浅析峡江水利枢纽工程的现代水利理念

2014-04-15 22:14杨罗女万迪文
江西水利科技 2014年4期
关键词:峡江移民水利

杨罗女,万迪文

(江西省峡江水利枢纽工程管理局,江西 南昌 330046)

峡江水利枢纽工程是鄱阳湖生态经济区建设 “两核两控”重点工程之一,融防洪、灌溉、水资源调配、发电和航运等社会效益、生态效益和经济效益为一体,对推进鄱阳湖生态经济区建设、提高防洪标准、保障粮食安全、增强通航和发电能力具有重大意义。峡江水利枢纽工程建设,紧紧围绕建设鄱阳湖生态经济区战略目标,以促进生态和经济社会协调发展为主线,以提高水利支撑和保障能力为核心,以创新水资源管理体制和水利科技进步为动力,以民生水利建设和强化水资源节约与保护为重点[1],牢固树立现代水利理念,积极推进科技水利、民生水利、生态水利及资源水利的建设进程。

1 科技水利促生产

水利科技的发展进步引领着现代水利事业的不断创新发展。峡江水利枢纽在建设过程当中,始终站在科技发展的前沿,让现代科技为现代水利发展服务,充分体现现代科技的发展水平。

一是不断学习掌握现代科技知识和提高专业知识水平。为拓宽干部职工知识面,建设单位先后邀请有丰富工程建设经验的专家学者开办讲座。通过关于政府投资项目建设的讲座,使管理人员对政府投资项目的概念、项目的前期工作、项目建设过程中应注意的问题等方面有了系统的了解,意识到要高度重视工程规划设计、工程招投标、施工组织管理、项目各项管理工作、发挥工程监理作用、协调建设中各种关系等6个方面的问题;通过举办库底清理培训班,使征地拆迁及移民安置相关工作人员明确了库底清理的意义、范围、对象、方法及技术要求;通过举办工程质量评定与验收业务学习班,使工程技术人员对实际工作中如何执行质量标准、规范各项工序的原始检查记录、完善试验检测报告等问题有更深入的认识。

二是在工程建设过程中积极推广应用现代科学技术。在生态护坡技术推广项目中,根据工程中不同边坡类型、地质条件及不同形式生态护坡的适用性与技术要求,采用了合理的生态护坡治理措施,以期达到边坡稳定、水土保持、生态良好、经济合理的目的。如枢纽工程右坝肩设计坡面高50 m左右,经削坡开挖以后坡面基本为土壤较少的软质岩石,坡度较陡,植物立地条件差,据此采用了TBS生态护坡。同时因边坡局部岩层层面与产状节理面可能形成斜向河床上游方向的不稳定体,采用了锚索混凝土框格植草护坡[2];在进行混凝土裂缝成因分析过程中,利用施工期大坝安全监测所得应力、温度等实测数据,运用非线性有限元法对混凝土进行施工期仿真计算,得出基础约束、温度应力、上下层混凝土浇筑间隔时间是裂缝形成的主要成因,并据此提出针对性预防措施[3]。

