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塔里木河干流位于盆地腹地,從肖夾克至臺特馬湖全長1321km,屬平原型河流。由于塔里木河上、中、下游的地理環境不同,其河性和生態環境現狀有很大的差異。上游河段(肖夾克~英巴扎)長495km,河道比較順直,河漫灘發育,河勢多變,汛期洪水漫溢;中游河段(英巴扎~恰拉)長398km,河道彎曲,河勢相對穩定,泥沙淤積,洪水漫溢,無效耗水嚴重;下游河段(恰拉~臺特馬湖)長428km,河道比較穩定,但由于下游河道長期干涸,生態環境問題十分突出。
一、塔里木河干流河道的主要問題
1.干流河道水資源無效損耗
塔里木河干流多年平均年徑流量沿程遞減,從阿拉爾站的45.82億m3依次遞減至新其滿、英巴扎、恰拉站的37.62億、28.76億和6.78億m3,水量損耗非常大。
洪水漫溢是水資源無效損耗的主要形式。洪水期7~9月份是水量損失最重要的時段,上、中游河段7~9月份占全年損失水量的74.50%,其中上游7~9月份損失百分數為65.88%,中游為81.14%。對1981~1995年來水和耗水分析表明,洪水漫溢、河道滲漏、引水等分別占耗水量的43.5%、25.5%和18.2%,表明洪水漫溢是河道水量損失的主要因素。
而不規整的地形加劇了洪水漫溢。據1991年和2000年河道斷面資料,可以估計出干流河道的過流能力,進一步說明洪水漫溢是水量耗水的關鍵。
引水分流的粗放管理加重了水資源的浪費。目前,河道引水分流主要包括引水口和跑水口兩種形式,有計劃有目的的分水口稱為引水口,私扒亂引和水流沖決等形成的分水口稱為跑水口。由于塔里木河干流基礎設施建設薄弱,管理體制不夠健全,引水用水處于無控制狀態,上、中游私扒亂引現象十分普遍。新疆水文局和設計院近期實地調查發現,塔里木河干流有大小分水口約308個,其中較大的分水口就有138個,這些分水口具有很大的過水能力,而且90%以上的分水口都處于無控制狀態,長期跑水。不僅浪費大量水資源,而且與洪水漫溢的共同影響下,會造成干流兩岸,特別是中游地區土壤次生鹽漬化現象。
2.干流河道的泥沙淤積及河勢擺動問題
塔里木河屬內陸河,來水泥沙一是隨洪水漫溢和跑水進入河道兩岸,二是淤積在河道內。泥沙淤積會造成河槽輸水輸沙能力的降低,反過來又加重河道淤積。比如,河道上游中、下河段和中游上、中河段,泥沙淤積較多,河道輸水輸沙能力降低,洪水漫灘的機會增加,無效耗水量增加,中游下段河道的阻水反過來會加重河道泥沙淤積。目前,由于河道淤積嚴重,中下游河道過水能力已難以滿足河道下游的需水要求。
塔里木河上游上、中河段(阿拉爾~曲毛格金)屬游蕩型和過渡型河段,河勢變化頻繁,擺動幅度較大,流路不穩定,取水工程常常會出現脫流現象,取水難度增大。上游下段和中下游河段屬彎曲型河道(曲毛格金以下河段),河勢相對穩定,但岸邊泥沙屬沙壤土,易沖刷后退,造成河勢畸形發展,彎道頂點常常會出現上提下挫的現象,凹岸取水受到威脅,也有可能出現脫流問題。
3.下游河道長期干涸,生態環境惡化
上游來水量的減少及河道漫溢、引跑水量的增加,導致進入下游的水量大幅度減少。干流地表徑流的減少,造成干流區許多地區地下水位不斷下降。河道中游區的地下水位,20世紀90年代比六七十年代下降約0.5~1.5m,大量濕地消失。下游大西海子以下地區地下水位下降更為明顯,五六十年代英蘇至阿爾干地下水埋深約為3~5m,1973年為6~7m,1989年為8.0~10.4m,1997年則為9.44~12.65m,近期該地區的地下水埋深都遠大于植被死亡地下水埋深5~6m,導致植被及胡楊林大量枯萎死亡,沙漠化快速發展。以阿爾干典型區為例,從1959年到1996年,阿爾干地區沙漠化的總面積由1371.22km2增加到1494.29km2,極度沙漠化所占比例由1959年的30.20%增至1996年的35.23%。塔里木河的尾閭湖泊臺特馬湖近百年來湖面最大范圍約150km2,但湖泊干涸以后沙漠化不斷發展加劇,至1997年,在羅布莊附近已形成高4~5m的半流動沙垅群,羅布莊橋面橋下積沙,沙丘包圍著橋體并掩埋了218國道,河道蹤跡蕩然無存。因此,如此的生態環境的惡化不僅影響本地區經濟發展,而且使塔里木河下游綠色走廊作用和戰略地位受到嚴重的威脅。
二、河道整治的思路
為了改善干流下游日益惡化的生態環境,增加向下游的輸水量是關鍵。結合塔里木河干流所存在的主要問題,對上中游挖潛要水,有目的、有針對性地對塔里木河干流河道進行治理是必要的。
為了減少水量的無效浪費,改善土壤耕種條件,應封堵不必要的引水跑水口,進行引水控制,提高水資源利用的管理水平。
洪水期,塔里木河干流水位高,兩岸地形不規整造成洪水大量漫溢,塔里木河干流上、中游河道洪水漫溢占總水量損失的43.5%,是河道整治的主要問題。為了減少洪水漫溢帶來的無效損耗,增加向下游輸水量,有必要在干流兩岸地形較低的河段建設適當標準的堤防工程,阻止洪水無效漫溢。
改變目前河道淤積現狀的途徑主要是減少來沙量和增加河道輸沙能力,由于短期內大幅度減少來沙量是不現實的,河道減淤的主要途徑就是增加干流河道,特別是中游河段的輸沙能力。從干流河道單寬輸沙率表達式可知,通過增加河道過流量Q和縮窄河道水面寬度B,可以提高河道輸沙能力。前者可以通過封堵跑水口、攔截漫溢洪水等來實現,即所謂堤防整治工程,后者可以通過調整堤防寬度來完成。
為了改善塔里木河上游河道的河性,穩定塔里木河中下游河勢和提高引水的效率,結合河道的具體特點,修建一定的控導工程是必要的。
綜上所述,塔里木河干流上中游河段缺乏整治工程,河道泥沙淤積嚴重,河勢多變,過流能力不足,大量洪水漫溢和嚴重的私扒亂引造成水資源的浪費和耗散,而且也引起了大面積的土地鹽堿化。中上游的洪水漫溢和引水無度造成下游河道斷流范圍和時間增加,地下水位降低,生態環境嚴重惡化,大面積的植被、胡楊林枯萎死亡。因此,為了改善干流河道現存的水資源無效損耗和管理粗放,河道淤積和河勢多變,以及生態環境惡化等問題,對干流河道進行綜合治理是十分必要的,具有重要社會經濟效益和戰略意義。塔里木河干流綜合治理的任務是:通過塔里木河干流河道綜合治理(比如輸水堤防工程、河道整治及疏浚、歸并修建引水閘等),變無序引水為計劃用水,提高河道輸水能力,一般年份防止洪水無序漫溢,減少水資源無效耗損,增加進入下游河道的水量,合理配置水資源,為干流中下游生態提供水資源保障。
三、塔里木河干流河道的治理對策
1.塔里木河干流治理對策河道輸水整治的主要目標是保證每年進入下游的水量不少于3.5億m3。河道輸水整治包括兩方面的內容:一是上中游的開源節流工程,二是輸水配套工程。
