中小河流系统治理分析

2021-04-01 02:40罗真行
工程建设与设计 2021年19期
关键词:水河防洪河流

罗真行

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,成都611130)

1 引言

2016年,受超强厄尔尼诺事件和拉尼娜现象的先后影响,我国洪涝灾害呈现多年少有、多地齐发的态势,其中,汛情灾情主要集中在中小河流,部分未治理的中小河流漫堤溃堤,洪涝灾害严重,中小河流和山洪灾害死亡人数仍然占因灾死亡人数的近七成。2017年,水利部印发《加快灾后水利薄弱环节建设实施方案》(水规计〔2017〕182号),要求切实做好中小河流系统治理工作。

一般,骨干河流的支流能自成体系集水区不超过3 000 km2的河流段或河流统称为中小河流,在空间上集中于城镇和农村地区。中小河流较大型河流具有数量多、分布广的特点,城镇农村的发展在很大程度上决定着中小河流状态,人们的生产生活方式对河流生态、自然结构的影响极其显著。中小河流的灌溉供水、行洪、排涝、休闲娱乐等功能,不仅能够满足区域生产生活要求,而且可为城镇农村发展提供有力支撑[1]。

中小型河流的系统治理需要依据河道的实际治理需求。以及当地的建设能力开展整治工作。本文便以四川自贡旭水河为例,对其系统治理方案要点进行阐述。

2 工程概述

旭水河是沱江的二级支流,位于沱江一级支流釜溪河的右岸,发源于荣威穹窿低山中断的九宫山南麓,荣县东兴镇的尖山子。流域介于东经104°19′~104°44′,北纬29°17′~29°39′之间,北东侧紧邻釜溪河上源威远河,南西侧与岷江水系的越溪河接壤。流域形状为S形,水系呈羽状分布。流经荣县县城、望佳镇、双石镇、鼎新镇、龙潭镇、桥头镇、长土镇、艾叶镇、贡井城区,在自流井区城区上游双河口汇入釜溪河,控制流域面积1 022 km2,河道全长118 km。

旭水河流域属四川盆地亚热带季风湿润气候区,具有冬温、春暖、夏热、秋凉、湿润和日照少、无霜期长的气候特点。旭水河处于暴雨区,雨量充沛、降雨强度大。流域内多年平均年降雨量1 079.6 mm(自贡),降雨量年内分配不均匀,多集中在夏季(5~9月),约占全年降雨量的70%~80%,而冬季仅占4%,旭水河年径流与降雨一致,年际、年内分配呈丰枯交替变化。洪水由暴雨形成,发生时间与暴雨一致,由于上游水系发育,洪水具有汇流时间短,陡涨陡落的特点。洪水过程多为单峰,峰形尖瘦,历时一般3~4 d,峰顶持续时间约1 h。

流域境内地层区属扬子区,四川盆地分区,威远地层小区。位于川中台隆、资威背斜西南段,属四川中台坳川南台凸的一部分。区内地形由丘陵、低山、平坝及沟谷组成,地势西北高,东南低,海拔多介于283~372 m。最低254 m,最高703 m。地貌分区特征较明显,由北向南波状起伏,北部多为低丘、高丘地形,中部多为低丘、中丘、缓丘地形;南部多为中丘、高丘地形,平坝主要分布在沿河两岸。

2016年,自贡旭水河纳入了国家印发的《加快灾后水利薄弱环节建设实施方案》(水规计〔2017〕182号),根据四川省水利厅的通知,系统治理中小河流以防洪保安全为重点,要系统、全面地分析全流域防洪体系现状,以防洪薄弱环节重点河段治理为抓手,成体系地解决全流域防洪问题。在确保防洪安全的前提下,治理过程中要兼顾生态、环保、产业和城乡发展、人居环境提升及改善等方面的需求,结合实际情况做好水利方面的支撑和保障。旭水河系统治理总体方案结合实际情况,从防洪治理、生态环境改善、景观打造等几个方面进行了规划设计。