三是加强与高校和科研单位的合作,把工程实践与科研课题相结合。2012年建设单位与南昌工程学院签订了重大科研项目合作协议,标志着峡江水利枢纽工程以工程带科研,培养科技人才工作进入实质性阶段。科研课题的合作进一步推动了高校在水利工程领域的深化研究,也有力推动了工程建设的科研探索,提升了工程科技含量,为江西水利工程建设提供科技支撑。在与南昌工程学院共同进行的《峡江水利枢纽水力参数及下游河段泥沙冲淤研究》课题研究中,为了解决峡江水利枢纽大江截流方案比选问题,采用峡江站水文资料及枢纽实测水位,建立了平面二维水流数学模型对截流时期河道水流特征进行了模拟研究与分析。结果表明二维数学模型能较准确地计算截流时期围堰工程局部水位及流场变化情况,充分论证了峡江枢纽大江截流施工方案可行[4];在峡江水利枢纽水力参数研究中提出的基于导流模型与原型观测的施工期水文预报方法,可提高施工期洪水预报的准确性,为三期大江截流及防汛度汛工作提供参考[5]。在与江西省水利规划设计院、河海大学、江西省灌溉试验中心站、江西省水利水电工程建设公司共同进行的 《江西省水利枢纽区抬田工程技术规范》课题研究中,通过对抬田多元结构的优化分析及对灌溉与配水系统的优化设计,在总结峡江水利枢纽库区抬田工程试验研究成果和实践经验的基础上,促进了水土资源优化配置与高效利用,提高了生态环境质量,实现山、水、田、林、路、村综合治理。建设单位与江西省水文局开展了峡江水利枢纽水情测报系统建设,包括水文测报站网建设(1个水文站、2个水位站、68个雨量遥测站)、洪水预报系统和水库调度系统建设、省水文局水雨情测报系统信息共享等,实现了水文资源的优化利用。还与江西省水文局共同进行了《峡江水利枢纽水库调度系统研究》,可实现水雨情数据的自动采集、实时监控、处理和分析,为枢纽安全度汛提供及时、准确的水情信息,并迅速提供包括防洪和发电在内的综合决策方案。

2 民生水利润民心

峡江水利枢纽工程在建设前期和过程中,从服务民生、改善民生的角度审视水利实践,始终把解决人民群众最关心、最直接、最现实的问题摆在水利工作的突出位置,推进了传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。

一是优化防洪调度方案。为了充分利用现有的分蓄洪工程,又能尽量保护土地资源、减小库区淹没损失,在工程可行性研究设计阶段进行峡江水库防洪库容研究时,采用了“水库和分蓄洪区同时承担防洪任务”且“依据坝前水位结合上游来水流量指示调度”的防洪调度方案。此方案既能在不增加工程投资前提下减少新增的淹没区域,又能满足工程下游的防洪要求[6]。经合理调度和水库调节,将南昌市的防洪标准由100年一遇提高到200年一遇,赣东大堤防洪标准由50年一遇提高到100年一遇。

二是将库区抬田工程与防护工程相结合,以减少水库淹没损失和影响。对库区人口密集、耕地集中,具有防护条件的临时淹没区或浅水淹没区,以及同江河区采取防护工程措施,同时对其他部分浅水淹没区、临时淹没区的耕地采取抬田措施[7]。抬田工程的设计原则为:①以人为本。尽可能减少库区淹没带来的耕地损失和移民搬迁;②保护生态环境。坚持保护优先、预防为主、防治结合,做好建设区、取土区的植被恢复工作,防治水土流失、保护生态环境;③水土资源高效利用。以保护耕地为主要目的,不改变被抬田耕地原有土层结构,综合考虑抬田建设的社会效益、经济效益与生态效益,因地制宜、合理规划,促进水土资源优化配置与高效利用;④山、水、田、林、路、村综合治理。以推进现代农业发展,促进社会主义新农村建设为目标,以先进的理念进行抬田工程的规划与建设,改善农业生产条件,提高生态环境质量。峡江水利枢纽库区抬田工程实施后,2 500 hm2耕地经抬高免于被淹没,并减少移民外迁3.5万人。如今,在吉水县水田乡富口村“抬田”试验点,实现“水能顺畅到田、农机便利下田”。通过3年的水稻种植对比显示,抬田后,第一年每季水稻亩产量略有下降,第二年进一步完善水利设施,每季亩产量逐步提高,第三年每季亩产量比原先平均水平还略高。除15片抬田区,库区还设了7个防护区,保护人口8.01万人,保护耕地3 533 hm2,减少房屋拆迁面积465万m2。原规划移民10万人,淹没耕地6 733 hm2,通过实施抬田、防护工程,以及调低蓄水位,移民人数减少了7.9万人,淹没耕地减少了5 000 hm2。

