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赤山湖区域防洪建设规划构想
 
2016年12月13日  点击量:3487
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                 杨春光 ,曹涌 ,戴国佳 ,栾修海

(句容市赤山湖管理委员会,江苏省句容市,212433)

摘要:本文笔者通过对赤山湖区域的自然概况和防洪形势进行简要阐述和剖析,提出赤山湖区域防洪建设规划构想,并明确规划的范围、主要原则、目标以及赤山湖工程体系和非工程体系规划,旨在探讨赤山湖区域防洪建设规划实施后,将建成比较完善的防洪体系,大大提高该区域和秦淮河流域的防洪标准和抗洪灾风险的能力,增强秦淮河流域防洪保安能力,改善生态环境,促进流域经济社会的可持续发展,经济效益和社会效益都将非常明显。

关键词:赤山湖  区域防洪  建设规划  构想

1赤山湖自然概况

1.1 自然地理

赤山湖位于江苏省句容市境内,秦淮河流域中部,与南京市江宁区接壤,距句容城区15公里,是秦淮河流域唯一滞洪湖泊。现状湖面积7.8平方公里,集水面积516.8平方公里,保护着沿湖12个圩区四个乡镇6.5万人饮水、20万亩农田抗旱水源供应。赤山湖的调蓄滞洪作用,对缓解句容河洪水,提高秦淮河流域防洪能力,有较大作用。

1.2 水文气象

句容市气候属北亚热带中部季风区,年平均降水量1048.3毫米,降水量年际变化大,年最大降雨量达2056毫米,是年平均降雨量的近两倍,年最小降雨量为489.7毫米,仅为年平均降雨量的46.7%。降水量年内分布也不均匀,汛期6-9月约占全年55%,汛期雨量又集中在6-7月,雨量占汛期63%

1.3 水系

赤山湖上游有秦淮南、中、北河三大水源,以及西撇洪沟、赤山撇洪沟、五星撇洪沟三个小水源。秦淮北河承接二圣水库等来水,来水面积132.5平方公里;秦淮中河承接茅山水库、东湾河来水,来水面积152平方公里;秦淮南河上接天王坝、虬山水库来水,来水面积213平方公里;西撇洪沟源自下村水库,来水面积7.5平方公里;赤山撇洪沟源自赤山山麓,来水面积2平方公里;五星撇洪沟源自五星岗地,来水面积2平方公里。以上诸源分别从东、南、西三个方向汇流入湖,通过赤山湖调蓄和赤山闸控制,下泄句容河,排入秦淮河。

赤山湖是蓄水灌溉的水源地,湖区上游是三面山岗地,沿湖是低洼圩区,西北角赤山山峰耸立,北面地势平坦。

现状赤山湖分内、外两湖,内湖被分隔成五块养殖区,水面积5.16平方公里,外湖面积2.64平方公里。外湖大堤长周长16.5公里,堤顶高程15.0米,顶宽6米,边坡13;内湖围堤周长10.6公里,堤顶高程13.5米,顶宽34米,养殖区隔堤顶高程13.0米。汛控水位8.4米,相应蓄水量504万立方米,历史最高洪水位13.69米,滞洪量达5790万立方米。

1.4 洪水特性

每年6月中旬至7月上旬,太平洋暖湿空气与北方冷空气交绥于长江中下游一带,形成梅雨季节,由于梅雨期长,雨量集中,面广量大,历次暴雨洪水多在此段时期发生。

赤山湖区域主要干支流有13条,大多为山丘型河道,洪水呈扇形向干流汇集,河谷浅,蓄水能力低,暴雨后汇流迅速,洪水位涨幅大。

2 防洪形势

2.1 流域发展对防洪的要求

1、流域经济、社会的快速发展对防洪保安提出更高的要求。“十一五”期间,秦淮河流域经济和社会发展将进入一个新的阶段。因此,要求有更高的防洪除涝标准,为流域各项社会事业和经济建设的发展提供安全、无洪水困扰的良好环境。

2、流域城市化的发展,使得城市防洪成为防洪的重点。省会城市南京的城区面积达到2598平方公里,根据总体发展规划,到2010年“南京成为经济发达、环境优美、融古都特色和现代文明于一体的现代化滨江城市,形成国际化大都市的基本框架”。句容市城镇和溧水县城镇也将有长足的发展。城市防洪成为本流域防洪的重点,迅速提高该地区的防洪标准,确保国家重点防洪城市的防洪安全已十分迫切。

3、流域特定的洪水特性决定了防洪的重要性。秦淮河流域面积较小,因此流域性的暴雨经常同时发生,暴雨后汇流迅速,洪水位涨幅大。加之下游干流受长江潮位顶托影响,使得干流全线洪水位抬高很多。特定的地理条件和洪水特性加大了对流域防洪的要求。