從開源節流方面而言,控制上中游引跑水和洪水漫溢水量是增加向下游河道輸水的主要途徑。通過封堵私扒亂引跑水口及修建引水控制閘可以有效地控制干流兩岸引水,減少無效損耗;在河道兩岸較低的河段修建輸水堤防將有效地控制洪水的漫溢,減少灘地洪水漫溢水量。因此,河道開源節流工程主要包括控制封堵分水口和輸水堤防整治??刂品舛路炙诘膶Σ咧饕欠舛屡芩?,歸并現有引水口,修建引水閘;輸水堤防方案根據輸水標準,在部分河段上修建輸水堤防、布設引水控制閘及生態閘。顯然,前者實際上是后者必須實施的措施之一,兩項對策在塔里木河治理中即可以單獨使用,也可以同時采用。
無論是控制封堵分水口方案,還是輸水堤防整治方案,另一個關鍵問題是水流能否穩定地輸送到下游,即干流河勢穩定性和中下游局部河段的輸水能力問題。首先,新其滿河段及其以上河道為游蕩性和過渡性河道,河勢多變;而新其滿河段以下河道為彎曲性河道,其河岸易于沖刷,側向變幅較大;對于一些汊道河段,汊道河勢及分流比也不穩定,河勢及分流比的不穩定對河道輸水及引水問題都是不利的。因此,進行一些輸水配套控制工程(比如河道控制分水樞紐,整治控導工程等)是必要的。其次,烏斯滿河口以下河段的過流能力僅為30~200m3/s,有的斷面已經淤堵。比如在霍爾加以下斷面、渭干塔里木河和老塔里木河的一些斷面,其過流能力都比較小,難以滿足水量下泄的要求;下游河道的過流能力更小,特別是庫爾干以下河道,由于長期處于斷流狀態,河道受到風沙沉積,過流能力很小,有的河道蹤跡蕩然無存。因此,結合河道設計流量,對上述河道斷面進行疏浚和堤防整治,以提高中下游河道的輸水能力,減緩中上游的漫溢程度。
2.塔里木河干流河道整治對策的分析
(1)控制封堵分水口方案
控制封堵分水口主要是封堵中上游私扒亂引的跑水口,歸并和控制引水口。實施該方案后,可以增加進入下游的水量。該方案的主要優點:一是作為干流河道綜合治理的前期工程,與堤防工程相比,封堵私扒亂引跑水口或控制引水可以節省堤防工程量,減少工程的投資;二是封堵私扒亂引跑水口和控制引水,可以初步解決干流上中游引水無度的問題,減少洪水漫溢,增加下游的輸水量,緩解下游生態環境惡化的問題;三是控制封堵分水口方案的實施,洪水仍處于漫溢狀態,能較好的保護兩岸的天然生態環境。
控制封堵分水口方案的主要問題:一是控制封堵分水口方案仍沒有完全解決洪水漫溢而造成水資源無益耗損問題,沒能充分有效地利用水資源;二是控制封堵分水口方案沒能解決河道上、中游河勢多變、泥沙淤積等問題。
(2)輸水堤防工程整治方案
輸水堤防工程結合河勢變化的特點、地形條件等因素,在封堵私扒亂引跑水口和控制引水的基礎上,結合河道整治標準,對坑洼漫溢跑水或過流能力小的河段修筑堤防,防止洪水漫溢,提高河道過流能力。
與控制封堵分水口方案相比,輸水堤防工程能更有效地控制洪水漫溢,更合理地利用水資源,對河勢穩定也是有利的,同時還能兼顧上述方案第二個優點。輸水堤防工程的主要缺點是工程量大,以及堤防工程占地和施工對兩岸生態環境造成一定的影響或破壞。而且該方案仍有一些令人擔心的問題沒有得到很好地解決,比如堤防工程對塔里木河干流河道沖淤及河性的影響,工程泥沙問題,以及上中游兩岸生態環境的保護問題。因此,從塔里木河的長期整治和整體規劃而言,塔里木河干流輸水整治方案可以從兩個方面實施,首先封堵私扒亂引的跑水口和興建引水控制閘,使干流引水無度狀態和部分洪水漫溢問題得到有效的控制,將上中游無效損耗水量輸送至下游;其次結合兩岸地形情況,對兩岸地形較低,特別是跑水嚴重的河段進行堤防整治,使一般洪水漫溢得到控制,充分利用水資源。
3.堤防整治與整治標準
沙雅二牧場以下河道,特別是沙雅二牧場至新其滿、烏斯滿至阿其克河口、下游一些河段的河槽深度相對較小,變化于0.5~3.0m,且局部河段兩岸地形低于河床,說明這些地方的引水口長期處于跑水狀態,相應的河道過流能力不能滿足輸水要求。對于這類河段,首先要封堵跑水口、修建引水閘、有計劃地進行引水控制;其次根據一定的洪水標準,建設堤防工程,防止洪水漫溢,提高過流能力,即局部堤防工程。另外,對一些阻水斷面進行必要的疏浚,以達到有利于輸水的目的。
在堤防整治過程中,是局部修建堤防,還是全線修建堤防是令人關注的焦點問題。堤防修建標準實際上和選用的洪水標準有直接的關系,當洪水標準較高時(比如20年一遇或50年一遇),對應的洪水流量較大,堤防修建的標準高,有可能上、中、下游全河段或大部分河道皆需要修建;當選用洪水標準較低時,堤防修建的標準較低,堤線短,不需要全線修建堤防;若堤防設計流量采用平灘流量時,兩岸不用修建堤防也能滿足要求,此時僅控制引水、封堵跑水口就可以滿足要求。由于塔里木河治理的特殊性,河道治理標準與其他河道有很大的差異。對塔里木河而言,生態環境是治理的主要問題,防洪則屬于次要問題。塔里木河兩岸生態需水特點是通過2~3年一次的漫溢洪水,來滿足兩岸生態用水要求。因此,塔里木河干流河道治理和堤防工程設計的洪水標準不需過高,堤防洪水標準以滿足向下游的輸水量為準。
參考文獻:
論文摘要:介紹了河道整治規劃的定義、類型、基本原則、主要內容及設計標準。
一、河道整治規劃的定義
河道整治規劃是指:根據河道演變規律和興利除害要求,為治理、改造河道所進行的水利工程規劃及航道整治規劃。河道在挾移泥沙的水流作用下,常處于變化狀態;在流域治理開發過程中,某些工程的實施也常改變河道的水文情勢,并影響其上下游、左右岸。河道整治規劃通常要在流域規劃的基礎上進行,并成為流域治理工作的一部分。
二、類型
2.1按河道自然條件,分為山區河道整治規劃、平原河道整治規劃和河口整治規劃
①山區河道的兩岸多為基巖,河床多由基巖或粗沙、卵石組成,河床坡度陡、流速大、水位漲落快,但河床變形強度較小。山區河道整治規劃的主要目標是航運、工農業取水等,規劃中應根據要求對渠化、治導等工程措施作出全面安排。②平原河道兩岸多為沖積土壤,由于河道水沙作用和河岸土質的差異,形成微彎、蜿蜒、分叉和游蕩等4種基本河型。平原河道整治規劃的主要目標是防洪、航運、工農業取水和城市建設等,規劃要根據不同河型和整治目標提出工程措施。對蜿蜒型河道,要力求通過整治使其成為微彎河道;對過度彎曲的河段,可考慮實施人工裁彎;對分叉型河道可考慮堵漢并流,將其整治成單一微彎河道,或使其形成穩定的汊道河段;對游蕩型河道可護灘定彎,以彎導流,穩定河槽,控制流勢。如黑龍江省東部地區典型的裁彎取直治理的河道有:蜿蜒河(36.3kni)、七星河(140.5km)等。③河口段受徑流和潮流的共同影響,河床演變復雜。整治的主要目標是防洪、航運、工農業取水和灘地利用等。規劃可研究采用固灘護岸、堵汊并流、疏浚導流等工程措施。
2.2按水利樞紐對河道的影響,分為庫區河段整治規劃、壩區河段整治規劃和壩下游河段整治規劃
①庫區河段整治規劃主要是研究水庫回水變動區的整治。水庫回水變動區具有天然河道和水庫的兩重特性。汛期受回水影響的河段發生累積性泥沙淤積,使原河床邊界對水流的控制作用減弱,局部河段河勢發生變化,河道向單一、規順、微彎方向發展,航道、港口碼頭和取水口的條件將有所改善;某些港口碼頭和取水口可能因泥沙淤積而受到影響。規劃中可以采取修建整治建筑物、疏浚等工程措施。②壩區河段整治規劃是配合水利樞紐工程設計,研究樞紐上下游局部河段的整治措施,控制樞紐上游近壩段的河勢,保證泄水建筑物、電站的正常運行和通航建筑物引航道的暢通,充分發揮水利樞紐的防洪、航運和發電等效益。這項規劃對于具有綜合利用效益的徑流式樞紐或航運樞紐尤為重要。⑧壩下游河段整治規劃研究針對建壩引起的下游河道變化所采取的整治措施。由于建壩后水沙條件的改變,壩下游河道一般發生沖刷,水位下降,河勢也有變化,這些對下游河段的防洪、航運、工農業取水、港口碼頭建設都可能帶來影響。規劃中要對上述變化作出預測,并提出整治方案及措施。
