海寧市圩區(qū)現(xiàn)狀分析與治理方案探討

王偉鋒,馬一青

(海寧市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)所,浙江 海寧 314400)

1 基本概況

海寧市地處長(zhǎng)江三角洲杭嘉湖沖積平原,地勢(shì)南高北低,自西南向東北傾斜,境內(nèi)外河網(wǎng)縱橫交錯(cuò),水網(wǎng)密布,構(gòu)成了“六橫九縱”河道網(wǎng)絡(luò)骨架。海寧市涉及錢塘江、上塘河、運(yùn)河3大水系,市內(nèi)河網(wǎng)水系既受運(yùn)河水系制約,也受錢塘江、上塘河水系的影響。截止2009年底,海寧市共建成圩區(qū)67個(gè),圩區(qū)面積1.49萬(wàn)hm2(22.41萬(wàn)畝),圩堤268.9 km,水閘泵站435座,裝機(jī)容量7 363 kW。

2 圩區(qū)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1 圩區(qū)工程標(biāo)準(zhǔn)低,設(shè)備老化,排澇模數(shù)偏小

海寧市圩區(qū)整治雖較早,但限于當(dāng)時(shí)財(cái)力和歷史條件,已建的大部分圩堤堤身單薄,迎水面絕大部分是土坡,缺少防護(hù)措施,同時(shí)由于船行波沖刷和自然風(fēng)化等作用,圩堤坍塌毀損較為嚴(yán)重。很多排澇泵站建設(shè)年代較早,排澇模數(shù)偏小,平均僅有0.80～1.09(m3/s)/km2,且運(yùn)行多年后設(shè)備老化、故障多、效率低,加上運(yùn)行管理費(fèi)用不足,工程維修養(yǎng)護(hù)不到位,排澇能力大大降低。

2.2 地面沉降嚴(yán)重,降低了防洪排澇工程效能

杭嘉湖地區(qū)地面沉降仍在繼續(xù),嘉北漏斗中心最大累積沉降達(dá)到了1.2 m。地面沉降使地面標(biāo)高和圩堤、閘門標(biāo)高降低,泵站排澇能力下降,在相同洪水位下,淹沒(méi)的范圍增大,淹沒(méi)時(shí)間延長(zhǎng)。部分按20 a一遇標(biāo)準(zhǔn)建造的圩堤,現(xiàn)已下降到10 a一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。由于沉降水閘和泵站等設(shè)施的功能正在逐漸削弱甚至消失,例如勤民、涇長(zhǎng)等圩區(qū)田面高程平均在2.56 m(1985國(guó)家高程基準(zhǔn))左右已接近危急水位2.36 m,嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、威脅群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.3 外部邊界水情和條件惡化,洪水出路不暢

治太骨干工程實(shí)施以來(lái),杭嘉湖地區(qū)整體防洪能力有了較大提高。但最近幾年太湖水位逐年抬高,周邊水情惡化,澇水北排受阻,同時(shí)受下游水位頂托水量東泄排水不暢。海寧市及上游的洪水主要排入錢塘江,近年來(lái),錢塘江漲沙淤積嚴(yán)重,洪水外排出口受阻,而上游洪水仍源源不斷地下泄,海寧市已成為了上游洪水的蓄洪區(qū),更加重了洪澇災(zāi)害。

2.4 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)圩區(qū)提出更高標(biāo)準(zhǔn)和要求

隨著海寧市經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展,“三市”建設(shè)進(jìn)程不斷加快,“兩區(qū)”、“兩新”工程建設(shè)的不斷推進(jìn),形成了圩區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)化水平提高、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及工礦企業(yè)不斷增多的新情況,對(duì)圩區(qū)防洪排澇提出了更高標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3 圩區(qū)綜合整治方案

3.1 整治標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)

根據(jù) 《杭嘉湖地區(qū)防洪規(guī)劃》和《杭嘉湖圩區(qū)整治規(guī)劃》要求,海寧市范圍圩區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇24 h暴雨不成澇,排澇標(biāo)準(zhǔn)采用10 a一遇24 h暴雨不成澇。并根據(jù)海寧市各圩區(qū)的保護(hù)范圍、對(duì)象重要性等因素制定適合該圩區(qū)的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)圩區(qū)整治將進(jìn)一步提高圩區(qū)防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)、提高灌溉供水能力、改善河網(wǎng)水環(huán)境等作用;減少洪澇災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)損失,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、糧食生產(chǎn)安全與促進(jìn)全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 圩區(qū)治理方案

總結(jié)以往圩區(qū)治理經(jīng)驗(yàn),濱海河網(wǎng)平原圩區(qū)提高防洪排澇能力應(yīng)進(jìn)行圩區(qū)綜合治理,主要包括河道整治工程和圩區(qū)整治工程,并在治理過(guò)程中可結(jié)合水土保持工程、圩區(qū)田間渠系工程、“兩區(qū)”工程等進(jìn)行綜合治理。