2.2 现状防洪体系

经过多年治理,秦淮河流域的防洪标准得到了很大提高,仅赤山湖上游建成中小型水库34座,总库容达到了1.28亿立方米;赤山湖现状面积7.8平方公里;上游骨干通湖河道3条、主要撇洪沟10条;万亩以上大圩3个,基本形成了库、河、沟、湖、圩、闸的防洪保安体系。

2.3 现状防洪能力

1、句容河在赤山湖控制运用的条件下,基本满足50年一遇的标准。

2、赤山湖现状防洪标准不足20年一遇。

3、赤山湖上游干流南、中、北河堤防防洪标准不足20年一遇。

4、直接连通赤山湖的西撇洪沟、赤山撇洪沟、五星撇洪沟以及其它七条撇洪沟防洪标准不足5年一遇。

5、沿湖圩区排涝能力仅为5年一遇。

2.4防洪体系存在的问题

赤山湖区域防洪工程体系已经初步形成,具备了抵御一般洪水的能力,但赤山湖区域乃至秦淮河流域抗御大洪水的能力与社会经济的发展不相适应,存在着防洪体系不完善,防洪标准不高,已建工程维护管理及配套不全,非工程措施跟不上等问题。

1、赤山湖在现有的控制运用条件下,当发生50年一遇的洪水时,经过水文水利计算,湖内水位将达到16.07米,超过外湖堤顶高程,不满足防洪要求。

2、赤山湖外湖大堤、内湖围堤断面不足,比较单薄,在高水位期间渗径长度普遍不足,蚁害普遍,滑坡、渗漏严重,管涌时有发生,存在较多的防洪隐患。此外,内湖无滞洪建筑物,只能是高水位堤防漫决被动滞洪。

3、秦淮南、中、北河堤防单薄,迎水坡陡峭,背水坡临深塘,一般水位情况下也经常发生滑坡、塌方等险情。

4、直接连通赤山湖的西撇洪沟、赤山撇洪沟、五星撇洪沟以及其它七条撇洪沟防洪标准不足5年一遇;堤防单薄,险工险段多;泄洪闸严重老化,渗漏严重;工程不配套,撇洪沟无退水闸、太平门。近年来,多次出现堤防溃决的灾害。

5、沿湖周边47座穿堤涵洞均为浆砌砖石圬工结构,随着堤防多次加固也不断接长,涵洞沉陷、断裂、渗漏严重,无法发挥正常的排洪和引水功能,还加重了圩区排涝负担。

6、沿湖周边25座排涝泵站机械设备、电器设备老化;附属建筑物年久失修。泵站出水涵洞均为砖石无压结构涵洞,高水位排涝出现有压、半有压交互状态时,洞顶填土经常发生漏水、冒气现象,堤防险象环生。泵站无法正常发挥排涝功能,沿湖圩区受到洪水严重威胁。

3规划的原则和目标

3.1主要原则

1、坚持依法治水原则。以《水法》、《防洪法》和《关于加强蓄滞洪区建设与管理的若干意见》等有关法律法规为依据,服从《秦淮河流域防洪规划》,全面落实科学发展观,加强滞洪区建设与管理,实现由控制洪水向管理洪水转变,切实提高整体防洪能力。

2、坚持全面规划、统筹兼顾、综合治理、分步实施的原则。按照工程措施与非工程措施有机结合的要求研究多种治理措施,完善防洪体系,突出防洪体系的整体作用,在满足防洪要求的同时,兼顾水土资源开发利用、生态环境保护和水利工程景观建设。

3.2规划范围

规划重点是研究赤山湖内湖、赤山湖外湖、白水荡滞洪区、上游十三条干支流的防洪问题,以及沿湖圩区防洪除涝和滞洪区重要基础设施建设问题。

3.3规划目标

1、赤山湖、白水荡防洪标准50年一遇;

2、南、中、北河堤防防洪标准20年一遇;

3、西撇洪沟、赤山撇洪沟、五星撇洪沟防洪标准10年一遇;

4、其它七条撇洪沟防洪标准5年一遇;

5、沿湖圩区排涝标达10年一遇;

近期目标,赤山湖面积由现状的7.8平方公里恢复到8.8平方公里,总库容达到8400万方,新增防洪库容3040万方,提高防洪滞洪能力,达到《秦淮河流域防洪规划》的要求,为下游秦淮河、南京市的城市防洪减轻压力,初步形成赤山湖内湖蓄洪,外环河行洪、白水荡滞洪区滞洪三位一体综合水利枢纽体系;

 