2.3按整治程序,分為河勢控制規劃和局部河段整治規劃。對于整治工程量大,或情況比較復雜的河道,特別是大江大河,整治工程只能分階段實施。河勢控制規劃是通過分析河段的演變過程,研究促成和穩定有利河勢的工程措施。通常采用護岸工程,輔以其他措施。局部河段整治規劃是在有利河勢基本穩定的基礎上,研究對局部河段進一步整治的方案,以滿足防洪、航運、工農業取水以及港口碼頭建設的要求。
2.4按各部門的要求,分為航道整治規劃、橋渡河段整治規劃、取水口河段整治規劃、堤防護岸工程規劃等。這些以某一部門要求為主的河道整治規劃,也需兼顧其他部門的要求,最大限度地發揮工程的綜合效益。
三、基本原則
主要是全面規劃、綜合利用;因勢利導、因地制宜;遠近結合、分期實施。全面規劃、綜合利用是統籌考慮各方面要求,妥善處理上下游、左右岸、各地區、各部門之間的關系,明確重點,兼顧一般,以達到綜合利用水資源的目的。因勢利導、因地制宜是具體分析本河段的特性及其演變規律,預測其發展趨勢,并總結本河段已往整治的經驗教訓,提出適合本河段的整治工程措施。遠近結合、分期實施是指規劃中需包括整治的遠景目標和近期要求,分清輕重緩急,有計劃地實施。
四、主要內容
4.1河道基本特性及演變趨勢分析包括對河道自然地理概況,來水、來沙特性,河岸土質、河床形態、歷史演變、近期演變等特點和規律的分析,以及對河道演變趨勢的預測。對擬建水利樞紐的河道上下游,還要盡量就可能引起的變化作出定量估計。這項工作一般采用實測資料分析、數學模型計算、實體模型試驗相結合的方法。
4.2河道兩岸社會經濟、生態環境情況調查分析包括對沿岸城鎮、工農業生產、堤防、航運等建設現狀和發展規劃的了解與分析。
4.3河道整治現狀調查及問題分析通過對已建整治工程現狀的調查,探討其實施過程、工程效果與主要的經驗教訓。
4.4河道整治任務與整治措施的確定根據各方面提出的要求,結合河道特點,確定本河段整治的基本任務,并擬定整治的主要工程措施。
4.5整治工程的經濟效益和社會效益、環境效益分析包括分析整治后可能減少的淹沒損失,論證防洪經濟效益;Sk整治后增加的航道和港口水深、改善航運水流條件、增加單位功率的拖載量、縮短船舶運輸周期、提高航行安全保證率等方面,論證航運經濟效益。此外,還應分析對取水、城市建設等方面的效益。
4.6規劃實施程序的安排治河工程是動態工程,具有很強的時機性。應在分析治河有利時機的基礎上,對整個實施程序作出輪廓安排,以減少整治難度,節約投資。
五、設計標準
5.1設計流量和設計水位。整治洪水河槽的設計流量,需根據保護地區的重要性,選取相當其防洪標準的洪水流量,其相應的水位即為設計水位;整治中水河槽的設計流量可采用造床流量或平灘流量,其相應的水位即為設計水位;整治枯水河槽的設計水位可根據通航等級或其他整治要求,采用不同保證率的最低水位,其相應的流量即設計流量。
5.2整治線。河道整治后在設計流量下的平面輪廓線,稱河道整治線。平原河道整治線分洪水河槽整治線、中水河槽整治線和枯水河槽整治線,其中對河勢起控制作用的是中水河槽整治線。洪水河槽整治線即兩岸堤防的平面輪廓線。堤線與主河槽岸線之間需根據宣泄設計洪水和防止堤岸沖刷的需要留足灘地寬度。
桑干河屬海河流域永定河水系,由上游源子河、恢河在朔城區馬邑匯合后為桑干河,流經朔城區、山陰縣、應縣、懷仁縣,在懷仁縣古家坡附近進入大同市,經河北省匯入永定河。朔州市界以上流域面積8618km2,省界以上流域面積為17744km2,河道長度為241km,其中朔州段長為124km。在朔城區東榆林村建有一座中型水庫,總庫容為6500萬m3,水庫大壩控制流域面積3430km2。本段河道主要支流有兩條即黃水河與渾河,分別于應縣西朱莊、懷仁縣新橋附近匯入桑干河。并在干流東榆林水庫下游羅莊、黃水河入匯口下游西朱莊附近分別設有兩個水文測站。本文僅對東榆林水庫下游至懷仁縣新橋(渾河入口)段進行初步分析,全長81.3km。
本流域地處內陸高原,屬北溫帶較干燥的大陸性氣候,干旱寒冷溫差大,降雨量少,雨期集中,降雨主要集中在7—9月份,占全年降雨量的70%左右,降水量年內分配很不均勻,年降雨量為300—500mm,多年平均降雨量為350—430mm之間。
桑干河朔州段河道,具有平原型河道特征,兩岸平坦開闊,河床寬淺。河道兩岸均有一級階地分布,一級階地高出河床1—2m,在安榮橋上游一帶階地高出河床3—8m,河寬約200—1500m,坡降約為0.6‰左右。河床組成物質主要是沙壤土,泥沙平均粒徑0.2—0.7mm,中小水流河勢變化迅速,走彎嚴重,主流擺動頻繁。各河段河道特征見表1。干流沿線均為第四系沖積地層。
桑干河河道特征統計表(朔州段)表1
河段
距離(km)
平均坡降(‰)
主槽寬度B(m)
主槽深度H(m)
河寬(m)
河相關系√B/H
壩下—安榮橋
12
0.59
200
安榮橋—西小河
16
0.62
97
1.4
350
7.03
西小河—西朱莊橋
24
0.61
120
1.2
400
9.13
西朱莊橋—新橋
19
0.86
150
1.4
420
8.75
2水文特征分析
2.1歷史洪水
桑干河洪澇災害比較頻繁,從明朝開始就有不少史料記載。據馬邑縣志記載:“明神宗萬歷三年(1575年)秋七月,馬邑大雨四十日,壞城屋蘆舍千余?!鼻骞饩w十八年(1892年),桑干河上游發生了一次長歷時的降雨過程,致使河道出現范圍很廣的特大洪水,給我省北部地區造成了大范圍的洪水災害。
從海委審定的《永定河流域規劃報告》看,400年來,1896年(清光緒二十二年)洪水為桑干河我省境內調查的首位洪水,據馬邑縣志記載,“六月桑干河道,四關一村為水淹,溺死男女老幼共三十七口”,尉家小堡該年調查值為5140m3/s。
本世紀的1922年、1949年、1952年、1959年、1963年、1967年均出現過較大的洪水,形成沿河兩岸一定范圍的洪澇災害。
2.2水文特征及對河道影響
桑干河流域地處半干旱的黃土高原,大部分降雨集中于汛期,屬于暴雨型徑流過程,非汛期的河道徑流主要為神頭泉水(流量為4.5——6.5m3/s)及降雨補給,輸沙量則基本集中于汛期洪水。由于河道洪枯相差十分懸殊,平原河道呈復式河槽形態。
