榆中县宛川河流域综合治理的思路与构想

作者:未知

  摘要:宛川河属季节性河流,“旱季无水,雨季洪涝”现象突出,并由此引发了诸多生态环境安全问题,流域治理工作刻不容缓。本文从基础研究、存在问题分析、流域治理措施等方面着手,以水生态环境恢复与保护建设为主线,确立了集流域河流蓝绿线划定范围、堤防工程规划、生态工程措施、非工程措施等为一体的河流保护性开发新模式。
  关键词:宛川河流域;综合治理;规划;探究
  中图分类号: X824                             文献标识码:  A                      DOI编号:   10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.028
   宛川河流域作为黄河一级支流,可谓是榆中县“母亲河”,但由于过去洪水灾害的频发,行洪过程水流陡涨陡落,形成不稳定的河床,造成泥砂淤积,特别是中、下游段局部河滩已与农田齐平,一旦发生较大洪水,会给沿岸村民、企业带来较大灾害。城市形象提升与宛川河生态本底优势的矛盾,土地指标趋紧与土地利用方式粗放的矛盾,总结为“生态安全保护之急、民生改善之急、资源盘活之急、提升功能品位之急、扩大投资发展之急”的五急,这也突出了河流流域治理规划的必要性和重要性。
  1 宛川河流域水文概况
   宛川河是横贯榆中县内最大的一条河流,宛川河系黄河一级支流,发源于甘肃省临洮县站潭乡泉头村地界,在榆中县龙泉乡刘家嘴进入榆中县境内,河道大致走向为南北走向,在来紫堡乡东、西坪村交界处的响水子峡汇入黄河。河长83.7km,河道平均纵坡12.4‰,控制流域面積186km2。流域气象特征以陈家庄气象资料为代表,多年平均降雨量为412.5mm,多年平均径流量为4260万m3。降雨量由南向北迅速减少,南部平均降水量达569mm,中部夏官营369mm,而北部只有268mm,最大相差301mm。宛川河河流径流量由降水补给,多年平均径流深24.4mm,多年平均径流量为4260万m3,径流年内分配不均,主要集中在7~8月份,无稳定中水期,其年内最大流量与最小流量比值在60倍以上,河内流量由支流径流补给,径流沿程递增。
   宛川河为季节性河流,春冬干旱,夏秋径流较多,由各主要山洪沟汇流而成,下游入黄河口处平均洪水流量227m3/s,洪水年总量2944万m3,年均输泥沙量178.85万m3,年最大输泥沙量1030.4万m3。宛川河洪水主要由暴雨形成,暴雨类型主要为雷阵雨,一般出现在5~10月,7~8月出现频次较多。暴雨具有笼罩面积小,历时较短,强度较大,雨量集中,局地性、独立性特强的特点,洪水多为局部产流,常表现为洪峰流量大,洪水历时短,洪水总量大,洪水致灾的可能性较大等特征。
  2 宛川河治理成绩及存在的主要问题
   1949年以来,宛川河流域地区进行了多次不同程度的治理,1958年在清水驿乡的黑池沟修建了天池峡水库,用来拦蓄洪水,控制泥沙;县南部建成高崖、龛谷两座水库,灌溉田地近万亩,既抑制了水灾,又有利于水土保持。2000年后开展局部河道整治工程,河道滥挖沙现象基本得到遏制,并完成甘草店段及夏官营段的治理工程建设。经过治理,河流洼地防旱排涝条件较建国初期有很大改善,但季节性河流“旱季干旱,雨季洪涝”的问题仍然存在。
  2.1 严重采挖河沙,导致河道不通、环境破坏
   从近年的河道采沙状况看来,部分区域采沙等无序过度开发,水生态与环境破坏严重。河道内部采沙大部分直径在5~6m,深度在4~5m,最大的沙坑宽为20~30m,导致部分河道的砂石资源面临枯竭,在耕地或滩地采沙遗留的采沙坑,已危及河岸的安全稳定。
  2.2 河道排水能力低,排水系统不通畅
   宛川河流域大部分地区的排涝标准不足五年一遇,排水河道除涝标准大多不足五年一遇,面上中、小沟不配套。在河床不稳定及松软的土质层的自然条件下使得宛川河流域的泥石流、洪水等一系列自然灾害频发,造成的经济损失严重。