4赤山湖工程体系规划

4.1总体布局

滞洪区防洪工程体系实行“点”、“线”、“面”的有机结合,发挥系统防洪的作用。

“点”就是赤山湖滞洪区建设,为了保证下游特大城市南京和各防洪保护区防洪安全,赤山湖必须规划实施滞洪区建设,湖区面积由现状的7.8平方公里恢复到75规划的8.8平方公里,并对周边堤防进行除险加固,对现已围垦的养殖区进行滞洪区建设,提高赤山湖抗御洪水的能力。

“线”就是干支流堤防建设和河道整治,赤山湖上游13条主要干支流堤防构成了区域防洪安全屏障,是赤山湖防洪体系中的重要组成部分。干支流堤防防洪标准必须相应提高,使赤山湖滞洪区堤防形成一个封闭的防洪圈。

“面”是指沿湖圩区治理、水库除险和上游山丘区的水土保持。一是加快沿湖圩区治理步伐,增强圩区排涝能力,全面提高圩区防洪除涝水平。二是对上游病险水库除险加固,提高水库防洪保安能力。三是继续开展水土保持建设,新建、改造塘坝,有效拦蓄地表径流,减轻下游洪水的压力。

4.2 防洪治理工程

1、赤山湖内湖进行退渔还湖。根据《赤山湖湖泊保护规划》,将现有内湖鱼塘所有塘埂、隔堤、格埂拆除,清淤扩容,形成连续4平方公里的开阔湖面,增加赤山湖的水容量,提高其自净能力。开挖土方及清淤土方堆岛造地,形成1.5平方公里的堆土区。

2、新建赤山湖内湖滞洪闸两座。在赤山湖西北角内湖围堤上新建一座泄洪闸,另一座泄洪闸设置于赤山湖东侧内湖堤防上,两座泄洪闸可满足赤山湖内湖滞洪和泄洪的要求。

3、加固赤山湖外湖大堤。对外湖大堤堤防灌浆,背水坡培厚,堤脚填塘固基,加固12.6公里外河大堤,堤顶增设砼防汛路面。

4、加固赤山湖内湖围堤。拆除内湖渔场隔堤,加固内湖围堤,围堤外湖侧削坡放缓,围堤内湖侧培厚增做戗台,加固10.6公里内湖围堤,设置内湖围堤砼防汛路面。同时,在赤山湖内湖建一座灌排两用的泵站。

5、增建白水荡滞洪区。将郭庄镇芦亭圩中2.5平方公里区域实施退渔还湖,增建为白水荡滞洪区,一般年景,保持低水位湿地湖区生态运行。在赤山湖大堤上,设置滞洪闸一座;新建堤防3公里,新建排涝站、排水涵洞各一座。

6、除险加固秦淮南、中、北河堤防。堤防灌浆29.2公里、迎水坡陡峭处护岸10公里、背水坡复堤培厚35公里、填塘固基10公里,采用综合措施除险加固。

7、整治撇洪沟。对10条撇洪沟进行综合整治,沟内清淤疏浚,堤防达标,出口泄洪闸翻建,增设内圩退水闸。

8、翻建穿堤涵洞。沿湖周边47座穿堤砖石圬工结构涵洞全部拆除封堵,结合内圩水系治理,有效减少穿堤涵洞数量,建设钢筋砼箱式穿堤涵洞,配置铸铁闸门。

9、改造排涝站。对沿湖圩区25座排涝泵站进行改造,翻建圬工出水涵洞,更新改造机泵、电器设备,翻修泵房。

10、治理圩内水系。对圩内骨干引排河沟进行疏浚、清淤,拆除阻水坝,保持引排顺畅。

11、中长期规划,即赤山湖北扩工程。将赤山小新圩退渔还湖1.5平方公里,使赤山湖湖区向赤山方向延伸,赤山湖的面积达到10.3平方公里,进一步提升本区域的防洪标准,改善区域自然环境,形成山水相连,山湖相依,湖光山色,交相辉映,动静结合,浑然一体的美丽自然景观,促进当地经济社会发展,实现经济建设与治水利水过程中人水和谐相处。

5赤山湖非工程体系规划

应用通信、计算机、遥测等新技术,实现赤山湖滞洪区管理信息化,建设该区域防洪与水资源调度系统,逐步建立集防洪减灾、水资源合理配置与开发保护为一体的水利保障体系,初步实现赤山湖滞洪区水利现代化。理顺赤山湖枢纽工程管理体制,强化行业管理,建立健全区域水管理法规和制度,维护区域水利工程的良性运行,进而提高区域雨洪资源科学调度水平。