三是尽可能提高移民安置标准。移民安置规划遵循开发性移民安置方针,从吉安市及库区自然环境、资源条件以及社会经济发展特点与现状出发,以土地为依托,大农业安置为主,二、三产业安置为辅,使库区移民能够迁得出、稳得住,逐步发展致富。更统筹发展,通过移民新村建设与美丽乡村建设相结合、移民安置与发展产业相结合,使移民新村成为社会主义美丽乡村的样板。移民新村按照“基础设施完备、公共服务完善、村容村貌整洁、生产生活便利”要求,从村庄布局、户型结构、外观形象,到基础设施、绿化工程、公共服务,都是高起点规划,高标准建设,高水平配套。一幢幢体现了“青砖黛瓦马头墙,飞檐翘角坡屋顶”的庐陵风格的楼房拔地而起,库区人居环境实现了历史性跨越。与此同时,省发展改革委、财政厅、水利厅、扶贫移民办等49个省直单位和省属企业与峡江水利枢纽工程110个移民新村进行了对口支援,帮助做好移民新村的水、电、路、学校、医疗卫生、环境绿化等民生工程,广受移民群众好评。

3 生态水利促和谐

现代水利本质特征是人与自然和谐相处,保持人类生产活动与自然规律之间的平衡与协调,努力使水利工程成为生态工程、水资源保护工程、环境美化工程。

为保持生态平衡,为区域生态环境、农业生产条件的改善创造有利条件,峡江水利枢纽按照“三同时”原则实施了水土保持措施,坚持治理与防护相结合、生物措施与工程措施相结合、治理水土流失与重建和提高土地生产力相结合的原则,形成完整的水土流失防治体系。在施工期,采取了相应的临时性防护措施,并在后期采取了TBS护坡、排水工程、覆土绿化、植被恢复等一系列的防治措施。各项水土保持措施实施后至今,扰动土地治理率达到98%,水土流失总治理度达到97.8%,拦渣率达到 97%,土壤流失控制比达到 1.0;至运行期,林草类植被恢复率将达到99.6%,林草植被覆盖率将达到35.87%。在建设、监测、监理及施工单位的共同努力下,工程建设过程中造成的水土流失基本得到了有效控制,各防治区水土流失防治效果明显,初步达到了水土保持方案提出的防治目标[8]。

为确保库区及库周生态环境良性循环,减免与防范工程兴建对环境造成的不利影响,力争资源开发与环境保护相协调,峡江水利枢纽在施工期采取了各种环境保护措施,以确保施工期“三废”能够达标排放,固体废弃物得到妥善的收集和处置,施工区人员和居民的健康得到监测和保护,避免陆生植物及水生生态遭受不必要的损失,并采取可行的措施使水生生物得到有效弥补。为保护鱼类资源、恢复河流生物多样性,枢纽工程修建了鱼道,可以将大坝下游的洄游鱼类吸引到河流中的特定水域,再通过诱鱼设施将鱼类诱引到鱼道的集鱼槽中,使鱼类从大坝中通过。可见,鱼道对于减小大坝的阻隔影响,帮助恢复鱼类和其它水生生物物种在河流中自由洄游具有重要的意义。峡江水利枢纽工程在工程蓄水前,对水库淹没区的古树名木采取了迁地保护和就地保护措施。工程对淹没区内的115棵古树进行了迁地保护,对63棵古树进行了就地保护,同时对于淹没区的后备古树进行迁地保护,此举将减小工程建设对古树的影响,有利于古树群的发育发展。在抢救性保护名木古树的行动中,吉水县水田乡完成库区淹没区536株古木移植,在西流村,有一颗巨大的千年古樟树,被保护性移植到吉安市庐陵文化生态园,如今生机勃勃,创造高龄古树移植世界记录。