根據羅莊及西朱莊水文站的多年統計資料表明,桑干河上游的水沙系列在近四十年內的變化很大,主要表現從七十年代以后徑流量,輸沙量大幅度減小,含沙量下降,詳見表2,河道洪水發生頻率降低。究其原因主要是:(1)六、七十年代在桑干河流域的上游干、支流興建了一系列的中、小型水庫和河道引水工程,隨著工農業用水的逐漸增加,水庫等水利設施對徑流量的調蓄和攔截量也隨之增加,以致在枯水期經常出現河道斷流。攔蓄洪水的同時也攔蓄了大量的泥沙。(2)七十年代以后,特別是九十年代,流域的枯水年份所占比例明顯增大。以西朱莊站為例,八十年代和九十年代的年平均徑流量分別是六十年代的27%和14%。
桑干河上游兩站分年代(10年)水沙統計表表2
年代
66—69
70—79
80—89
90—97
多年平均
徑流量(億m3/年)
羅莊站
3.584
2.387
1.605
1.367
2.037
西朱莊
3.954
1.734
1.086
0.544
1.512
輸沙量(萬噸/年)
羅莊站
2204
522
260
262
585
西朱莊
1892
301
214
151
435
由于河道徑流量、含沙量減少,漫灘洪水出現的機率下降,導致河槽縮窄,平灘流量降低。河槽淘刷深約1.0—1.5m,呈現“V”字型枯水河槽。由于中、枯水所占比例相對增加,部分河段的曲率增大,致使洪水傳播歷時延長。
2.3水文分析
羅莊站采用1896年及1949年兩次調查洪水,西朱莊站采用1896年及1922年兩次調查洪水,加上兩站全部實測洪水系列(還原后)分別進行各站洪峰頻率計算,采用P-Ⅲ型分布適線,雙權函數法計算統計參數。計算結果見表3。
桑干河洪峰流量特征值表表3單位:m3/s
站名
分析時段(年)
統計參數
洪峰均值
極值年洪峰流量
各頻率洪峰流量
Cv
Cs/Cv
最大
最小
極值年
1%
2%
5%
10%
20%
洪峰
出現年份
洪峰
出現年份
羅莊
1952-1997
1.0
2
394
1270
1952
19.6
1986
65
1816
1541
1182
906
634
西朱莊
1958-1997
1.5
2
405
2000
1967
7.15
1986
280
2867
2321
1680
919
660
2.4各河段設計洪峰流量
東榆林水庫至懷仁縣新橋渾河入匯口共有兩條較大支流匯入桑干河,即流域面積在2000km2以上的黃水河和渾河。黃水河入匯口距西朱莊水文站上游1.0km處,其影響可由西朱莊站的洪水系列反應。這樣根據主要支流入匯情況將本河段的洪水計算分為二段即東榆林水庫至西朱莊段,西朱莊至新橋段,這兩段河道設計洪峰流量可由兩水文站洪水資料系列分析而得。詳見表4。
各河段設計洪峰流量成果表表4
分析河段
對應水文站
設計洪峰流量
備注
2%
5%
10%
東榆林水庫—西朱莊段
羅莊站
1541
1182
906
黃水河入口
西朱莊—新橋段
西朱莊站
2321
1680
919
渾河入口
3河道特征分析
桑干河在東榆林水庫至山陰縣安榮村段的12km內兩岸階地較高;安榮村至懷仁新橋段長約69km為平原游蕩型河流,河道形態及基本特征具有游蕩性特征。
(1)河槽寬淺,河勢散亂多變
本段河道屬于平原游蕩型河流,河道比降約0.8‰,河道寬闊,平均寬度400—700m,主槽寬淺,寬約100—200m,深約1.0m。河床主要由沙壤土組成,穩定性較差,在一般小流量尤其是中水流量下變化較大,河勢變化十分散亂。河段內堤防工程基本上沒有。
(2)主河段河床淤積嚴重
在河道的灘地里,兩岸群眾自60年代起就種植防護林帶,主要有楊樹、酸刺柳等,使主槽寬度縮窄,僅100—200m,因此當發生較大洪水時,洪水漫灘后,流速減緩,泥沙落淤,造成河灘內淤積嚴重。根據羅莊和西朱莊水文站實測資料,在近30年的時間里,河床平均淤高約1.0m,年平均淤積速度約3.0cm。尤其是薛家營水庫引水段,由于在河道筑壩取水,主河槽淤積已滿,形成了局部的懸河。
4存在問題及規劃原則
4.1存在問題
根據以上分析,本段河道目前存在的主要問題有兩點:一是河道擺動范圍大,河勢多變,河槽遷徙不定,危及兩岸村莊及沿河耕地的安全;二是防洪標準低,由于本段河道一直沒有進行過系統規劃和堤防建設,個別地段修建的防護工程也因年久失修而破壞十分嚴重。目前的防洪標準不足五年一遇。
4.2治理目標
為沿河兩岸村鎮的人民生命財產安全和經濟建設提供防洪保障,為合理開發灘涂,治理鹽堿下濕地創造必要的條件;
將本河段的防洪能力由現在不足五年一遇的標準提高到二十年一遇,理順并基本控制洪、中水河勢。
4.3規劃原則
河道現狀為基礎,根據本河段的治理目標,河床演變特點,因勢利導,統籌規劃,著眼長遠;
充分利用天然節點和經多年加固的護岸、控導工程及堤防工程,穩定河勢,節約投資;
保證主要引水工程的引水條件和主要建筑物的防洪安全;
提高河道防洪標準與控制河勢相結合。
5規劃治理思路
5.1穩定河勢,理順流路
桑干河朔州段洪水含沙量較高,河床質為易淘涮的沙壤土,形成了散亂多變,河槽頻繁擺動,河床淤積抬高的游蕩性河勢。因此,為了確保防洪,應當在兩岸建立防洪堤防。但桑干河的流路特點仍具有一般河流的流路規律,即“小水坐彎,大水趨直”,在沿途查勘中,更多更嚴重的情況是在中小流量下的坐灣,因此,對于本段河流,其治理不僅要防御稀遇的較大洪水,也要防止中小水流量造成的險情,要穩定河勢,保證流路通暢。
5.2寬河固堤,為泥沙淤積留下較大的位置
桑干河河道在來沙較大的情況下,泥沙的淤積不可避免。根據黃河下游游蕩型河道治理的措施,“寬河固堤”是治理游蕩型河流較正確的方針,即維持較寬的堤距,以較大的河道面積來調節洪水和儲存泥沙,以確保堤防的安全。灘地過流能力雖然不大,但其削峰和槽蓄的作用是明顯的。
摘要:對口丁壩整治游蕩性河道
引言
在小浪底水庫投入運用后,黃河下游花園口站百年一遇洪水為15700m3/s。即使發生1958年型22300m3/s的洪水,經小浪底水庫調節后花園口站洪峰流量也會小于10000m3/s[1。小浪底水庫投入運用不僅削減了洪峰,同時也使進入下游的水沙條件發生較大變化。在運用初期3~5年內水庫將下泄清水[2[3,高村以上河段將產生大量沖刷,河道的泄洪能力將逐漸增大。在以后的相機排沙運用期,平、枯水年水庫仍將蓄水攔沙運用,只有在中游產生大洪水時才有排沙機會。因此小水挾沙過多對下游河槽造成嚴重淤積新問題在這一時期基本上不會出現。洪峰流量的減小和水沙搭配條件的變化,為游蕩性河道整治創造了新的條件,水庫的調水調沙運用需要游蕩性河道整治配合,從而充分發揮小浪底水庫調水調沙的功能,進一步把高村以上河段治理好。
游蕩性河槽的整治寬度受多方面控制,即泄洪輸沙的需求和控導河勢的要求。其中輸沙的需求和控導河勢要求大體上是一致的。過寬雖然利于排洪,但輸沙和控導河勢的能力較差,因此,必須綜合考慮泄洪、排沙和控導河勢不同需求,確定合理的整治寬度。
一、不同歷史時期對游蕩性河槽整治寬度的建議
早在1922年美國水利工程師費禮門[4認為黃河下游堤距過寬是治理困難的主要原因,他根據京杭運河和黃河匯口石洼、位山、姜溝三處洪水期,洪峰流量8000~10000m3/s,最大含沙量9%~10%,實測河道斷面自行刷深的情況,提出整治河寬為1/3英里(約為538m)的設想。