3.2.1 河道整治工程

河道整治是圩區(qū)治理的基礎(chǔ)。平原水網(wǎng)地區(qū),由于河道的密集性和多功能性,需對(duì)河道功能進(jìn)行規(guī)劃定位,對(duì)骨干河道和主要功能河道進(jìn)行布局研究。明確河道功能布局,在圩區(qū)整治時(shí),有的放矢的進(jìn)行整治。

(1)骨干河道整治工程。骨干河道整治工程的實(shí)施能增強(qiáng)河道排水能力,降低河網(wǎng)水位。為避免大規(guī)模圩區(qū)治理帶來(lái)骨干河道水位抬高的負(fù)面影響,原則上應(yīng)優(yōu)先實(shí)施骨干河道整治工程。對(duì)骨干河道的整治,應(yīng)結(jié)合 《海寧市水域保護(hù)規(guī)劃》和各區(qū)域水系專項(xiàng)規(guī)劃,考慮各河道對(duì)圩區(qū)的影響,有計(jì)劃、有目的地實(shí)施。

(2)圩區(qū)河道整治工程。通過(guò)圩區(qū)整治改善河道水系面貌,增加河網(wǎng)水面積,改善河道水質(zhì),恢復(fù)強(qiáng)化和擴(kuò)展河道功能,強(qiáng)化圩區(qū)水土保持功能,減少水土流失,提升河道的引水、排澇、調(diào)洪能力。所以圩區(qū)河道的格局需全面、統(tǒng)一、系統(tǒng)地規(guī)劃,做到整體治理最優(yōu)。圩區(qū)治理和河道整治需要進(jìn)行同時(shí)規(guī)劃,統(tǒng)一規(guī)劃,同步實(shí)施才有利于圩區(qū)功能的正常發(fā)揮。整治時(shí)可引入生命周期、資源平衡與綜合利用等理念。通過(guò)河道清淤與水土保持同步實(shí)施穩(wěn)定河道形態(tài),延長(zhǎng)河道生命周期;通過(guò)淤泥還田抬高圩區(qū)內(nèi)田面標(biāo)高,增加土壤肥力,減少化肥使用量,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,充分發(fā)揮淤泥資源的優(yōu)勢(shì)。

3.2.2 圩區(qū)整治工程

3.2.2.1 圩區(qū)治理原則

針對(duì)海寧市現(xiàn)有圩區(qū)的分布和設(shè)置情況可以按 “嵌套設(shè)防、分級(jí)控制”的原則進(jìn)行整治。“嵌套設(shè)防、分級(jí)控制”的控制運(yùn)用方式,是指當(dāng)內(nèi)河水位達(dá)到或超過(guò)控制水位,而外河水位高于內(nèi)河水位時(shí),關(guān)閉外圍控制線上所有水閘,開(kāi)啟固定排澇泵站排水,降低圩區(qū)內(nèi)水位;對(duì)由多個(gè)獨(dú)立小圩并成的大圩,實(shí)施分級(jí)排水,先實(shí)施獨(dú)立小圩調(diào)度,當(dāng)外河水位達(dá)到一定高水位時(shí),關(guān)閉大聯(lián)圩外圍閘門,在合理調(diào)度獨(dú)立小圩排水的同時(shí),啟動(dòng)聯(lián)圩外圍排澇泵站,降低圩區(qū)內(nèi)水位,并保持一定的內(nèi)、外河水位落差,確保圩區(qū)安全。

3.2.2.2 圩區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《杭嘉湖圩區(qū)整治規(guī)劃》,海寧市建制鎮(zhèn)和農(nóng)村圩區(qū)為20 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)圩區(qū)內(nèi)水文資料的分析,計(jì)算出相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的水位,根據(jù)設(shè)計(jì)水位、地質(zhì)和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行圩堤的“三度”(高度、寬度、坡度)設(shè)計(jì)。

3.2.2.3 圩區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《杭嘉湖地區(qū)防洪規(guī)劃》,海寧市范圍圩區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)采用10 a一遇24 h暴雨不成澇。圩區(qū)的排澇標(biāo)準(zhǔn)主要體現(xiàn)在排澇模數(shù),而圩區(qū)的排澇模數(shù)與排澇標(biāo)準(zhǔn)、圩區(qū)內(nèi)的種植結(jié)構(gòu)、圩區(qū)內(nèi)的地類組成、圩內(nèi)水面率、圩區(qū)的平整度、圩區(qū)性質(zhì)(如農(nóng)村圩區(qū)和城鎮(zhèn)圩區(qū))和設(shè)計(jì)雨型等眾多因素有關(guān)。海寧市圩區(qū)主要分3種:一是農(nóng)業(yè)圩區(qū),農(nóng)業(yè)圩區(qū)又分耐淹作物圩區(qū)和非耐淹作物圩區(qū);二是城鎮(zhèn)圩區(qū);三是混合圩區(qū),圩區(qū)內(nèi)既有農(nóng)田,又有城鎮(zhèn)。通過(guò)對(duì)圩區(qū)暴雨水文資料分析,結(jié)合圩區(qū)特點(diǎn)采用平均排除法[1-2]計(jì)算出適應(yīng)自身的排澇模數(shù),從而確定排澇泵站規(guī)模。根據(jù)計(jì)算分析和總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn),海寧市各類?ài)讌^(qū)的合理排澇模數(shù)選取范圍見(jiàn)表1。

