪排澇能力。

    上海市在總結郊區水利工作中指出,小包圍(指聯圩并垸、圩區建設)是成功的。但二級排澇工程設施的建設标準是有一定的範圍。如内河水位過高,勢必進一步提高圩區的排澇标準。圩區工程面廣、量大,投資相對較多,從經濟考慮,标準不宜定得過高。今後需要從外圍大控制上(即分片控制)考慮降低内河水位,減少圩區内澇壓力。我們認為這一經驗是值得重視。

第二,分片控制,提高圩區防洪除澇能力

   為了防治洪澇災害,上海市根據河網地區的自然特性,早在20世紀60年代就提出“分片控制,洪、澇、潮、漬、旱、鹽、污綜合治理”的建設方案。随後,在配合太湖流域水利規劃的前提下,就形成上海市水利分片綜合治理的總體格局。至今全市共有14個水利片,其中9個片已完成全線的控制工程,為水災害的綜合治理提供了基礎。

(三)“引江濟太”,增加水資源量,提高水系自淨能力

   2001年12月水利部批複《引江濟太試驗工程實施方案》,調水工程于2002年1月正式啟動。該工程是利用已建治太水利工程體系,從望虞河調引長江的過境水進入太湖和河網,增加流域水資源量,改善太湖及河網水環境,再通過太浦河、東苕溪導流、環太湖口門等向黃浦江、浙江杭嘉湖地區和太湖周邊地區供水。

   三年來從長江引調至太湖流域的水量約65億m3,其中直接輸入太湖約30多億 m3,進入河網約30億m3,使流域河網蓄水量增加了2/5,在大旱之年可以基本保證流域各地的生活、生産和生态用水。太湖水位在大部分時間可保持在3.0-3.4米的适宜水深,與下遊河網保持一定的水位差,太湖水體的置換周期也從原來的300天縮短至250天,提高了湖泊水體自淨能力。同時,望虞河、太湖、太浦河與下遊河網的水位差可控制在0.2-0.3m,河網水體流速明顯加快,從調水前不足0.1m/s增加到0.2m/s左右,加快了河網和湖泊水體的流動,初步實現了靜态河網、動态水體的目标,明顯改善了太湖水體水質和流域河網的水環境。望虞河的水質改善了2個類别,污染物指标平均降幅超過50%,太浦河清水增量下洩,改善了黃浦江上遊水質,望虞河西岸主要支流的水質由劣Ⅴ類提高到為Ⅲ-Ⅳ類,太湖貢湖區、湖心區以及東太湖區水質得到不同程度的改善,藍藻爆發受到抑制,富營養化指标、總磷濃度為近五年同期最低。國務院和水利部對“引江濟太”調水試驗給予了高度評價和肯定,“實踐證明,引江濟太是一項改善太湖水質的行之有效的措施”。

   “引江濟太”調水試驗的成功實踐,除上述顯著成效外,很主要的是促進了太湖流域水資源管理調度工作理念的”四個轉變”:一是,從洪水調度向洪水調度與水資源調度的有機結合轉變,通過對太湖汛前水位的調度和控制,以及汛期雨洪資源的利用,基本實現了洪水資源化。二是,從汛期調度向全年調度轉變, 2003年太湖水通過太浦河閘,實現了向黃浦江下遊地區的全年供水調度,做到了清水長流。三是,從水量調度向水量、水質統一調度的轉變,通過應急水資源調度,成功地解決了太湖貢湖灣藍藻暴發并使蘇州、無錫、湖洲等沿湖水廠、上海黃浦江上遊取水口水質得到改善。四是,以區域調度向流域與區域相結合調度的轉變,通過聯合調度,擴大了受益範圍。 轉載請注明出處: http://caifu97080.cn/view-9813-1.html

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