3 系统治理模式

3.1 防洪治理

旭水河流域特点是源短流急,洪水暴涨暴落,荣县城区以下为浅切割丘陵,河曲发育,上游水库削减洪峰流量有限,对提高下游防洪能力作用不显著。已建及规划堤防主要集中于沿河集镇,经现场调查,大部分河段防洪能力不满足规范要求。沿河建有多道堰闸,造成河道一定的淤积,抬高河床,由于长期缺乏系统清淤,河道淤积严重,直接影响了排洪功能的发挥。河道泄洪能力严重不足,频繁发生的洪水造成沿河两岸地势较低的企业和居民房屋、耕地和农作物被冲毁,严重影响该区工农业生产和人民群众的生命财产安全。

结合旭水河现实情况,防洪堤建设和河道治理是十分必要的。综合考虑河道两岸土地利用情况,与已有堤防工程相结合,对未达到防洪标准的河岸线分期、分段建设堤防工程和沿岸生态防洪系统,以提高旭水河防洪能力,完善防护区防洪管理体系,确保防护对象在设计洪水标准内不遭受洪涝灾害。实施河道清淤、生态修复,推进河流环境综合整治,更好地对旭水河水域岸线进行管理保护。

按照中央中小河流治理思路和原则,以及GB 50201—2014《防洪标准》,对旭水河的防洪薄弱环节开展河道治理,治理后的河段防洪目标标准为县级城市达到20 a一遇,建制镇达到20 a一遇以上,农村地区达到10 a一遇以上。

根据工程所处河段特点,防洪堤堤线布置遵循以下原则:

1)从实际出发,统筹兼顾、正确处理上下游、左右岸、城镇与乡村、当前与长远的关系;

2)无论采用何种工程措施,应保证有足够宽的行洪断面,以利于宣泄洪水;

3)堤线应与河势流向相适应,并与大洪水的主流线大致平行,1个河段2岸堤防的间距与1岸高地1岸堤防的间距应大致相等,不宜突然放大或缩小;

4)堤线应力求平顺,各堤段之间应平缓衔接,上下游水面线应自然衔接,以减小对河道的冲刷或淤积;

5)根据地形地质条件,堤距及河势,适当调整原有堤线,并使堤防工程位于较稳定的地基上;

6)尽量与已建成专项工程设施相协调,少占用耕地、少拆迁房屋及迁移人口;

7)工程措施与非工程措施相结合。在流域内开展水土保持工作,涵养水源,建立防洪管理体系和水文情报网站,做好洪水预报。

防洪堤堤型的选择是否合理,直接影响到工程投资大小、结构安全稳定性和施工的难易程度。旭水河防洪治理工程的设计,按安全可靠、经济合理、因地制宜的原则,对堤型和材料进行了比较分析,根据堤防工程地形地质条件、天然建筑材料分布、水流及风浪特性、城市规划及环境景观要求情况,拟定堤防形式。工程建成后,大部分保护区高程均高于堤顶高程,极少低洼地区将由当地城建部门回填至堤顶高程,内涝洪水可以通过堤顶直接排入旭水河中,不会发生长时间的内涝现象。

3.2 生态环境治理

社会发展应该讲究生态环境效益、节约资源。在城市建设中,水污染是城市发展中一个非常重要的社会问题,对城市水污染进行治理,对水域进行合理的规划,可以创造很大的生态环境效益,实现水资源的循环利用,与建设两型社会的要求是相符的。近年来,由于经济社会的发展,旭水河流域沿线工农业用水较多,农村面源污染严重,工业污染负荷加重,生活垃圾污染日益严重,水处理设施发展滞后,水生态环境恶化,严重制约了区域经济的发展。亟须推进城乡环境保护和生态建设,完善城乡一体化污染治理机制,加强环境综合整治,改善水环境质量,优化城乡人居环境。

3.2.1 流域农村面源污染、生活垃圾污染问题。

针对农村面源污染和生活垃圾污染问题,建议科学划分禁养区、限养区和适养区,优化养殖场布局;积极推广生态农业循环模式、农业清洁生产技术、测土配方施肥技术、生物农药和高效低毒低残留农药,大力发展绿色生态农业,控制农业面源污染;完善城市生活垃圾收运系统,及时补充垃圾桶、垃圾转运车等各类清运设施、设备,建设垃圾中转站,以满足城镇扩展需求。