5.1建立完善水文预测预报系统

建成高效运行的实时汛情监视系统,洪水预报、调度系统和运行管理系统,将全区域水情、工情监测与数据处理、汛情预报与警报、灾情预报与评估、防汛调度、减灾决策水平提升到一个新台阶。实现灵活有效的洪水调度,以最大限度的发挥工程措施和非工程措施的综合防汛功能,减少防汛风险,减轻防汛负担,增加防汛安全度。

1、设置赤山湖内湖、白水荡水位遥测站以及秦淮南、中、北河上游河道流量巡测站、水位遥测站;

2、设置虬山水库、李塔水库雨量水位遥测站;

3、设置赤山湖内湖、白水荡滞洪闸自动化监控设备。

5.2加强水利工程管理设施建设

1、建造赤山湖滞洪区管理用房和防汛仓库;

2、增加工程管理人员编制,成立水文巡视班、白蚁防治班;

3、设立赤山湖内外大堤公里碑和防汛哨所;

4、建造赤山湖公路桥;

5、设置水质监测站;

6、配备防汛抢险交通、通讯、用电设施。

5.3强化赤山湖滞洪区管理

由赤山湖水利枢纽管理处负责赤山湖滞洪区水利工程管理,负责赤山湖湖泊保护。赤山湖水利枢纽管理处的管理模式实行条块结合管理,在汛期接受市防汛指挥部门统一调度。

抓紧编制、研究起草《赤山湖滞洪区管理条例》,加强和规范对滞洪区的建设和管理。在赤山湖滞洪区内或跨赤山湖滞洪区建设非防洪项目,必须依法编制防洪影响评价报告,提出防御措施,报有管辖权的水行政主管部门批准。

5.4洪水调度

根据洪水预测预报结果和实时雨情、水情、工情、风险信息,分析比较调度方案,进行科学决策,统一指挥调度上游水库蓄洪、赤山湖滞洪、河道泄洪,合理减少洪水风险。通过洪水合理调度管理,科学安排区域防洪,利用暴雨的时空差异和地域差异,有机调度各类防洪工程的运用,充分发挥赤山湖滞洪区防洪工程的总体效益。

1、上游水库和赤山湖在汛前应尽量腾空防洪库容,赤山湖汛前控制湖内水位不超过9.0米;当赤山闸闸下水位达12.5米时,在可能情况下,赤山湖开闸进洪,分泄句容河洪水;当赤山湖水位高于句容河水位时,开闸下泄赤山湖来水,根据下游排水情况控制下泄,在下游水位不是太高的情况下,尽量提早下泄,赤山闸闸下水位将达13.0米时,控制下泄,保证赤山闸闸下水位不超过13.0米。

2、遇到超标准洪水时,按照“保全大局,牺牲局部”的原则,实行分洪措施。撇洪沟遇超标准洪水时,打开撇洪沟退水闸向圩内泄洪;赤山湖滞洪区遇超标准洪水时,严格执行省市防汛指挥部指令,采取必要的有计划的破圩滞洪措施。

5.5调整滞洪区产业结构

从流域、区域经济社会协调发展的高度,研究赤山湖滞洪区管理与经济发展模式,调整湖区经济结构和产业结构,打破现状单一水产养殖的产业结构模式,实施“退渔还湖”,积极发展以生态湿地观光旅游业为龙头的综合产业,因地制宜发展第三产业,从而减少和规避因滞洪造成的水产养殖巨大损失与风险。依托赤山湖生态湿地、湖光山色等浑然天成的自然景象,以水文化为主轴,营造江南山水风情。通过实施综合整治和长效管理,使赤山湖成为南京新东郊、秦淮河之源的一块生态翡翠。

5.6确立滞洪区补偿机制和管理养护机制

根据国家《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》,制定和完善赤山湖滞洪区运用补偿等保障措施,确立赤山湖滞洪区补偿机制和管理养护机制。同时积极开展洪水灾害损失保险研究,逐步建立有效的洪水灾害损失保险体系,转移赤山湖滞洪区洪水灾害损失风险,提高社会和群众对灾害的承受能力。

6 结语

赤山湖滞洪区建设工程是一个较大的防洪枢纽工程,静态投资1.53亿元,土方487.2万方,石方9.06万方,砼7.19万方。计划总工期4年,首先利用两年的时间,完成赤山湖内湖围堤、外湖大堤达标整治,增建白水荡滞洪区,完成上游秦淮南、中、北河堤防加固整治;再用两年的时间,完成上游撇洪沟整修工程建设,完成沿湖圩区治理以及滞洪区管理设施建设。

赤山湖滞洪区建设规划实施后,将建成比较完善的防洪体系,大大提高该区域和秦淮河流域的防洪标准和抗洪灾风险的能力,增强秦淮河流域防洪保安能力,改善生态环境,促进流域经济社会的可持续发展,经济效益和社会效益非常明显。
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