1946年在嚴愷院士主持下制定了黃河下游治理初步規劃[5,下游河道整治寬度定為500m,其主要理由是,黃河山東河道雖然比降小,河寬小,但水深大。認為比降1的窄河段的過洪寬度,在比降2的游蕩性河道足夠用,建議采用對口丁壩為主的工程辦法縮窄游蕩性河段,并作了全下游河道整治規劃圖。
葛羅同、薩丹奇、雷巴特[4對上述治理黃河下游河道初步報告中提出的整治河寬500m表示贊同,認為河寬500m,深5m,盡可能取直的河道具有能輸送含沙量達20%河水的能力。
50年代后期[6,認為三門峽水庫建成后下游防洪新問題基本解決,今后的主要任務就是興利,是在下游梯級開發修建攔河樞紐控制縱向的沖刷和整治河道,以利于引水航運。設計流量為6000m3/s,位山以上河道的整治槽寬定為600m,位山以下定為400~450m。由于三門峽水庫改建和下游攔河樞紐破壩,河道整治工程未能實現。
1966年張瑞瑾先生提出把黃河下游河道治理成“寬灘窄槽”的設想,并具體的論述這個方針的合理性、實用性。利用窄槽輸水輸沙,利用寬灘滯洪滯沙,久而久之形成高灘深槽。
以上建議由于受歷史條件的限制,在當時無法實現,現在小浪底水庫建成后,為實施這些建議提供了可能。
二、對現行河道整治寬度的評價及窄深河槽過洪能力
1.現行設計整治槽寬數值偏大
現行黃河下游河道整治規劃[8,系根據洪水期主槽平均單寬流量為10m3/s-m,泄量22000m3/s確定的,過洪寬度為2.5~3km
若采用實測平均值,則計算出的B也為實測平均值,在游蕩性河段,同一流量的水面寬變化很大,反映河床的不穩定。由于游蕩性河道的比降陡,河槽極不穩定,不同來水來沙條件塑造了不同的水面寬,且經常處于變化中,如高含沙洪水塑造的河寬窄,低含沙洪水形成的河寬大,隨著水沙條件的變化,河槽寬度經常變化。其二,由于河槽極為寬淺,水深在斷面上分布極不均勻,漫灘后水面寬會迅速增加。因此形成游蕩性河段,流量和水面寬關系散亂是必然的,不作具體分析采用平均值,確定的整治河寬不盡合理。游蕩性河道整治的目的是縮窄河寬、規順河勢,故其寬度應小于自然條件形成的平均水面寬,應是主槽寬度。東壩頭以上1200m,東壩頭至高村1000m明顯偏大。
2.窄深河槽具有極大的過洪能力
從公式可知,Q和R高次方有關,在B、n、J不變的情況下,水深增大對河道的過洪能力影響最大。
表1給出艾山站、濼口站1958年、1976年、1982年實測窄槽的過流能力表明,艾山站在1958年7月21日、22日,在河寬476m、468m,平均水深8.9m和10.6m的條件下,分別宣泄12300m3/s和12500m3/s洪水;濼口水文站在1958年7月22日、23日主槽寬295m,平均水深10.6m和13.1m的條件下,通過的洪峰流分別為10100m3/s和11100m3/s。
3.游蕩性河道的洪水主要通過主槽排泄
同樣由可知,在河寬、水深,n值相同的條件下,比降由1增加到2,河槽的過流能力增加40%;若泄量控制不變,則水深可減少23%。但由于比降陡的游蕩性河道,同流量水面寬遠大于窄河道,因此窄深河槽的過洪能力常不引人注重。在寬達幾公里的水面中主流帶的寬度常只有幾百米。表2給出花園口站1958年,主槽寬600m、1000m過流量可達到10000m3/s以上,最大達15022m3/s。占過流總量的70~90%,甚至達到98%。
江恩惠等對游蕩性河道主槽進行具體探究,認為目前所用河寬偏大[9。文獻[9給出的流量和水面寬的關系圖1表明,平均水面寬隨流量的增加而增寬,但水面寬的下限值,隨著流量的增大幾乎不變,均為500~600m。這表明主槽的寬度不隨流量變化。
從圖2給出的單寬流量沿河寬的變化情況可知,主槽的單寬流量可達20m3/s-m以上,灘地雖很寬但過流能力很小,單寬流量一般不足1m3/s-m。水流在寬淺河道上總是在一定寬度的主槽內集中輸送(詳見圖3)。尤其是高含沙洪水通過后,灘地大量淤積,主槽強烈沖刷,塑造出的窄深河槽同樣具有極強的輸水能力,表3為花園口站實測主槽的過流能力[10,表明,在1977年經過7月和8月兩場高含沙洪水塑造,在8月8日花園口站實測的主槽寬467、483m,相應水深為5.4、5.3m,平均流速3.85、3.73m/s。過流量達到8980m3/s和9540m3/s,由此可見,主槽的過流能力很大。只要能保持較大的水深,泄洪要求的河寬并不是很大。
4.窄深河槽泄洪機理
從圖4給出的花園口、濼口兩站洪水期,水沙過程和河床平均河底高程和最低點高程的變化可知,黃河窄深河槽在洪水期的輸水能力大的主要原因,是在漲水過程中主河槽不斷沖刷,最大洪峰稍后河床高程到達最低,水深達最大。1958年花園口站水位流量關系(見圖5-1)表明,流量從5000m3/s漲到15000m3/s,水位只升1m,而平均水深卻由1.99m增加到4.82m,增長2.81m(詳見表2),水深增長的幅度遠大于水位的增幅。由于,泄量和水深的1.67次成正比,因此使得河槽的泄流能力迅速增大。洪峰前后5000m3/s水位下降2m(見圖5-1),主槽河底高程下降近3m(見圖5-3)。
從圖5-2和表1可知,洛口水文站的流量和河床高程的變化,隨著洪峰流量的增大,平均和最低點高程不斷降低,最大洪峰后達到最低。流量從5000m3/s增長10000m3/s,水位升高2.95m,但平均水深由6.70m增加到13.1m,增加了6.4m,也遠大于水位的升高值。最大水深由8.9m增至18.1m,增加了9.2m。水深增大幅度遠大于水位升幅。水深迅速增加是河槽過流能力增大的主要原因。
三、利用對口丁壩整治游蕩性河道
目前黃河下游整治是采用單岸修建工程的彎曲性河道整治方案,取得了很多的成就。小浪底水庫投入運用后,下游水沙條件將發生很大變化,河道整治也將面臨新的新問題。在目前已建整治工程的基礎上,在某些河段采用對口丁壩方案整治,效果可能更好[11[12[13。其依據就在于該方法在利用窄深河槽滿足泄洪輸沙要求的情況下,還能更充分有效地控導河勢,這是其它方案所難以做到的。
在無小浪底水庫的條件下,由于小水挾沙過多,河槽嚴重淤積,游蕩性河段若按幾百米進行整治。主槽將迅速淤高,形成槽高灘低的不利局面,如目前的二級懸河。河道無法長期穩定。但在小浪底水庫投入運用后,來水來沙條件發生很大變化,初期下泄清水河床發生沖刷,水庫若是造峰沖刷下游河道,塌灘會更嚴重。根據三門峽水庫1960年9月~1964年10月下泄清水期高村以上斷面實測資料分析,游蕩性河道在主槽不斷的擺動中下切,造成灘地的塌灘、河道展寬。目前只在單岸修建工程,主流仍有一定的擺動范圍,有些工程常不能適應,尤其是中水整治、小水運行,矛盾突出,河勢會有較大變化,灘地坍塌不可避免。采用對口丁壩雙岸同時控制,無論大中小水主槽都能限制在較窄范圍,河勢會更穩定,可防止塌灘,使沖刷向縱深方面發展。在相機排沙運用期,平水、枯水年下泄清水和初期一樣,河槽也會發生沖刷,不會淤積抬高。水庫排沙期的流量均大于3000m3/s,整治后的河槽不應產生淤積,甚至還應發生些沖刷,對于漫灘洪水造成灘地淤積,則有利于高灘深槽的形成。
