温黄平原金清水系分片控运设想及影响分析

伍廷昊

(台州市水利水电勘测设计院,浙江 台州 318000)

1 问题的提出

1980年以来,温黄平原由于地下水过量开采,地面不断沉降,形成了以温岭市横峰、淋川,路桥区金清、城区,椒江区洪家东部沿海为中心的地面沉降区,累计沉降量达到500 mm以上的区域面积109.48 km2,最大累计沉降达到900 mm以上[1]。由于地面沉降及取土等原因,金清河网地面高程在2.0 m(1985国家高程基准,下同)以下的区域面积达到0.31万hm2。低洼地区不仅排涝标准低,遇暴雨极易受涝成灾,高程在1.6 m以下的低洼地更是常年淹没于水下,无法进行生产耕作。相关水利规划提出的骨干排涝工程有助于流域整体面上排涝标准的提升,但对于高程接近或低于常水位的局部低洼地一年数淹或常年受淹问题,仅依靠流域骨干工程难以彻底解决。

低洼地的存在还造成了金清大河网灌溉取水、河网调度及水生态环境等多方面的矛盾。为了满足局部低洼地水位要求,金清大河网控制水位,已从2000年的2.0 m降至目前的1.4～1.6 m,但仍有一些低洼地强烈要求降低河网水位。大河网水位不断下降,河网蓄水容量大大减小,水资源得不到有效利用,且城区河道缺乏亲水性,河道水环境质量也下降;夏季高温时节,地势较高的黄岩江口、温岭箬横等地灌溉困难,急切要求抬高河网水位。

为协调各片区防洪排涝、灌溉用水、水生态环境与河网水位的关系,也便于整个河网的灵活调度,特提出金清水系分片控运,分片设置正常水位的设想。

2 温黄平原金清水系控运现状

2.1 温黄平原

温黄平原位于浙江省中部沿海,椒江及灵江干流以南,乐清湾以北,东部和东南部濒临东海,总面积约2 357.7 km2,主要涉及台州市的椒江、黄岩、路桥及温岭等地。地形总体呈西高东低,西北与西南部为括苍、北雁荡等山脉,多高山峻岭。东部平原呈南北向展布,地势低平,海拔一般为2～4 m,以海积平原为主。平原北部的黄岩、椒江主城区一带地势略高,大多数在3.0 m以上。沿海平原由滩涂逐级围垦而成,高程自3.0 m往东递减。温黄平原东部沿海在建及已建围垦区涂面平坦宽阔,高程均在-2.0～2.0 m,西高东低呈缓坡状向大海延伸[2]。

2.2 金清水系

金清水系位于温黄平原的东部和南部,流域面积1 201.8 km2,主要包括椒江、路桥、温岭等地。金清港发源于温岭市、黄岩区交界的太湖山东麓,大溪镇以上为山溪性河道,大溪至麻车桥间为泽国、城北洼地河网区,麻车桥以下至金清新闸为金清港,由剑门港入海[3]。

2.3 河网控运现状

温黄平原的平原区河道主要分属西江 (永宁江支流)与金清水系,两者通过坝头闸、黄沙闸、太湖闸、山头泾闸等分界。根据2006年各地水域调查成果,金清水系大溪以下的平原区总面积约800 km2,河道、池塘等水域总面积57 km2,正常库容1.08亿m3。

金清水系平原区由于东、西部高差约有2 m,目前已形成的独立控运水系包括台州市区核心区块圩区,路桥八九塘水系、十塘水系、德升圩区、联盟圩区、台州农垦场圩区,温岭团结水系、盘马水系、淋松水系、松南水系、东浦新塘水系、泥涂汇圩区、永安圩区、二大仙围圩区等,该些独立水系总面积约142 km2,根据区域内部的地形情况各自进行水位控运[4]。

扣除各独立水系及圩区后,大溪以下的金清河网土地面积约658 km2,水域面积约51 km2,正常库容0.96亿m3。2000年前河网正常水位控制在2.0 m,由于路桥金清、温岭横峰等地持续沉降,为满足局部低洼地的防汛调度,金清河网整体水位已从2.0 m降至目前的1.6～1.4 m,正常库容减少约2 000万～3 000万m3。金清水系现状低洼易涝区分布见图1。

图1 现状低洼易涝区分布图

3 存在的问题

3.1 低洼地常年受淹

20世纪80年代以来,由于地下水过量开采造成地面沉降,南部路桥金清,温岭横峰、淋川等地地面大幅下沉,高程大多数降至2.0 m以下,沉降中心低至1.5 m以下;另有椒江三甲、路桥六塘、温岭东浦等地由于开砖窑取土,也造成较大范围田地高程不断下降。