表1 圩區(qū)排澇模數(shù)推薦范圍表 (m3/s)/km2

3.2.2.4 與其它工程的有機(jī)結(jié)合

傳統(tǒng)圩區(qū)整治工程主要包括新建防洪圩堤、防洪圩堤加高加固、區(qū)內(nèi)河道整治及其配套建筑物等工程。但在近幾年圩區(qū)整治過(guò)程中通過(guò)與其它工程的有機(jī)結(jié)合,可以發(fā)揮工程的最大效益,例如:①與生態(tài)河道建設(shè)相結(jié)合,減少了水土流失,延長(zhǎng)了河道清淤周期、改善了河道水環(huán)境等;②與標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、“兩區(qū)”工程等相結(jié)合,優(yōu)化了田塊布置,提高了田地的灌排水能力,從而提高糧食產(chǎn)出貢獻(xiàn)率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效益;③與村莊整治相結(jié)合,不僅改善了村莊環(huán)境和耕作環(huán)境,且在村莊整治過(guò)程中污水收集進(jìn)管網(wǎng),改善了圩區(qū)水環(huán)境;總結(jié)這幾年圩區(qū)的治理經(jīng)驗(yàn),圩區(qū)治理規(guī)劃應(yīng)與各水利規(guī)劃、農(nóng)林整治規(guī)劃、環(huán)境衛(wèi)生整治規(guī)劃等專業(yè)規(guī)劃、特別是與《海寧水環(huán)境綜合治理實(shí)施意見(jiàn)》有機(jī)結(jié)合,有序、綜合地進(jìn)行整治。

3.3 工程實(shí)例

周王廟鎮(zhèn)陸聯(lián)圩區(qū)面積2.664 km2,由于地面沉降、河道淤積、設(shè)備老化等原因,該圩區(qū)在 1999年 “6·30” 洪水中全村受災(zāi)損失嚴(yán)重,10.8 hm2(162畝)水稻、18.53 hm2(278畝)小桑苗受淹,18戶房屋進(jìn)水,直接經(jīng)濟(jì)損失20萬(wàn)元左右,間接損失難以估計(jì)。經(jīng)2010年治理后達(dá)到防洪20 a一遇、排澇10 a一遇標(biāo)準(zhǔn),建成1個(gè)排澇模數(shù)為1.84(m3/s)/km2、排澇流量為4.92 m3/s的標(biāo)準(zhǔn)化圩區(qū)。同時(shí)在圩區(qū)治理時(shí):①結(jié)合生態(tài)河道建設(shè)和加強(qiáng)水土保持,改善了河道環(huán)境、延長(zhǎng)了生命周期,在河道整治時(shí)利用淤泥還田不僅提高了田面標(biāo)高、提高田地自身防洪能力,還提高了土壤肥力,減少化肥使用量,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量;②結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)和灌區(qū)建設(shè)工程,優(yōu)化田塊布置,提高田地的灌排水能力;③與農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)規(guī)劃調(diào)整相銜接,既推進(jìn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展,又加強(qiáng)污染的源頭控制、采取截污納管,減少污水入河,改善水質(zhì);④與創(chuàng)建小康示范村、衛(wèi)生村等結(jié)合,改善村容村貌和圩區(qū)內(nèi)居民的生產(chǎn)、生活環(huán)境,提升圩區(qū)品質(zhì)。通過(guò)1年多的綜合治理,在2011年旱澇急轉(zhuǎn)和 “梅花”臺(tái)風(fēng)等惡劣工況的考驗(yàn)下,圩區(qū)內(nèi)無(wú)一畝農(nóng)田受旱、受淹,無(wú)一戶居民、企業(yè)進(jìn)水,圩區(qū)內(nèi)水環(huán)境、耕作環(huán)境、村莊環(huán)境得以改善,綜合效益非常明顯。由于圩區(qū)進(jìn)行綜合治理,施工工期集中,對(duì)農(nóng)作物和居民的影響時(shí)間較短,且效益明顯,該治理模式得到鎮(zhèn)、村、農(nóng)戶的一致認(rèn)可。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)海寧圩區(qū)現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和整治方案的分析提出了圩區(qū)整治應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、分期實(shí)施的原則,具體實(shí)施時(shí)以傳統(tǒng)治理為主,根據(jù)自身特點(diǎn)與相關(guān)工程有機(jī)結(jié)合為輔走綜合治理之路,在圩區(qū)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),使圩區(qū)的水環(huán)境、生產(chǎn)、生活環(huán)境等都得以改善,綜合效益明顯。相信在新理念、新模式指導(dǎo)下的圩區(qū)建設(shè),定會(huì)不斷取得新的成果。

[1]蔣金珠.工程水文學(xué)[M].北京:水利水電出版社,1991.

[2]周健康.太湖流域小圩區(qū)設(shè)計(jì)排澇模數(shù)計(jì)算 [J].中國(guó)給水排水,2004(12):64-66.