  2.3 河水蓄水能力低,季节性集中降水导致常年干涸
   境内蓄水水库仅有上游的高崖水库,但地表水十分贫乏,年降水量对地表水增减关系极大,但区域内降水量少,同时区内地下水埋深和矿物质较高,在引洮工程尚未完成的情况下流域内几乎是常年干涸。
  2.4 流域污染影响严重
   河流两侧距离较近处仍存在榆钢、水泥厂等一批工矿业,在产生巨大经济效益的同时废水排放量也逐步扩大,污染加剧,水质恶化,对宛川河也造成了一定的影响,同时大量的废水、废气也对镇区居民的生产生活及农作物生长造成了严重的影响,对宛川河生态景观也造成了严重的影响。
  3 流域综合治理目标任务
  3.1 LID治理理念
   采用LID(Low Impact Development)低影响开发技术,通过“截、滤、渗、蓄、保”的水处理工程,可有效改善宛川河流域水环境,从源头上治理水污染问题、增加蓄水量、减少水土流失、降低自然灾害。
  3.2 治理原则
   统筹兼顾:正确处理河流治理与黄河治理的关系,统筹考虑上下游、左右岸之间的关系,协调好防洪与水资源开发利用、生态环境保护的关系。
   蓄泄兼筹:既要保证蓄水工程建设,又要保证河流的流动顺畅。
   标本兼治:从防治问题和治理问题两方面出发,既要解决问题的表象,又要从根本上杜绝问题的发生。
   因地制宜:根据当地经济社会发展的实际,合理确定远近期治理的目标、任务和工程布局。   3.3 治理目标
   依据上、中、下游不同区段的地形地貌特征,水体特征,以及城乡建设发展的要求,提出相应的治理目标。
   上游治理目标:确保水源、蓄水安全和水质保障,雨水收集储备,防洪和防水土流失;水库、人工湖等储水设施容量应满足区域用水要求,河道断面应当满足输水量要求。应结合引洮工程新修梯田,通过营造水保林、种草、封禁等措施保持水土;通过建设砌石护堤、排洪渠和沟头防护坝等工程设施确保防洪安全;通过建设人工湖或扩大水库库容提高供水安全性。上游治理的重点区域:沙河和高崖水库、高崖镇区,防洪标准按十年一遇洪水设计(Q设=796.3m3/s),并对绿线范围提出生态防护要求,防止水土流失。
   中、下游治理目标:防洪功能、储水功能、保护河道输水功能和生态修复、环境景观改善。中、下游治理的重点区域:宛川河主河道和主要支流、人工湖、人工湿地。通过建设堤坝工程设施、河堤排洪箱涵,排洪涵管等确保防洪安全;通过对沙坑治理,建人工湿地,改善生態环境,培育生态休闲观光职能。
  4 规划工程措施
  4.1 堤防工程规划
   按照《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)及宛川河流域综合整治与发展规划要求,规划治理段河道长50km,治理河堤99.583km,其中,左岸河堤长49.855km,右岸河堤长49.728km。其中,高崖镇——清水驿乡属V级工程,主要建筑物级别为5级,防洪标准按十年一遇洪水设计;清水驿乡——夏官营镇属于Ⅳ等工程,主要建筑物级别为4级,防洪标准按照二十年一遇洪水设计;夏官营镇——金崖桥属于Ⅱ级工程,主要建筑物级别为3级,防洪标准按照三十年一遇洪水设计。具体堤防工程特性及标准断面,见表1。
  4.2 河道梳理工程规划
   由于流域河道两岸距离公路及农田高度较低,需要对河道进行挖深,通过挖方或修建矮堤保持河道常水位正常;通过对堤坝建设尽量使常遇洪水在地面高程以下断面通过,减少破坏耕地和道路。河道梳理在整个河道段,河道清淤主要在流域的下游以及出海口段,由于长期的淤积,造成河口泄洪能力降低。根据“各小支流汇入口以上、河道断面变化不大、河道比降相对一致”等原则,对流域河道进行分段,流域规划梳理河道及清淤河道大约50km,目的是扩大河道行洪断面,增加泄洪能力;主要措施是退堤和河道清障,所有建筑物不得占用河道断面。根据分段总的设计洪峰流量,调整分段河道比降和典型横断面尺寸,结合河道清淤和堤防设计,保证河道不冲不淤,安全通过设计洪峰流量。