目前路桥金清,温岭东部滨海、东浦农场,温岭西部泽国、城北、横峰、大溪等地共计约0.31万hm2低洼农田高程降至2.0 m以下。低洼地是大台风暴雨受灾严重的地区,也是温黄平原最易受涝的区域,由于地面高程接近河网常水位,逢雨极易受淹,1.6 m以下的极低区域更是常年淹没于水下。区域内农田难以耕作,收成低、效益差,工矿企业及村镇居民的生活、生产也频繁受影响,造成长期的经济损失。

《浙江省温黄平原水利规划》等流域、区域水利规划对温黄平原整体防洪排涝提出了各项流域治理骨干工程,着力于解决遭遇10,20 a一遇的大台风暴雨时农村、城市整体面上受灾的问题。但对于局部极低洼地,由于地面高程低至常水位以下,即便流域治涝骨干工程全部实施,也难以彻底解决其受灾问题,需要针对低洼地区的实际情况,开展专项研究。由于地面持续沉降,正常水位线以下的低洼地分布范围越来越广,涝灾造成的经济损失越来越严重,急待实施治涝,以保障低洼地区社会经济的发展。

3.2 河网调度的矛盾

2000年前温黄平原地面高程在2.0 m以下的区域仅分布在温岭团结塘、东浦新塘等地,该些区域河道均已形成了独立水系进行单独控运,故金清水系河网原正常水位控制在2.0 m,与不同地势区域的生产、生活均没有大的矛盾。

2000年后,为了照顾仅占平原区总面积4%的2.0 m以下低洼区的生产、生活,金清河网水位一降再降,目前控制在1.6m左右,仍有一些老百姓强烈要求降低河网水位。但城区及周边地势较高的区域出于水环境改善、灌溉取水等需要又迫切要求抬高河网水位,对立的水位需求使河网调度陷入困境。

3.3 水资源得不到有效利用

低洼地的存在迫使大河网水位一降再降,造成河网空间的极大浪费。金清河网每降低10 cm水位即减少约500万m3蓄水容积,1.6 m的正常水位与2000年前相比已造成河网蓄水容积减少2 000万m3,考虑河道复蓄能力,每年减少的蓄水量共约5 000万m3,大部分降雨都以径流和洪水的形式流入大海,水资源得不到有效利用。

目前长潭水库是台州市区惟一供水水源,随着社会经济的快速发展,水资源供需矛盾愈发突出,低洼地的存在致使大河网蓄水量不断减少,地势较高区域灌溉取水困难,迫使水库加大对农业灌溉等的供水量,加剧了日益严峻的供水紧张局面。

3.4 城市水环境亟须改善

目前温黄平原河道水环境质量不容乐观,河道水位低,蓄水量少,水体自净能力低,水环境质量也相应下降。同时城区河道还承担着美化城市景观、提供居民亲水戏水活动等多种功能,但目前椒江主城区及规划新城区的地面高程均在4.0 m以上,老城区的地面高程也基本在3.5 m以上,河道水位与城区河岸存在2.0～2.5 m的高差,而大河网低水位运行使城区河道难以更好地发挥生态、景观、休闲娱乐等综合功能。

4 分片控运的设想

4.1 设想的提出

通过了解金清水系的现状,低洼地的存在给河网控运带来了矛盾,要解决这个困难,可以对低洼地采取圩区、填高等治理方式,使金清水系河网正常水位抬高至1.9 m左右。金清水系水位统一抬高,对青龙浦以北区域的防洪排涝影响较小,该区域地面高程基本在2.5 m以上;但路桥金清、温岭境内仍有较大范围土地高程接近2.0 m,小圩区建设不仅数量多,实施难度大、周期长,在流域排涝骨干工程尚未实施前,金清河网水位抬高至1.9 m,对金清、温岭 (尤其是西部)的防洪排涝将带来一定压力。

针对以上整体治理方案存在的主要问题,转换思路,提出分片治理的设想,根据金清水系北、中、南地势分布特点,因地制宜、因势利导地分片设置控制水位:青龙浦以北的椒江、路桥等地地势相对较高,基本在2.5 m以上,可形成北片控制区,正常水位控在2.0 m左右;青龙浦以南、金清港以北的路桥金清、温岭西部一带为金清水系沉降集中区,大部分平原土地高程在1.6～2.0 m,可形成中部控制区,正常水位控在1.4 m左右;金清港以南的温岭东部平原形成南部控制区,正常水位控在1.6 m左右。分片设定正常水位后,可满足各片区防洪排涝、灌溉用水、水生态环境与河网水位的关系,更利于整个河网的灵活调度。

4.2 分片控运主要工程布置

金清水系北片区可以路桥中南部的九郎山以西沿路桥、椒江行政分界,九郎山以东沿青龙浦南岸,在南北纵向互通河道上与中片区进行分隔。分隔建筑物主要分2类:对流域主要排涝河道采用水闸,其他小河沟采用涵闸。故需在南官河、东泾、新桥浦、三横泾、三才泾、一条河、二条河、三条河、四条河及三星桥直落河汇入七条河处新建10座节制闸,另在泽国农场河、长泾、平桥泾、百步中心河、六条河、尚家路直落河等新建6座涵闸,并沿七条河西岸自三星桥直落河至青龙浦段新建防洪堤。