3.2.2 现状治污减排投入不足、污染治理设施建设滞后问题

旭水河污水、废水排放已大大超过其自身净化能力,考虑未来还有很长一段时间将处在加速工业化和城镇化的情况下,工业污染负荷将持续增大,将严重威胁本就脆弱的环境。现阶段,应重点提高旭水河流域的污水、废水处理能力,进一步加快城镇污水处理厂建设,加强污水处理设施运营监管,彻底解决建成区污水直排、超越排放等瓶颈问题,大幅提高污水处理率,规范运行整治流域内工业企业废水处理设施,提高废水稳定达标率,完善工业园区配套污水处理设施。

3.2.3 水生态系统和河流水系缺乏问题

旭水河流程短,河水陡涨陡落,河道基流小,环境容量低。生态流量难以保障,河道纳污能力降低,加之入河排污量增加,加剧了下游河段水质恶化,既不利于生态保护,也影响了人居环境,降低了城市发展品质。

生态环境治理要加大生态保护区建设力度,开展水源涵养建设、湿地建设、河道和库区生态阻隔建设等生态保护区建设工程,提高区域植被覆盖率,保留河流足够比例的自然下垫面,维护良好的水环境;通过生态调水增加基流,保证河流必要的生态基流,增加流域环境容量;开展水生生物增殖放流工程,丰富水生生物资源,提升水生态系统的修复能力;加大水土流失防治工作的监督管理力度,严格执行经批复的水土保持方案,坚决制止在水土保持方案规定的专门存放地以外的区域倾倒砂、石、土、矸石、尾矿、废渣等行为。

构建良好的水生态系统,完善河流水系,系统保护自然水源,建设河流绿色长廊、河湖湿地,保障水生态安全,是实现水安城兴、水活河畅、水净岸绿、水美人怡,重现活水自贡的重要举措。

3.3 景观打造

依据自贡市城市总体规划对城市绿地系统结构做出“一心、一带、多园、多楔”的规划,其中,“一带”是指以釜溪河及周边绿带为基础构成的滨水绿带系统。旭水河作为釜溪河的一部分,其滨水景观提升有助于健全釜溪河流域滨水绿带系统。但景观现状,仍存在一些不足。

旭水河城区段城市建设过程中片面追求土地的经济效益最大化,忽略城市空间形态和景观环境的营造,降低了城市的社会效益和环境效益,整体特色风貌需要提升;河郊野段,拥有较好的自然资源基础,旭水河的天然水体为城市的景观营造提供了得天独厚的条件,但目前山、水等自然景观资源未能被充分利用,对滨水空间的景观营造没有起到应有的提升城市品质的作用;沿线在城市的快速发展过程中,由于缺少合理的布局引导和组织,空间层次与空间秩序混乱,城市整体景观环境品质不高,影响城市效能的发挥及和谐社会的建设。

针对旭水河流域,结合其现状,综合考虑河道两岸的土地利用情况、自然生态资源优势,通过对沿旭水河进行景观建设等方式丰富城市公共空间互动性,发挥城市绿地功能,提升城市景观形象。通过相应堤岸生态改造、加固等生态处理方式进行生态控制;梳理现有景观资源,并结合其较好的自然生态基底,在空间活力较高的区域兴建滨河公园,增添城市休憩、活动场地;在滨水资源利用度较高的区域,打造沿河景观带,发挥公共空间功能作用;在自然资源丰沛的区域,开展湿地公园建设,完善流域复合生态系统,提升城市生态承载力。

4 结语

综上分析,旭水河治理在确保防洪安全的前提下,兼顾生态、环保、产业和城乡发展、人居环境提升及改善等方面的需求对旭水河进行系统治理是十分必要的。系统治理方案应坚持科学发展观,贯彻治水新思路,以旭水河防洪治理为核心,以产业和城市空间格局为抓手,以人与自然和谐发展为主线,以保障水质为宗旨,通过旭水河生态系统的有效保护、恢复和建设,以及对河道两岸的生态修复、土地的合理开发利用,维护旭水河的健康和稳定,促进城市建设稳定、合理地发展,实现流域经济、社会、环境的和谐统一。系统治理方案为旭水河治理的实施阶段奠定了坚实的理论基础。

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