太湖流域圩区治理规划研究

太湖流域圩区治理规划研究

1涝、渍灾害治理恢复区域主要由河流网络、湖泊和海滩组成。圩区一般地势低洼平坦,大部分地面高程均在江河湖泊的洪枯水位之间,每逢汛期,外河(湖)水位常高于圩内地面;当地暴雨径流因河道纵坡平缓,排水能力有限,加之受外江(湖)洪水顶托而不能及时外排,往往形成涝、渍灾害。圩区治理一般利用地形,或沿自然河道,堆土作堤,或开挖河沟,围田筑堤,或一面傍山水,三面筑堤围田,主要解决圩区自身防洪、除涝和灌溉等问题。但相对于太湖流域这样的大型平原河网地区而言,圩区建设仅考虑自身防洪安全远远不够;圩内防洪能力提高,涝水可在较短时间内排至圩外河道,外河水位猛涨,大大增加圩区所在区域和流域的整体防洪压力,同时也危及圩区自身安全。因此,圩区建设与规划应充分考虑区域、流域防洪规划的关系,合理制订圩区规划、实施圩区建设。2太湖流域经济发展现状太湖流域属典型的平原河网地区,其西部为山丘区,中间为平原河网和以太湖为中心的洼地及湖泊,北、东、南周边受长江口和杭州湾泥沙堆积影响,地势相对较高,形成碟边。太湖流域平原区面积较大,约占流域总面积的80%,地形一般较为平坦,地面高程很低,大都在3~5m(镇江吴淞高程,下同),大部分地区地面高程均在江、湖高水位与低水位之间,汛期外河水位高于田面,内水排泄不畅,常受外洪内涝的威胁;但这些地区土壤肥沃、雨量丰富、水网密布、湖泊众多,水源充沛,为解决外洪内涝的矛盾,流域历代人民付出了巨大努力,把大片冲积平原分割成无数大小不同的地块,依据地形条件,在江河两岸和沿湖低洼地筑堤围垦,抵御洪水,形成水网圩区。随着经济的发展,太湖流域平原地区洼地围垦逐渐增多,陆续出现零星分散的、初级形式的圩田。唐代经济比较发达,重视农业,实行大圩制,圩田面积范围一般在1~3万亩之间。到宋、元、明、清代,唐代形成的大圩制难以维持,大圩分割成众多小圩。到建国初,太湖流域普遍是分散的小圩区,小则几十亩,大则几百亩,上万亩的圩子很少。建国后对圩区进行了大力治理,其中包括分散小圩的联并和围湖垦殖。建国以来,太湖流域联圩并圩一直在进行之中,只是不同年代进行的程度有所不同。20世纪60和70年代,大搞农田水利建设,开展了大规模的围湖垦殖活动,一直到80年代中期。70年代是湖荡围垦的高峰时期,无论围垦的数量还是面积都超过50年代、60年代和80年代的总和,在此之后进行过小规模联圩和并圩。1991年大水后,由于对水利建设的重视,圩区治理力度加大,圩区排涝动力有较大增加,对一些零星小圩也进行了联并。到1997年,太湖流域圩区达到了较大规模,圩区总面积14542km2,占全流域平原面积的51%。圩内以农田为主,占圩区总面积的61%。圩内工农业总产值也普遍较高,圩内的人口及工农业产值均占全流域总量的一半以上。1999年特大洪水实践经验表明,采用小圩区格局方案,虽有很多优点,但遇高标准洪水时,由于战线过长,防洪标准偏低,难于防御较高标准的洪涝灾害。因此,流域内各地区近年来大力开展圩区整治,实行大规模的联圩并圩,圩区的排涝动力和圩堤强度有了较大的提高,圩区防洪格局也有较大的变化,特别是城市防洪,由联圩并圩发展成为区域性的大包围。较1997年,太湖流域圩区面积进一步扩大,圩内工农业总产值也有所增加,圩区在全流域经济生活中占有一定地位。3太湖流域防洪工程,主要有“最单元部分”太湖流域圩区面积占平原区一半以上,圩区是太湖流域最基础、最单元的部分,也是太湖流域防洪理应保护的部分。经过多年的圩区治理,圩区防洪安全程度大大提高,但从流域防洪安全角度来看,还存在不少的问题,主要包括以下几个方面。3.1坝区治理现状从太湖流域的圩区治理历史情况来看,以往的圩区治理格局主要考虑单个圩区的治理问题,尚未对整个流域的圩区格局进行过统一规划。数百年来,太湖流域的祖先在不断地适应、发展,圩区的治理格局不断变化,从零星的小圩区发展到唐代万亩规模的大圩区,再到宋代以后的零星小圩区,直到现在的区域性大包围圩区,圩区治理格局尚未形成成熟理念。从目前圩区治理现状看,由于缺乏统一规划,全流域圈圩建站,留下的圩外排水河道和蓄水湖荡严重不足,大大降低了流域及区域排洪、蓄洪能力,加大了圩外防洪压力,圩区本身也常出现内涝、破圩、沉圩等灾情。如1999年大水暴风雨集中在嘉兴、湖州、苏州地区,形成严重洪涝灾害,就湖州市而言,破圩沉圩340座,面积53km2;同时,因圩区外排水量猛增,导致太湖水位出现日涨21cm的记录,一日增蓄高达5亿m3;圩区外排引起的汛期高外河水位,导致无锡、常州及上海浦东区的部分圩区排水困难,也积涝成灾。