金清港南片的温岭东部平原,仅余木城河与金清港直通,如在木城河入金清港处建闸,则可形成金清水系南片、中片的分片控运。金清水系分片控运示意见图2。

图2 分片控运示意图

5 分片控运的影响分析

5.1 对防洪排涝的影响分析

5.1.1 节制闸对排涝的影响

南官河等河道上新建节制闸,汛期排涝时节制闸仍开启,原有河道的排涝功能仍保留,温黄平原现有排涝格局不发生改变,只是在排水时间和排水量上,由自然状况改变为人为控制状况,通过合理调度,对路桥、温岭的排涝影响不大。

《浙江省温黄平原水利规划》提出的栅岭汪排涝调蓄工程已开工,青龙浦、洪家场浦等排涝工程目前正在进行前期论证工作,2015年前后均有望发挥排涝效益,届时路桥等地的洪涝水可大部分由该些工程往东、往北排出;由于北片区涝水无需再由金清新闸排出,金清新闸的排涝压力将大大减轻,将主要承担中片、南片的排涝任务,市区、温岭将形成以金清港、青龙浦为界分片排水的格局,南官河等节制闸的建设对路桥、温岭两地的排涝将基本无影响。

5.1.2 抬高水位对排涝的影响

北片区河网正常水位汛期根据实际情况进行水位控制,依据气象预报等做好河网水位的预排预泄,对区内排涝条件没有造成大的改变。

中片、南片区与北片河网仅在正常情况下形成40 cm的水头差,汛前北片河网通过预排水量,待分界闸两侧水位接近后再打开节制闸进行排涝,不因水位差而增加下游的排涝压力。

5.2 对灌溉用水的影响分析

长潭水库供给温黄平原的灌溉用水主要通过南官河输送至温岭。南官河节制闸在长潭水库放水时将开启,将保证灌溉期长潭水库分配至南官河的灌溉流量,以保障温岭市的农业灌溉用水需求不受影响。

5.3 对河网调度的影响分析

金清河网分片控运后,台州市区范围内的水闸等水利工程运行由台州市防汛抗旱指挥部办公室会同三区联合调度,温岭境内的水闸等水利工程运行则可由温岭市防汛抗旱指挥部负责。北片区边界的新建节制闸按有利于水闸上下游灌溉、排涝的原则进行调度,温黄平原整体水位调度将更加灵活。

5.4 对水资源利用的影响分析

北片区面积约445 km2,如河网常水位恢复至2.0 m,河网正常蓄水容积约增加800万m3,考虑河道复蓄能力,每年增加的蓄水量约2 000万m3,可减少长潭水库灌溉补给放水次数2次,有助于缓解台州市用水紧张的状况。

5.5 对航运的影响分析

南官河航道等级七级,三才泾、二条河、三条河、新桥浦航道等级八～九级。为满足通航要求,并使船只平稳通过水闸,可将南官河闸、三才泾闸、二条河闸均设为套闸,设置通航孔。新桥浦与南官河距离近,可利用南官河闸的通航能力,故新桥浦闸不考虑通航功能;三条河可利用二条河的通航能力,故也不考虑通航功能。水闸的设置基本可以满足台州市内河航运需求。

5.6 与相关规划的协调性分析

按照 《台州市城市总体规划》、《台州湾循环经济产业集聚区总体规划》等,台州市城区范围将不断扩展,对改善城区水环境、增强市区河道亲水性,改善城市水景观的要求越来越高,故实施河网分片控运,可尽快抬高市区河网水位,是符合城市相关规划发展要求的。

温岭市范围内可先启动有治涝条件的滨海圩区工程建设,其他低洼地的治涝可结合温岭城市开发建设进程逐步推进,既符合实际,又与 《温岭市域总体规划》等社会经济发展规划形成较好的衔接。

6 结 语

通过对温黄平原金清水系分片控运的分析,此设想在工程布置上可行,对防洪排涝、灌溉用水、航运等无影响,而对河网调度和水资源利用却更加有利,且可尽快实现金清水系北片区河网水位的抬高,满足改善城区水环境的迫切要求,符合实际,便于操作,与社会经济发展要求协调一致。

[1]陈远法.温黄平原地面沉降监测报告 (2008-2009年)[R].杭州:浙江省地质环境监测总站,2010.

[2]曾金年,卢晓燕.浙江省温黄平原水利规划报告 (2005-2025年)[R].杭州:浙江省水利水电勘测设计院,2008.

[3]庄昌德.椒江志 [M].北京:中华书局,2005.

[4]李鹏春,黄若秋.温黄平原易涝区调查及金清河网水位控制运用研究报告 [R].台州:台州市防汛防台防旱研究会,台州市水利水电勘测设计院,2010.