  4.3 LID生态工程措施
  4.3.1植被浅沟 植被浅沟时具有一定输水功能和一定截污净化作用的植被型草沟,用于工业区及宛川河景观大道两侧,可以代替路边的排水沟或雨水管渠道系统,植草浅沟顶宽1~2m,深度0.05~0.25m,边坡(垂直∶水平)1∶3~1∶4,纵向坡度0.3%~5%。
  4.3.2下凹式绿地 宛川河绿线范围内设计为下凹一定深度,而达到滞留收集雨水目的,既保持了水土,又能够调节区域旱涝的产生。
  4.3.3雨水塘及湿地 利用现状采砂坑洼地及沿宛川河两岸农村居民点处,在蓝线范围外绿线范围内建设部分雨水湿塘,雨水湿塘四周有一定的缓坡,坡上种植耐湿植物。
  4.3.4雨水花园 雨水花园灵活性较强,适用于道路径流雨水,通过雨水花园处理路面径流,规划将其用于流域内五镇镇区的街道、公园、广场及人行道两侧。结合生态树池进行布置,实现绿化景观、防洪排涝、生态保持三者的统一。
  5 非工程措施规划
  5.1水文建设
   加强水文基础设施建设,优化调整和完善水文站网,加强对 雨情水情的监测预报,提高水文监测和预报精度,具体内容以补充完善雨量监测站点为重点,辅以必要的水文站、水位站建设,解决中小河流水文监测空白区问题,建成覆盖河流水文监测网络,提高中小河流的水文信息采集、传输和洪水预报能力。
  5.2流域暴雨洪水预警信息系统
   根据流域山洪灾害的特性,规划在小流域内设置监测站、预警站,充分利用现有有线通讯网络,架设各雨量站通往县区防汛指挥机构的通讯线路,安装程控电话,并在村社架设有线广播,保证气象部门的暴雨预报和流域内发生暴雨信息的及时传递,保证上级防汛指挥部门指令的及时下达,确保及时抢险和人员安全转移。
  5.3管理办法及措施
   根据《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》和《中华人民共和国水土保持法》等法律法规,结合本沟道山洪灾害特点,由市、县级政府,逐步制定流域植被、河道、洪道管理办法,加强各流域植被管护,杜绝人为破坏植被的现象,限制洪水威胁区的人口发展、住房建设和生产开发,有效减轻洪水威胁区的灾害损失。清除河道内已开垦的耕地和乱弃乱倒及乱建的行洪障碍物,维护河道行洪能力,确保河道行洪畅通。贯彻“安全第一、常备不懈、以防为主、抗防救相结合”的原则,制定山洪抢险预案,成立各级行政首长为指挥的防汛抢险指挥机构,组建应急抢险队伍,最大限度地减少山洪灾害造成的人员伤亡损失,确保社会安定和经济稳定发展。
  6 结语
   通过以水生态为主体,以综合防洪和水土保护为支撑措施的河流治理新模式,形成了河流治理中水生态和防洪及水环境的相互制约、相辅相成的作用关系。通过加快推进宛川河流域防洪、防旱、防污、水土保持等水系建设综合治理,使宛川河全面实现“安全、生态、发展、和谐”的目标,基本建成与城镇化、工业化、农业现代化“三化同步”相适应的综合水利工程体系,力争早日建成安澜之河、生态之河、富庶之河。
  参考文献
   [1]《榆中县县域经济发展规划(2018-2025)》.
   [2]《榆中县国民经济和社会发展第十三个五年规划(2016-2020年)纲要》.
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   [4]聂锐华,代华龙,雷孝章,李昌志.川中小流域综合治理与开发研究[J].水土保持学报,2003-17(02).
   作者简介:张兴旺,本科学历,工程师,研究方向:农业水利工程。
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