海寧市圩區現狀分析與治理方案探討

王偉鋒,馬一青

(海寧市水利勘測設計所,浙江 海寧 314400)

1 基本概況

海寧市地處長江三角洲杭嘉湖沖積平原,地勢南高北低,自西南向東北傾斜,境內外河網縱橫交錯,水網密布,構成了“六橫九縱”河道網絡骨架。海寧市涉及錢塘江、上塘河、運河3大水系,市內河網水系既受運河水系制約,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67個,圩區面積1.49萬hm2(22.41萬畝),圩堤268.9 km,水閘泵站435座,裝機容量7 363 kW。

2 圩區現狀及存在的問題

2.1 圩區工程標準低,設備老化,排澇模數偏小

海寧市圩區整治雖較早,但限于當時財力和歷史條件,已建的大部分圩堤堤身單薄,迎水面絕大部分是土坡,缺少防護措施,同時由于船行波沖刷和自然風化等作用,圩堤坍塌毀損較為嚴重。很多排澇泵站建設年代較早,排澇模數偏小,平均僅有0.80～1.09(m3/s)/km2,且運行多年后設備老化、故障多、效率低,加上運行管理費用不足,工程維修養護不到位,排澇能力大大降低。

2.2 地面沉降嚴重,降低了防洪排澇工程效能

杭嘉湖地區地面沉降仍在繼續,嘉北漏斗中心最大累積沉降達到了1.2 m。地面沉降使地面標高和圩堤、閘門標高降低,泵站排澇能力下降,在相同洪水位下,淹沒的范圍增大,淹沒時間延長。部分按20 a一遇標準建造的圩堤,現已下降到10 a一遇的防洪標準。由于沉降水閘和泵站等設施的功能正在逐漸削弱甚至消失,例如勤民、涇長等圩區田面高程平均在2.56 m(1985國家高程基準)左右已接近危急水位2.36 m,嚴重影響了農業生產、威脅群眾生命財產安全。

2.3 外部邊界水情和條件惡化,洪水出路不暢

治太骨干工程實施以來,杭嘉湖地區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,錢塘江漲沙淤積嚴重,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,更加重了洪澇災害。

2.4 經濟社會發展對圩區提出更高標準和要求

隨著海寧市經濟社會迅速發展,“三市”建設進程不斷加快,“兩區”、“兩新”工程建設的不斷推進,形成了圩區內城鎮化水平提高、農業產業結構調整及工礦企業不斷增多的新情況,對圩區防洪排澇提出了更高標準和要求。

3 圩區綜合整治方案

3.1 整治標準和目標

根據 《杭嘉湖地區防洪規劃》和《杭嘉湖圩區整治規劃》要求,海寧市范圍圩區防洪標準為20 a一遇24 h暴雨不成澇,排澇標準采用10 a一遇24 h暴雨不成澇。并根據海寧市各圩區的保護范圍、對象重要性等因素制定適合該圩區的防洪排澇標準。通過圩區整治將進一步提高圩區防洪排澇標準、提高灌溉供水能力、改善河網水環境等作用;減少洪澇災害和經濟損失,保障人民生命財產安全、糧食生產安全與促進全市經濟社會的可持續發展。

3.2 圩區治理方案

總結以往圩區治理經驗,濱海河網平原圩區提高防洪排澇能力應進行圩區綜合治理,主要包括河道整治工程和圩區整治工程,并在治理過程中可結合水土保持工程、圩區田間渠系工程、“兩區”工程等進行綜合治理。

3.2.1 河道整治工程

河道整治是圩區治理的基礎。平原水網地區,由于河道的密集性和多功能性,需對河道功能進行規劃定位,對骨干河道和主要功能河道進行布局研究。明確河道功能布局,在圩區整治時,有的放矢的進行整治。

(1)骨干河道整治工程。骨干河道整治工程的實施能增強河道排水能力,降低河網水位。為避免大規模圩區治理帶來骨干河道水位抬高的負面影響,原則上應優先實施骨干河道整治工程。對骨干河道的整治,應結合 《海寧市水域保護規劃》和各區域水系專項規劃,考慮各河道對圩區的影響,有計劃、有目的地實施。

(2)圩區河道整治工程。通過圩區整治改善河道水系面貌,增加河網水面積,改善河道水質,恢復強化和擴展河道功能,強化圩區水土保持功能,減少水土流失,提升河道的引水、排澇、調洪能力。所以圩區河道的格局需全面、統一、系統地規劃,做到整體治理最優。圩區治理和河道整治需要進行同時規劃,統一規劃,同步實施才有利于圩區功能的正常發揮。整治時可引入生命周期、資源平衡與綜合利用等理念。通過河道清淤與水土保持同步實施穩定河道形態,延長河道生命周期;通過淤泥還田抬高圩區內田面標高,增加土壤肥力,減少化肥使用量,提高農作物的產量和質量,充分發揮淤泥資源的優勢。