3.2外河、内河水位猛涨由于诸多原因,流域、区域防洪规划尚未对圩区治理格局、排涝动力等提出指导意见,圩区规划与流域、区域防洪规划存在不协调性。如遇流域性洪水平原地区众多圩区泵站在汛期集中外排圩内涝水,造成圩外河道水位涨幅加快,并使洪水迅速汇入流域、区域骨干河道,增加流域、区域防洪压力。例如2007年7月无锡市地区普降暴雨,无锡市城市大范围已形成,在巨大的圩区排涝动力作用下,外河望虞河水位猛涨,7月5日望虞河琳桥水位4.13m,(镇江吴淞基面,下同),逼近望虞河堤防设计行洪水位,如遇太湖洪水,将对望虞河排泄流域洪水造成巨大压力;同时,无锡市外排圩内涝水也导致运河水位抬高,运河水位高于无锡地区运河以南地区水位,导致运河以南地区涝水难以排入运河,加之太湖蓝藻事件的发生,涝水不允许入湖,直接造成了运河以南地区防洪除涝压力。另外,因为圩区大规模外排涝水,导致无锡市大范围内水位猛降,无锡南门水位仅3.07m,与外河水位差超过1.0m,外河、内河形成了巨大水位差,且持续时间较长,危及圩区本身防洪安全。综上所述,流域、区域骨干河道现有“外排”规模排水能力明显不足,无法满足圩区排涝要求,亟需扩大流域、区域“外排”规模,而流域、区域防洪规划原定的骨干排水河道规划“外排”规模能否满足,尚需进一步论证。3.3流域内叉区的水利工程建设现状太湖流域圩区建设进展迅速,大部分治理工程(包括城市防洪工程)已基本完成,但流域及区域防洪工程建设进展缓慢,与圩区建设不相协调。太湖流域圩区建设尚处于省市县、上下游、左右岸各自为政的无序状态,各自为政,标准不一。各地方为了自身防洪安全盲目提高圩区排涝动力,圩区总的排涝动力处于失控状态。据初步统计,太湖流域现状的圩区总排涝动力已超过10000m3/s;流域内各地区圩区建设标准也各不相同,经济条件好的地区,圩区保护标准越来越高,圩区的堤高及排水模数不断提高,流域内某些地区排涝模数高达1.0~1.5m3/s·km2。随着经济社会的高速发展,圩区建设也出现相互攀比的现象,导致恶性竞争,标准低的圩区很难保证防洪安全。3.4塘内农田和流域中n、p、k含量迅速排至形成城乡统一的排水系统圩区的发展带来了新的环境问题。近年来,圩内农田使用的化肥农药数量增加,在圩区春、夏季集中排水时将圩内农田和水域中的N、P、K含量迅速排至圩外河湖,污染流域水环境;如溧阳市农田排水中TN、TP可达21.43、1.189mg/L,武进市TN、TP为22.2、1.78mg/L。同时,圩区本身一般是闭合的,圩内、圩外水量交换不畅,圩内水质也易于污染,影响圩内人民的生活。4亚区管理的一些思考4.1调研流域骨干河道排水能力、水资源量等关键因素平原河网地区,圩外骨干河道排水功能非单一性,既排区域涝水,也排流域洪水,这就要求圩区治理应对骨干河道排水能力、排水要求等方面有所研究。只有明确了解流域骨干河道排水能力、排水要求等关键因素,在研究圩区格局时,才能有的放矢。如果流域骨干河道在洪水期间本身就存在排水不畅、规模过小、阻水严重等各种不利因素,仍进行圩区治理,进一步缩小调蓄水面,将圩内涝水排至骨干河道,抬高骨干河道水位,既危及流域防洪安全,也使区域内一部分不需圩区治理的地区需进行圩区治理,同时还会造成圩区本身防洪安全。4.2值指标干道格局不同就太湖流域大型平原河网地区而言,圩内、流域及区域防洪为一个整体,圩区格局与骨干河道格局具有互动性。所谓互动性,即圩区格局影响或决定骨干河道格局,而骨干河道格局也会影响或决定圩区格局,总体原则是圩区格局服从骨干河道格局,骨干河道格局服务于圩区格局。圩区治理时,如不考虑骨干河道整治,将造成圩区规模布局不合理,产生骨干河道水位抬高过大的影响。骨干河道整治如不考虑圩区治理因素,河道整治的规模则往往偏小,圩区治理后,可能还需要重新进行河道整治,达不到河道整治的目的。因此,圩区治理格局的确定,应统一考虑骨干河道格局,才具有合理性。4.3整治措施需具有前瞻性、经济性、全面性由于圩区格局与河道格局具有相互关系,在一个大型平原河网地区,采用什么样的圩区格局应与河道格局全面、统一、系统的来考虑,做到圩区、区域及流域治理整体最优。圩区治理,如不考虑流域及区域骨干河道整治,将造成圩区规模布局不合理,产生外江水位抬高过大,危及流域及区域防洪安全;流域、区域河道整治如不考虑圩区治理的因素,骨干河道整治的规模将偏小,达不到骨干河道整治的目的,圩区治理后,仍需重新进行骨干河道整治。因此,圩区治理、流域及区域骨干河道整治统一规划,提出的圩区治理和骨干河道整治措施才具有前瞻性、经济性、全面性。否则,必有所欠缺,不是最优方案。规划实施时,应考虑分期实施的原则,骨干河道整治可考虑优先实施,力求在骨干河道排水条件改善的前提下,再实施圩区治理,避免