四、卡口槽寬為600、800、1000m時對洪水位的影響
實測資料分析表明,在洪峰上漲的過程中河床不斷沖深,在最大洪峰流量出現時間稍后河床高程達到最低,河槽的過洪能力達到最大。河寬的縮窄會影響過流范圍引起水位抬高,但主流的集中則使河槽沖刷加劇,兩者綜合功能,引起洪水位抬升。根據1958年花園口站實測資料,600、1000m河寬水位,泄量變化規律(詳見圖6),推求河寬整治成600、800、1000m時,流量由5000m3/s漲到10000、15000m3/s時的水位壅高值,并和1999年防洪預告值進行了比較[15。
從表4給出的計算結果表明,隨著河槽整治寬度減小,流量由5000m3/s升至10000,15000m3/s的水位壅高值DH,在相同流量變幅的情況下,逐漸增加,但增加的幅度不大,整治河寬由1000m減少至600m,DH值僅增0.1~0.2m左右。由5000m3/s漲至10000m3/s,和由5000m3/s漲至15000m3/s相比,DH值只相差0.5m至0.6m。由此可見河槽整治寬度在600~1000m變化時,對水位升高的影響并不突出。
由表4給出的DH值還表明,河槽縮窄后對洪水位的影響和天然情況下相比,在流量由5000m3/s漲至10000m3/s時,各級整治槽寬的DH值和1999年相應流量變幅的預告值的河段平均僅差0.2~0.3m。相應流量由5000m3/s漲至15000m3/s時,整治和不整治的水位壅高值DH僅差0.3~0.4m。由此可見,河槽整治寬度縮窄到600~1000m時,對洪水位影響有限,不會對防洪造成重大影響。
五、有關對口丁壩的布置形式
據阿姆河下游游蕩性河道整治經驗[13,和我們對黃河游蕩性河道按微彎布置整治工程的分析,采用對口丁壩進一步整治河槽可能更有效。有關整治工程的高度,從有利于排洪考慮,以目前黃河下游河道整治工程超高標準為依據,修建對口丁壩后對泄洪影響不大,河道保持天然河道泄洪特性,工程的興建只起護灘功能,隨著河槽的沖刷,槽深的增加,河槽的過洪能力增加,深槽會自然形成。從施工防守方便上考慮,筑壩基較為有利。
若兩岸對口丁壩口門較寬,水流不經??繅晤^,搶險只能以陸上為主,為了使河道在洪水期仍能漫灘,滯洪滯沙,丁壩間不修聯壩,壩間的交通只用道路聯結,路面可和當地二灘高出0.5m,若為防止大洪水河勢出現較大擺動,工程的高程可按10000m3/s洪水位齊平設計,若考慮百年一遇洪水,應按15000m3/s洪水位齊平設計壩頂高程。當平灘流量為5000m3/s時,堤高為1.3~1.4m。隨著平灘流量的增大,同樣的設防標準,堤高會逐漸減小。從以上分析可知,河槽縮窄后對排洪影響不大。
綜上所述,應根據不同河段不同情況選擇不同的布置形式,以滿足防洪生產等方面的要求。有關河槽的整治寬度在順直河段可以按600~800m設計,從有利于泄洪考慮,對彎曲段可按800~1000m槽寬整治河道。有關對口丁壩的間距,根據阿姆河實踐經驗,為800~2150m,合1.3~3.6倍的卡口寬度。
阿姆河年徑流量190~770億m3,年沙量2.46億t,Qmax=8000~9000m3/s,洪水期S=16~20kg/m3,4~8月洪水期沙量2.12億t,常見洪水流量3000~4000m3/s,枯水流量為400~900m3/s,河道比降為0.00016~0.00026,最大流速3~4m/s,河槽在3~5km范圍內擺動。按照土雅姆水利樞紐下游200km河段整治規劃,需要填筑255道橫堤,總長度250km,河道整治寬度600m,對口丁壩間距800~2150m,規劃的255道橫堤中在1986年報道中已建成130道,總長度達105km,在30道橫堤上完成了拋石。120km的河段已部分地得到了整治,整治工程修建后,在大洪水期間仍可漫灘。詳見圖7。
應根據黃河下游不同河段河勢可能的變化情況,緊密結合現有的河道整治工程,因地制宜的確定對口丁壩工程的間距和護岸的長度。
六有關選擇試驗河段的建議
一、找準問題,明確方向
1.發展趨勢不容樂觀
經濟社會的不斷發展以及防洪整治工程的建設,河道被人為填占縮窄的情況屢見不鮮,堤防越筑越高,河道水域越來越少,防洪壓力越來越大。寧波市的平原河網率由20世紀80年代初的12%減到20世紀90年代末的5%~6%,城市規劃區內的河網率銳減,寧波市江東區河網率不足3%,據專家調查,寧波至北侖東西向鐵路27座橋梁,縮窄南北向河道60%河寬;河道的自然淤積十分嚴重,近20年來,年均淤積1.0m以上,按8700km河道15m寬計算,總淤積量為1.3億m3,其間幾乎沒有大規模的疏浚行動,河道的槽蓄輸水功能衰減;河道水環境惡化,近幾年,全市年均排放污水2.2億t,污水處理率只有36%,不少水域的入污總量已超過其納污總量;水體富營養化嚴重,水草繁殖,2001年全市河道水面暴發水草1700萬m2。
2.管理體制上責權利不統一
河道上的問題是社會關注、群眾關心的問題,河道的行洪排澇功能不足和環境形象差,對水利建設和管理工作來說具有很大的壓力。針對河道整治和河道管理審批許可收費的問題,有關部門互相爭權利的多,出現問題主動挑擔子的少,責權利不統一的情形存在。
3.理清思路,明確方向
近幾年,寧波市委、市政府十分重視河道上的問題,把它作為興利除害的德政工程、民心工程來抓。各地認真調查摸底,科學分類規劃,加大管理力度,積極開展河道“三清”和整治建設。
在具體工作中,寧波市以可持續發展治水新思路為指導,在建設防洪減災保安體系和安全供水體系的基礎上,按照全省萬里清水河道建設的總體部署,“高起點規劃、高標準建設、高效能管護”;通過疏浚整治、控占截污、固岸植綠、保潔管護四個手段,達到“河暢、水清、岸綠、景美”的目標。貫徹人與自然和諧相處的理念,提出“河道水域是特殊國土,比良田還值錢”的觀點,不隨意填占河道水域、裁彎取直河流、改溪造田;在山區性河道上筑堤要注重“防沖不防淹”,有些地方要留“倒口子”,暫時淹田削峰,確保“水走水路、人走人路”,深刻記取“人走水路,水走人路,造成房沖田毀人亡的后果”的教訓。
二、落實規劃,綜合治理
1.科學編制水利規劃,發揮規劃的前期“龍頭”作用
寧波市以新的方法,高標準編制規劃,使規劃具有科學性、前瞻性、合理性。1996年以來,該市在組織實施《甬江流域綜合規劃》《甬江防洪規劃》和《姚江流域規劃》的同時,先后制定了《城市防洪規劃》《鄞東南排澇規劃》《水土保持規劃》和《河道疏浚整治規劃》,針對河道治理的新要求、新情況,在前幾年進行甬江、奉化江帶狀地形圖測量并服務于城市防洪建設的基礎上,2002年開始,再測量姚江帶狀地形圖和確定治導線,完成城市規劃區內近100km三江六岸的帶狀地形圖,并進行全面數字化處理;按照擴大的城市規劃區范圍,配套編制《河道整治規劃》,結合城市防洪封閉線,全面布置排澇通道和出口閘門,合理設置排澇泵站,嚴格控制涉河建設項目填占河道水域。