3.2.2 圩區整治工程

3.2.2.1 圩區治理原則

針對海寧市現有圩區的分布和設置情況可以按 “嵌套設防、分級控制”的原則進行整治?！扒短自O防、分級控制”的控制運用方式,是指當內河水位達到或超過控制水位,而外河水位高于內河水位時,關閉外圍控制線上所有水閘,開啟固定排澇泵站排水,降低圩區內水位;對由多個獨立小圩并成的大圩,實施分級排水,先實施獨立小圩調度,當外河水位達到一定高水位時,關閉大聯圩外圍閘門,在合理調度獨立小圩排水的同時,啟動聯圩外圍排澇泵站,降低圩區內水位,并保持一定的內、外河水位落差,確保圩區安全。

3.2.2.2 圩區防洪標準

根據《杭嘉湖圩區整治規劃》,海寧市建制鎮和農村圩區為20 a一遇防洪標準,通過對圩區內水文資料的分析,計算出相應設計標準的水位,根據設計水位、地質和相關規范進行圩堤的“三度”(高度、寬度、坡度)設計。

3.2.2.3 圩區排澇標準

根據《杭嘉湖地區防洪規劃》,海寧市范圍圩區排澇標準采用10 a一遇24 h暴雨不成澇。圩區的排澇標準主要體現在排澇模數,而圩區的排澇模數與排澇標準、圩區內的種植結構、圩區內的地類組成、圩內水面率、圩區的平整度、圩區性質(如農村圩區和城鎮圩區)和設計雨型等眾多因素有關。海寧市圩區主要分3種:一是農業圩區,農業圩區又分耐淹作物圩區和非耐淹作物圩區;二是城鎮圩區;三是混合圩區,圩區內既有農田,又有城鎮。通過對圩區暴雨水文資料分析,結合圩區特點采用平均排除法[1-2]計算出適應自身的排澇模數,從而確定排澇泵站規模。根據計算分析和總結以往經驗,海寧市各類圩區的合理排澇模數選取范圍見表1。

表1 圩區排澇模數推薦范圍表 (m3/s)/km2

3.2.2.4 與其它工程的有機結合

傳統圩區整治工程主要包括新建防洪圩堤、防洪圩堤加高加固、區內河道整治及其配套建筑物等工程。但在近幾年圩區整治過程中通過與其它工程的有機結合,可以發揮工程的最大效益,例如:①與生態河道建設相結合,減少了水土流失,延長了河道清淤周期、改善了河道水環境等;②與標準農田建設、“兩區”工程等相結合,優化了田塊布置,提高了田地的灌排水能力,從而提高糧食產出貢獻率和農業產出效益;③與村莊整治相結合,不僅改善了村莊環境和耕作環境,且在村莊整治過程中污水收集進管網,改善了圩區水環境;總結這幾年圩區的治理經驗,圩區治理規劃應與各水利規劃、農林整治規劃、環境衛生整治規劃等專業規劃、特別是與《海寧水環境綜合治理實施意見》有機結合,有序、綜合地進行整治。

3.3 工程實例

周王廟鎮陸聯圩區面積2.664 km2,由于地面沉降、河道淤積、設備老化等原因,該圩區在 1999年 “6·30” 洪水中全村受災損失嚴重,10.8 hm2(162畝)水稻、18.53 hm2(278畝)小桑苗受淹,18戶房屋進水,直接經濟損失20萬元左右,間接損失難以估計。經2010年治理后達到防洪20 a一遇、排澇10 a一遇標準,建成1個排澇模數為1.84(m3/s)/km2、排澇流量為4.92 m3/s的標準化圩區。同時在圩區治理時:①結合生態河道建設和加強水土保持,改善了河道環境、延長了生命周期,在河道整治時利用淤泥還田不僅提高了田面標高、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,提高農作物的產量和質量;②結合了標準農田建設和灌區建設工程,優化田塊布置,提高田地的灌排水能力;③與農業、養殖業規劃調整相銜接,既推進養殖結構調整、生態農業發展,又加強污染的源頭控制、采取截污納管,減少污水入河,改善水質;④與創建小康示范村、衛生村等結合,改善村容村貌和圩區內居民的生產、生活環境,提升圩區品質。通過1年多的綜合治理,在2011年旱澇急轉和 “梅花”臺風等惡劣工況的考驗下,圩區內無一畝農田受旱、受淹,無一戶居民、企業進水,圩區內水環境、耕作環境、村莊環境得以改善,綜合效益非常明顯。由于圩區進行綜合治理,施工工期集中,對農作物和居民的影響時間較短,且效益明顯,該治理模式得到鎮、村、農戶的一致認可。

4 結 語

通過對海寧圩區現狀、設計標準和整治方案的分析提出了圩區整治應統一規劃、分期實施的原則,具體實施時以傳統治理為主,根據自身特點與相關工程有機結合為輔走綜合治理之路,在圩區達到相應設計標準的同時,使圩區的水環境、生產、生活環境等都得以改善,綜合效益明顯。相信在新理念、新模式指導下的圩區建設,定會不斷取得新的成果。

[1]蔣金珠.工程水文學[M].北京:水利水電出版社,1991.

[2]周健康.太湖流域小圩區設計排澇模數計算 [J].中國給水排水,2004(12):64-66.