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益阳市烂泥湖垸水系连通方案探讨

2014-12-06梁亚琳傅臻炜

湖南水利水电 2014年1期
关键词:资江烂泥水网

罗 雷 梁亚琳 傅臻炜

(湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007)

1 区域河流、湖泊和水库概况

益阳市烂泥湖垸位于洞庭湖区11个重点垸烂泥湖防洪大圈内,是1952年整修南洞庭湖时封堵三里桥、小河口、西林港、新泉寺和乔口等5个与外河连通的河口后形成的防洪大圈。益阳市烂泥湖垸周边范围内的主要水系有资江、兰溪哑河、烂泥湖、烂泥湖撇洪河和鱼形山、梓山冲水库等河流、湖泊和水库。

资江发源于广西资源县,至桃江进入尾闾地区,至甘溪港分为南、北、西三支进入洞庭湖,流域总面积28 142 km2,干流总长713 km。1961年资江中游建成柘溪水库,为不完全年调节(季调节)水库。资江尾闾主要水文控制站有桃江水文站和益阳水位站,桃江站多年平均流量728m3/s,最小流量429m3/s,益阳站多年平均水位30.13m,最低水位29.33m。

兰溪河原为资江的一级支流,1952年三里桥堵口后变为哑河。兰溪哑河西起三里桥,北连小河口,东接烂泥湖,现有河流总长222 km,水面面积511.67 hm2(7 675 亩),正常水位(30.0~30.5)m,起排水位(30.68~31.50)m,高控水位(32.02~32.68)m,总蓄水量3 110万m3,调蓄水量432.1万m3。

烂泥湖西接兰溪哑河,东临岳阳市湘阴县,北侧通过西林港闸与资江东支毛角口河连通,水面面积0.16 万 hm2(2.4 万亩),正常水位 31.5m,起排水位32.6m,高控水位34.13m,总蓄水量 12 120万 m3,调蓄水量933.8万m3。

烂泥湖撇洪河为人工开挖修建的以撇洪为主,兼顾防洪、灌溉。干流自益阳市罗家嘴起,经笔架山、泉交河、大路坪节制闸,至望城区乔口闸入湘水,全长36.71 km,其中益阳市30.67 km,另有支流12条,总长42.61 km,总撇洪面积689.6 km2,设计最大流量1 260m3/s。大路坪节制闸以灌溉为主,能对其以上的水位起控制作用,闸顶高程35.50m,闸底高程30.50m。大路坪节制闸控制烂泥湖撇洪河内常年水位33.5m。

流域内有鱼形山、梓山冲2座中型水库和七里冲等18座小(Ⅰ)型水库。水库控制总集雨面积81.94 km2,正常库容5 952.8万m3,设计灌溉面积0.987万hm2(14.81万亩),其中:鱼形山水库控制集雨面积34.4 km2,正常蓄水位75.58m,正常库容2 541.0万m3,设计灌溉面积0.36万hm2(5.40万亩);梓山冲水库控制集雨面积16.0 km2,正常蓄水位49.2m,正常库容1 070.0 万 m3,设计灌溉面积 0.121 万 hm2(1.81 万亩)。

区内河流、湖泊和水库常年和控制水位呈阶梯状分布。水库控制水位最高,均在50.0m高程以上;烂泥湖撇洪河次之,常年控制水位33.5m;烂泥湖水位再次之,常年水位31.5m;兰溪哑河水位最低,常年水位(30.0~30.5)m;资江水位变幅最大,益阳站多年平均水位30.13m,最低水位29.33m,最大变幅10.15m。

2 水网存在的主要问题和连通的必要性

虽益阳市烂泥湖垸水系发达,但由于江湖关系变化引起本区域水文条件发生变化,导致外河和内河、内湖之间水体交换减少,再加上社会经济的发展对水资源利用、水环境保护提出了更高的要求。

(1)水网水体污染严重。区域内水网水质除烂泥湖撇洪河支流以上的水质为Ⅱ—Ⅲ类外,其余河湖渠的水质均劣于Ⅳ类,兰溪河、撇洪河为V类,枯水季节为劣V类。区域内的河湖渠水网密集,虽已相互连通,但淤塞严重,控制设施老化,如闸控设施不能正常启闭,致使水体交换、余缺互补功能受限,同时直接承纳工业废水,生活污水、农村农业面污染物也汇入其中,使水质普遍受到污染,尤其是枯水干旱季节,水体稀释降解能力下降,使生态环境恶化,既影响城乡供水安全,又抑制社会经济发展。

(2)水资源季节性短缺。区域内水资源总量虽然丰富,但时空分布不均,年际年内变化大,最大年降雨量2 239mm(2002年),最小年降雨量963.2mm(1979年)。每年的4~8月降水量占全年的58.66%,5~6月占全年的降雨量的30%~38%。12月和1月降雨最少,仅为全年雨量的4%~6%,径流与降雨相应,导致汛期水多成灾。枯水干旱期水资源严重的短缺,加之区域内的湖泊沟,渠淤积严重,调丰济枯能力降低,更显季节水资源供需矛盾突出,当P=90%时,农田缺水达2.04亿m3。加上长江和洞庭湖水位流量关系的变化,长江注入洞庭湖的水量大为减少,枯水期洞庭湖水位下降,致使资江水位下降,近几年的实际证明,沿资江的进水闸,在枯水抗旱期的进水流量相应减少20%~30%。

由于上述问题的存在,再加上区域内水旱灾害频发、农村居民饮水不安全、灌排渠系水资源利用率低、建筑物病险严重、配套不完善等,现有水系布置和水体运动严重制约了本区域的社会经济发展,充分利用现有水利资源、实施水系连通工程是非常必要的。