4 资源水利保发展

峡江水利枢纽工程下游灌区控灌面积21 966.67 hm2,其中,新增灌溉面积 7 793.33 hm2,改善灌溉面积14 173.33 hm2。为此,工程修建了左岸和右岸两条灌溉渠控灌,其中左岸灌溉渠控灌9 813.33 hm2,右岸灌溉渠控灌 12 153.33 hm2。 峡江水库兴利库容为 2.14×108m3,可作为特枯年份为赣江中下游补水的应急水源。若将兴利库容所蓄水量均匀补给到上述最枯的3个月,可使下游3个月枯水期的平均流量增大27.5 m3/s;若2.14×108m3水量均匀补给到最枯的10天,可使赣江下游连续10天枯水期的平均流量增大248 m3/s。可见,通过峡江水库等流量调节,可明显增补枯水期下游河道的下泄流量,对改善下游航运条件,特别对于改善下游在赣江中取水的樟树、丰城、南昌等城市的取水条件,将起着积极的作用,对于下游城市近年来多次发生自来水厂取水困难的状况将大为改观;同时还将对部分河段的枯季水生态环境起到改善作用。峡江水库在枯季对下游河道的增补水量,为促进当地社会稳定、建设和谐社会将作出重大贡献[8]。

为进一步扩大水资源开发效益,正确处理水资源开发利用和节约保护的关系,峡江水利枢纽工程与江西省水文局、江西省水利规划设计院等科研单位合作,开展了水库水资源调度研究和优化调度研究。通过建立水资源调度原则,在枯水期利用水库进行水资源调度,统筹流域内生活、生产、生态用水,实现水资源优化配置、高效利用,以水资源的可持续利用支撑经济社会可持续发展和生态环境。水库优化调度是在确保枢纽度汛安全的前提下,按照水力发电节水增发电量、节水增发率两项指标来评估水库优化调度实际综合效益。该研究可指导水库在同时满足防洪、发电、灌溉要求前提下,实现最佳控制运用,最大限度提高水资源利用率和社会效益。

开展水利风景区的建设,可以弘扬优秀水文化,积极推进水利风景资源科学开发、合理利用、有效保护,充分发挥水利风景区在涵养水源、保护生态、改善人居环境、拉动区域经济发展等方面的重要作用。建设单位以峡江水利枢纽工程的水利设施为依托,对工程区建筑物整体外观设计和生活办公营区规划进行了论证,对左右岸约33.33 hm2渣场进行了绿化,积极开展了水利风景区的建设。

通过水利风景区建设和水利旅游的开发,以水资源安全、水环境优美、水生态和谐为目标,统筹兼顾水管部门和景区周边社区居民利益,推动生态渔业、有机农业和现代旅游服务业的有机融合,通过科学发展水利经济,带动当地区域经济与社会生态协调发展。

5 结语

科技水利、民生水利、生态水利及资源水利等现代水利理念,全面指导着峡江水利枢纽工程建设实践,一项促生产、润民心、促和谐、保发展的现代水利工程,将为江西水利可持续发展起到积极作用。

[1]孙晓山.支撑鄱阳湖生态经济区建设的现代水利[N].江西日报,2010年3月22日.

[2]万迪文.峡江水利枢纽工程生态护坡浅析[J].江西水利科技,2012(1).

[3]万迪文.峡江水利枢纽泄水闸底板裂缝成因有限元分析[J].南昌工程学院学报,2012(4).

[4]麻 夏.峡江枢纽截流河道水力特性数值模拟[J].水利水运工程学报,2013(5).

[5]万迪文.基于导流模型与原型观测的施工期水文预报[J].南昌工程学院学报,2012(3).

[6]詹寿根.现代水利要求下防洪库容的设置与调度研究[J].人民长江,2012(8).

[7]万迪文.峡江水利枢纽抬田工程技术研究方法探析[J].水利技术监督, 2012(3).

[8]江西省水利规划设计院 .峡江水利枢纽初步设计研究报告[R].2010,7.

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