2.結合實際,抓好綜合治理
“十五”期間,寧波市將按照省政府要求,在2004年全面完成76km寧波市“三江六岸”防洪整治工程,并按城市發展范圍和高標準要求,擴大城市防洪范圍,逐步提高城市防洪標準到200年一遇。余姚、奉化、寧海3縣市在2003年汛前全面完成城市防洪工程建設任務。同時,結合城市景觀要求,合理調整堤頂高度,不斷改進堤型結構,與城市化建設互相促進。
在面上,重點抓好奉化江、姚江“兩大干流”的防洪治理和鄞東南、慈溪北西部“兩大片”的排澇整治工程,寧波市將著重建設好長36km、寬60m的甬新骨干排水河道工程。
1999年以來,寧波市政府積極組織人力清理江面水葫蘆,改善水環境,每年安排專項資金,招標確定專業隊伍清理三江口中心城區水草。2001年,該市及沿三江8個縣(市)共投入850萬元,清撈水葫蘆1700萬m3。
近4年來,寧波市共投入7.5億元,累計疏浚整治河道5820km,規劃至2010年,全面疏浚全市近1萬km河道,清淤量將達到1.3億m3。寧海、奉化、象山加強河道采砂管理和小流域治理,河道堆渣設障狀況大有改觀,鎮海、北侖兩區按照城市建設發展要求,積極開展河道的整治美化,鎮海甬江堤防和景觀大道建設得到好評;1998年、1999年開始,慈溪、余姚、鄞州3市(區)共投入5億余元,疏浚整治河道4100km;2000年慈溪市把河道整治建設作為“重中之重”,北西部排撈工程規劃起點高、標準高、力度大,一期開挖寬80m的陸中灣河道8.7km,規劃再用15年時間,投入30億元在全市逐步建成“三橫十一縱”全長256km的大水系網絡。
三、完善機制,樹立形象
1.抓好基礎工作
近期,寧波市根據水利部、省水利廳的部署和本地需要,抓緊進行《水資源綜合規劃》《城鎮供水水源規劃》和《河道整治規劃》的制定,統一規劃原則、規范標準和統計口徑,明確目標和任務。通過這次規劃,首先是摸清河道的基本情況,按法規規定和上級要求初步確定了Ⅰ類(市級)、Ⅱ類(縣級)、Ⅲ類(鄉鎮級)、Ⅳ類(其他)及市區、郊區、城鎮、農村四個類型,分類調查了河道長度、面積,規劃整治建設。然后,進一步加強規劃河道的控制和河道堤防管理范圍的劃定工作。
2.制定規范性文件
寧波市制定施行了《甬江奉化江余姚江河道管理條例》《寧波市防洪條例》《河道采砂管理規定》等有關河道管理的法規和文件,市水利、財政、物價出臺了《占用水域補償費的征收管理規定》。各地政府還依據有關法律、法規,頒布了河道管理方面的規范性文件16件,慈溪、余姚、鄞州均有河道管理暫行規定,寧海專門出臺了河道采砂管理規定,對河道采砂實行年檢年審和清障責任承諾制度。各地認真貫徹浙江省水政監察巡查制度,制訂相應配套的操作辦法,在行政許可收費和行政處罰上嚴格按照規范的程序和統一的格式進行,做到依法行政,規范管理。
3.改革管理體制
寧波市堅持對事企不分、管養不分、執法監管主體與養護主體混為一體的不合理體制進行改革,在水利系統內部逐步建立起執法監管、事業管理與企業化運作互相結合牽制的機制。堅持公共地段的河道整治建設必須由財政安排資金,有多少錢干多少事;非公共地段由受益單位和個人承擔建設任務。寧波市《三江條例》第十五條規定:“因整治三江河道所增加的可利用土地,應當優先用于河道整治工程和水利工程建設土地補償。”第二十七條第二款規定:“一個單位專用或幾個單位共用的堤防,其改建、加固、維修的費用,按照‘誰受益,誰出資’的原則,由受益單位合理承擔?!笨紤]了水利工程建設在征地指標補償和投資回收方面的問題。
4.建立積極靈活的保潔養護機制
寧波市積極探索靈活的保潔養護機制,把河道的養護和保潔推向市場,精簡監管部門人員,用有效的制度去管理督促專業隊伍的管護、保潔,養護保潔專業隊伍以市場獨立法人主體的身份參與投標競爭。對可由鎮(鄉)、街道分割、分類負責的河道管護任務,通過政府部署、適當補助、考核獎勵的辦法加以落實,充分發揮地方的主觀能動性,達到“社會辦水利,水利為人民”的效果。
5.規范管理監督
寧波市堅持巡查經?;?、規范化,做到早發現早處理問題,減少不必要的損失。對違法違章、制止無效或造成嚴重后果的,要堅決果斷予以處理,嚴肅水行政執法權威。
6.認真開展宣傳教育活動
論文關鍵詞:生態河道;生態系統;歷史文化保護型河道;浙江省
浙江省瀕臨東海,水網密布,河道總長度為6萬多km。獨特的浙江水鄉風貌為全省的經濟社會發展發揮了重要的作用。但是,由于傳統河道建設主要側重于考慮工程的安全和人類需求,較少考慮河道建設對生態系統的影響,河道生態環境問題仍比較嚴重,河道環境質量現狀仍不容樂觀。筆者綜合應用環境科學、生態水工學、美學等相關理論,試圖研究出一套科學、合理的生態河道的構建體系,以指導浙江省歷史文化型河道建設,改善城市的生態環境,傳承河道水文化。
1現狀分析
抽取浙江省文化歷史保護型河道進行調研,其中包括杭州余杭塘河、古新河、沿山河、古蕩新河;嘉興杭州塘、平湖塘、蘇州塘、長水塘、老環城河、九里溪;寧波西塘河;溫州溫瑞塘河、石坦河;以及衢州、臺州、麗水等22條河道,了解河道水域面積、水系分布、水生態狀況、人文水景觀資源、駁岸情況。
通過調查與分析,目前問題主要表現為:(1)人文水景觀資源雖然豐富,但沒有得到有效保護和充分的開發利用。以水文化為主要特征的具有重要歷史文化價值城鎮大多時過境遷。如衢州的鹿溪渠,嘉興的杭州塘,臺州的始豐溪等,未形成一個完整的保護體系,缺乏對重要的歷史文化資源加以整合利用。(2)河道水域生物群落單一,缺乏生物多樣性。按照《歐盟水框架指令》河流生態要素的標準“對以上河道進行生態評估,評優河道只有2條。(3)景觀工程方面,傳統方式造價高。在隨機調查的22條河道中,有19條河道在規劃、設計和施工中所用的材料為現澆混凝土、漿砌或干砌石塊、拋石等硬質不透水材料,施工及養護成本較高。(4)缺少生態河道建設的相關規范。加強河道生態建設,制定一個在河道建設中加強生態保護的技術規范是十分重要和必要的,規范應涉及面廣泛、內容全面,符合科學性、操作性、經濟性要求,并且滿足工程建設的地方標準。
2構建生態河道管理體系的措施
2.1保護性措施
由于城市發展、旅游開發等,大量河道被侵占,河渠硬化,其完整性和真實性不斷遭到破壞。作為文化遺產的城鎮河道不僅僅包括古城鎮、古街巷、古建筑等物質文化遺產,也應該包括歷史上因河道發展而形成的船閘、河埠頭、橋梁、堰等水利設施。對于這些已有的歷史人文景觀,應作為古代水文化的載體,通過綜合整治加以維護與保護。
在設計時要注重對傳統村莊人文景觀和自然風貌的保護,考慮具有場所特征的自然因素,根據當地實際情況,盡量使用當地材料和物種,體現河道治理的地方特色。如美國圣安東尼奧河改造注重歷史文化資源的保護,將國家歷史公園中的四個歷史街區相互聯系起來。在南段德埃斯帕達水壩附近,修復北美最古老的水渠,作為文化和教育場所。對于南部河段的4處建于18世紀的教會遺址,規劃將教會遺址現有的道路系統與濱河步行道相連接,以避免局部過分突出。
2.2生物措施