3 河湖连通整体布局和思路

3.1 基本思路

充分利用益阳市烂泥湖垸河流、湖泊、撇洪河、水库的水文特性和空间分布优势,打造以生态环境为主体目标、同时兼有水资源优化配置、城乡供水、防洪治涝、农田灌溉等多目标发挥综合效益的相互连通生态水网,实现本区域的河畅、水清、岸绿、景美。

3.2 总体布局

(1)水网构成。本水网由河流、湖泊、撇洪河、水库连通构成,河流主要有资江、兰溪哑河及支流;湖泊主要为烂泥湖、鹿角湖;撇洪河为烂泥湖撇洪河及支河;水库为鱼形山、梓山冲水库。

(2)连通方式。通过建设引水闸、控制闸和水道工程,将区域内河流、湖泊、撇洪河、水库等现有水网连通,形成连续、动态、自流的水网。

4 河湖连通方案

4.1 运用调度方案

(1)调度原则。以现有湖泊、水库等水利工程调度原则和方案为基础,充分利用本区域河、湖、库常年水位的分布特征,坚持水资源综合利用与水环境保护并重,按不可控(外河)、基本可控(内湖、哑河、撇洪河)和完全可控(水库)水源的先后顺序充分利用本区域水资源的原则。

(2)总体调度方案。在能满足防洪保安的前提下,首先在团洲闸引资江水进入兰溪哑河,满足区内水资源利用和环境保护的需要,而对位于团洲闸引水高程不能满足需要的区域,自烂泥湖撇洪河引水;资江水位较低、团洲闸引水量不能满足需水的情况下,使用烂泥湖、鹿角湖、烂泥湖撇洪河的蓄水,对于上述水源不能满足用水条件的区域,使用鱼形山、梓山冲水库的蓄水;当出现枯水情况,在使用烂泥湖撇洪河的蓄水仍不能满足需水要求的情况下,使用鱼形山、梓山冲水库的蓄水。

(3)各水道调度方案。

水路一:团洲进水闸—→兰溪河—→斋公桥闸—→双庆闸—→东烂泥湖—→新泉寺—→湘江。

水路二:团洲进水闸—→兰溪河—→赵家湾闸—→小河口泵站—→资江。

水路三:烂泥湖撇洪河。光坝—→罗家咀闸—→大路坪节制闸—→乔口闸—→湘江。

根据水网连通情况和区域防洪实际,为实现河湖连通目标,分汛期和非汛期两个时段进行调度。

①非汛期(10月~次年3月下旬):水路一和水路二按常年设计水位运行。关闭团洲闸,控制斋公桥闸和新泉寺闸,水路三关闭大路坪节制闸,使水位维持在水资源利用和水环境保护所需水量控制的水位(32.5~33.0)m。

②汛前排水时段:为实现河、湖自排,在汛前(4月上旬)空湖待蓄。水路一关闭团洲进水闸,打开新泉寺闸使北蘋湖水位控制在28.70m、东烂泥湖水位在32.00m、张芦渠河32.00m、鹿角湖30.00m、兰溪河30.50m。

③防汛抢排时期(4月中旬~9月末),抢排为非连续期。根据降雨和水位情况适时调度,即当东烂泥湖水位在32.60m、张芦渠32.40m、鹿角湖30.30m、兰溪河 31.50m、北蘋湖29.10m时,启动区域内外排泵站,将涝水排入资江和湘江。

4.2 河湖连通方案

(1)主水道。连通主水道主要包括:①低水道:从团洲闸引资江水入兰溪河,经斋公桥闸入张芦渠至东烂泥湖,经柳林江到新河口去新泉寺闸入毛角口河;②中水道:烂泥湖撇洪河连接区内低水道的三条河流,包括宁家铺~罗家嘴、苏家湖引水渠、新河电排渠等;③高水道:王田塅河、鱼形山水库、梓山冲水库和烂泥湖撇洪河连通渠道。

(2)支水道。连通支水道主要包括:①小河口的向阳闸由向阳渠至四门闸经北蘋湖到刘划岔闸入鹿角湖;②兰溪河的贺家湾闸由贺利渠经北蘋湖到利民闸后入鹿角湖;③撇洪河潭家桥进水闸连接潭家桥河,经潭家桥河到周公坝闸入张芦渠河。

水系连通概况详见附图。

附图 烂泥湖垸水系连通概化图

4.3 水网节点特征水位

为保证区域内各河流、湖泊、水库和水利工程的正常运行,同时更好地为水资源综合利用和水环境保护发挥作用,根据各河流、湖泊、水库和水利工程的运行情况以及水环境保护的要求,确定主要节点特征水位见附表。

附表 益阳市烂泥湖垸主要节点特征水位表

5 结论和建议

益阳市烂泥湖垸地处资水、湘水尾闾地区,是在1952年整修南洞庭湖时通过堵口、并流并垸而形成的统一的防洪大圈。按照新时期治水新思路,结合进行水资源综合利用和水环境保护,对烂泥湖垸进行水系连通是非常必要的。

烂泥湖垸周边范围内河流、湖泊和水库常年和控制水位呈阶梯状分布,具有水系连通的天然条件。水系连通方案包括:高水道(鱼形山、梓山冲水库)、中水道(烂泥湖撇洪河)和低水道(兰溪哑河、烂泥湖等)。

烂泥湖垸水系连通工程具有巨大的社会效益和经济效益,是一项造福于民的惠民工程,可以建成洞庭湖区水系连通的示范工程,建议开展前期工作,以利工程尽快上马,发挥效益。

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