在滿足工程安全的前提下,利用生物措施,通過生態工程與生態恢復方法,可以控制水土流失和土壤侵蝕,促進整個河道生態系統的完善。主要措施有:(1)構建河道上中下游生境異質性。河流上中下游由多種異質性很強的生態因子描述的生境,形成了極為豐富的流域生境多樣化條件,這種條件對于生物群落的性質、優勢種和群落密度以及微生物的作用都產生重大影響。(2)營造水陸交錯帶的生物棲息地。在河道治理規劃中,構建深潭和淺灘,營造多樣性水域棲息地環境,使之具有不同的水深、流場和流速,適于不同生物發育和生長需求。(3)構建生態駁岸時,要考慮生物棲息地的要求,采用自然材質制成的柔性結構,或者采用新的結構型式,如石籠、魚巢磚、生態磚等。岸坡砌護盡可能采用透氣透水透孔的天然材料,使得植物生長,為魚類、兩棲類、昆蟲、浮游生物和微生物等的棲息提供從水域到陸地的連續空間。
2.3低成本景觀工程性措施
提倡“低成本”景觀規劃設計,研究如何權衡短期投資和長期收益,如何不以犧牲形式美感、功能使用、自然生態為代價。在設計時盡量避免使用高耗能、高污染的鋼筋、水泥等硬體傳統材料,采用透水性好,施工養護成本低的材料(包括植被、土壤、磚石等)。在節約資源、保護環境的前提下,改善河道的生態條件。
2.4制定生態河道建設的相關規范
對于歷史文化型河道,地方要加強立法,各地都應該結合自身實際情況,制定切實可行的有效措施,將歷史文化名城、名鎮、名村的保護工作真正落到實處,以建立新型長效的生態河道管理體系。
3整治案例
3.1項目概況
浙江省江山市廿八都鎮,位于浙、閩、贛三省交界處,處于仙霞嶺腹地,由潯里、楓溪、花橋三個自然村構成。廿八都鎮歷史上是軍事要沖,是商貿集鎮,留有豐富的古建筑和多彩的傳統文化,具有重要價值。穿鎮而過的廿八都溪在境內流程10km,流域面積73km,承擔沿河地區雨水排放以及地下水補充的功能(現狀圖見圖l~3)。
3.2生態河道規劃
組景序列是體現中國傳統景觀欣賞與表達模式的重要文化形式。本案延續“楓溪八景”這一文脈,借鑒傳統中國畫長卷做法,根據現狀把楓溪沿河景觀分成6部分:山光潭、珠波橋、百花澗、青溪坊、秋霞圃、楓影灘。分別以山、路、水、村居、田園、植物景觀為名,構成全景山水長卷式的山水村居田園畫卷,突出楓溪之美。具體措施如下:
3.2.1保護性措施廿八都古建筑種類多、數量大,其風格融浙、皖、閩、贛干一體,形成鮮明的地方特色。如楓溪村的水安亭橋,原為木結構跨橋,清康熙五年毀于洪水,同治三年建成石拱橋,橋上原有亭閣18問,現尚存14間,為縣級重點保護文物;潯里村的清文昌閣,也是保留下來的重要古亭閣。除此之外,還有楓溪橋、河埠頭等古建筑物,在楓溪河水道設計中都應給予保護,現對傳統村莊人文景觀和自然風貌特色。另外,從依存古鎮空問構成來分析,楓溪如腰帶,其急緩開合的動態恰和古鎮人文景觀耦合,構成古鎮景觀意象(規劃圖見圖4~6)。
3.2.2景觀工程與生物措施結合(1)構建上中下游的生境異質性,上游有潭,主靜,文昌閣高聳潭西。下游為灘,主動,關帝廟動峙灘頭。中間兩彎是村落居處,緩急適中。由此,營造出水陸交錯帶的生物棲息地,豐富水域生物多樣性。(2)在中游清溪坊兩灣處,保護當地條石砌石駁岸,加砌水下種植池,種植水生植物。在岸坡防護工程上,選用具有良好反濾和墊層結構的條石塊石和當地自然材質制成的柔性結構,為植物生長及魚類、兩棲類動物和昆蟲的棲息與繁殖創造條件。(3)在下游楓影灘處,利用具有透水性能的卵石、礫石等構成河床材料,為生物提供棲息地。
一、撰寫政治小論文的積極意義
由于撰寫政治小論文需要與時政熱點相結合,有利于促使學生更多地去關注時事政治,了解社會百態,進而培養學生理論聯系實際的能力。對現實問題的深入分析也有助于鞏固課本的基礎理論,引導學生形成正確的人生觀、世界觀和價值觀。
初中生由于受知識水平、生活閱歷所限,理解新聞事件時可能過于片面,通過寫政治小論文,可以提高學生的分析能力和推理能力,使學生更全面、客觀地認識新聞事件。
二、如何指導學生撰寫小論文
1.引導學生選好題目
政治試題中常常給出一則或多則材料,要求圍繞材料內容撰寫小論文,題目通常為自擬。假如論題太大,學生必然泛泛而談,說理空洞且缺乏說服力,所以選題必須要“小”,或從“小”現象切入來講“大”道理。例如,一次考試的試題材料中倡導廣大網民要遵守“七條底線”,營造健康向上的網絡環境,有的同學便立題為“上網安全”,這樣的題目使人讀不出所寫論文的主旨內容,如果把它改成“文明上網,人人有責”或“營造健康文明的網絡環境”,就會通俗易懂,論點明確。優秀小論文的題目應該立意新穎,富于啟發性,體現與時俱進的特點,使人一看題目就有一種新鮮感,并產生濃厚的閱讀興趣。
2.注重理論聯系實際
提煉觀點之后就要對觀點進行說理論證,在這一過程中要注意理論聯系實際,盡量把政治理論生活化。如針對“保護環境,人人有責”這一論題,可以收集有關環境污染的資料,了解國家針對環境問題制定的方針政策,思考青少年能為保護環境做哪些事情。針對“責任一路相伴”這一論題,可以收集2014年感動中國十大人物的事跡材料,并結合材料闡明學習先進人物的優秀品質、肩負起實現中華民族偉大復興歷史重任的重要性。
結合生活實際撰寫政治小論文,既有利于鞏固書本知識,又有利于學生養成關心時政、積極參與社會實踐的習慣,增強學生的社會責任感。
3.凸顯創造性思維
寫小論文時教師要給學生思維和想象的空間,使學生在寫作中能夠表現出對情景材料認識的深刻性、靈活性、獨立性和批判性。在教師的指導下,學生可以通過參觀、訪問、調查、實踐等活動搜集材料,并將其歸納整理,結合材料對一些社會問題提出自己獨到的見解。這是學生展示自己聰明才智的過程,也是培養學生創新精神和創新能力的過程。
4.通過批改以提高其寫作能力
批改、分析、校正是撰寫政治小論文不可忽視的幾個重要環節。教師在批改小論文時切忌包辦代替,直接把自己的理解或想法灌輸給學生,讓學生寫進小論文里,這樣的結果往往是“畫虎不成反類犬”。所以,要通過批改小論文讓學生發現自己的不足之處,并指導學生如何修改小論文。此外,也可以采用學生互批的方式,引導學生在互批過程中借鑒他人的優點、查找自身的不足,借此提高寫作水平。
三、其他常見問題和應對方法
我在指導學生寫作政治小論文時也發現了一些不容忽視的問題,對此總結了幾點應對方法:
問題一:對時事的認識不深入,對文章的分析不透徹。一部分學生由于學習時間緊,對時事政治了解得少,平時看電視也不關注新聞;部分學生關心時事,但對許多問題的理解大多停留在感性認識上。針對這些情況,在教學中我把課本知識與時政熱點結合起來,引導學生把握寫小論文的要點,提高學生的學習興趣。
問題二:對政治小論文的文體特點把握不好。有些學生片面追求華麗的語言,未能遵循政治小論文的文體特點和寫作要求,有些學生的小論文邏輯和條理不清晰,缺乏推理性。針對這些情況,我經常張貼范文供學生學習,讓學生在學習模仿的過程中克服對寫作的畏難心理。此外,在教學中我還結合課文的重點和難點內容組織寫作比賽,幫助學生養成敢寫、樂寫的好習慣。