(中水淮河規劃設計研究有限公司 合肥 230601)
新中國成立以來,淮河流域經過70年的系統治理,其水利建設已經取得了巨大成就,初步形成由水庫、湖泊、河道堤防、行蓄洪區、防洪調度指揮系統等工程和非工程措施組成的防洪減災體系,使淮河流域從歷史上的貧困區變成國家重要的糧倉、能源基地。
隨著社會經濟的快速發展,流域防洪保護區內人口、經濟當量也隨之擴張,對保護區的防洪標準、供水保證率以及水質安全提出了更高的要求;淮河流域作為我國重要的糧油生產基地之一,糧食安全對流域防洪除澇標準、灌溉用水環境等方面提出了更高的要求;“綠水青山就是金山銀山”,生態文明建設對淮河流域水生態安全系統建設也提出了更高要求。
為了滿足流域社會經濟可持續發展的要求,提高流域在治水問題上前瞻性、預見性,并為今后一個時期流域的治理工作做好技術儲備,適時對關系流域治理全局的重大水問題進行研究是十分必要的。為此,水利部淮河水利委員會研究提出淮河面臨的六大問題,分別為淮河與洪澤湖的關系、洪澇災害關系、行蓄洪區問題、淮河干流河道特性及整治方向、水資源配置與開發戰略、水環境安全重大對策。
淮河原是一條出路通暢,直接入海的河流。自公元前132年黃河開始較大規模地侵淮以來,淮河水系逐步發生了巨大變遷,尤其是自1194年至1855年黃河奪淮661年,導致河口海岸向外延伸70多公里,在盱眙和淮陰之間逐漸形成了洪澤湖,淮河失去了獨立通暢的入海口改入長江;黃河泥沙還淤積破壞了淮北很多河道,沂沭泗河失去入淮通道。黃河奪淮使淮河失去了原本的面貌,對淮河治理產生了深遠的影響。
目前,洪澤湖已成為淮河中下游結合部的巨型綜合利用平原水庫,在防洪、排澇、灌溉、供水、航運、水產養殖、水生態環境等方面發揮著重要的作用。南水北調東線一期工程將洪澤湖作為蓄水調節湖泊。因此,淮河與洪澤湖在防洪除澇、水資源綜合利用等方面的關系也將越來越復雜。
數百年來,在淮河治理規劃的過程中,淮河與洪澤湖的關系一直是人們關注的焦點,各種關于河湖關系的主張不絕于史。鑒于洪澤湖在防洪、水資源利用等方面的重要作用,新中國成立以來歷次淮河治理規劃都是在利用洪澤湖作為調蓄水庫的基礎上進行的,并據此開展了大規模的治淮建設。
鑒于黃河奪淮給淮河流域所造成的嚴重后果以及洪澤湖在淮河歷史進程中所扮演的重要角色和深遠影響,洪澤湖在淮河防洪與南水北調、水資源綜合利用、水生態環境保護等復雜的關系,研究淮河與洪澤湖的關系,以確定河湖分離還是不分離,是十分必要的。
該項重大問題主要由中水淮河規劃設計研究有限公司(以下簡稱中水淮河公司)承擔,具體分析了洪澤湖現狀工程條件下,淮干不同的水位流量對淮河中游洪澇的影響;擴大洪澤湖出口和下游河道規模,降低洪澤湖水位對淮河中游洪澇的影響;開挖盱眙新河對淮干沿程水位、洪峰傳播時間及對洪澤湖的影響;在洪澤湖內開挖一頭兩尾河道對淮干沿程水位、洪峰傳播時間的影響等問題,形成了《淮河中游洪澇問題與洪澤湖關系研究》《淮河與洪澤湖演變研究》等研究報告。
淮河流域是我國重要的糧、棉、油生產基地和商品糧基地。提高淮河流域的除澇標準,對穩定流域糧食產量,提高農民收入,保證糧食安全有著重要的意義。
流域現狀除澇標準低。目前除蘇北地區的排水條件較好,大部分已達5年一遇外,其他地區的排水條件仍然很差。骨干排水河道除澇標準大部分不到3年一遇。
淮河流域的澇災有其特點:一是平原區面積大,范圍廣,地勢平緩低洼,地面高程大部分在干支流洪水位之下,干支流防洪工程的保護區相聯,相互影響。二是由于特殊的地形條件,沿淮、支流河口、分洪河道兩側、濱湖和里下河地區等,分布了較大面積的易澇低洼地,除澇問題尤為突出。三是由于地勢低洼又受外水頂托,內水無法外排,形成“關門淹”,經常出現因洪致澇,洪澇并發的局面。四是多數湖洼及支流的排水系統標準原本偏低,加上人類不合理的圍墾,有些地方泥沙淤積,阻水障礙多,不僅自排能力低,而且抽排能力有限,有的地方甚至沒有抽排設施,面上除澇配套工程也不足。五是里下河地區排水雖相對獨立,但地勢低洼,中間低周邊高,自流排水極為困難,抽排能力也有限。因此,要解決平原地區的除澇問題,必須深入研究洪澇關系,“洪澇兼治”,因地制宜,采取綜合措施。
該項重大問題主要由中水淮河公司承擔,通過全面調查,收集各片洼地的自然概況、社會經濟概況、除澇工程現狀、典型年澇災情況等基礎資料,選擇典型洼地進行實地調研;分析各片洼地具體的澇災成因形式與特點,從暴雨特性、自然地理因素、除澇工程情況、水土資源開發合理性、工程運行管理等方面,歸納總結不同類型洼地的澇災成因及規律;針對各片洼地致澇成因和規律的分析結果,結合洼地的地形條件、現狀排水條件、歷年治理和受災情況,按照因地制宜、綜合治理的原則,研究各片洼地的總體布局,提出相應的除澇對策。形成了《淮河中游易澇洼地問題與對策研究》等研究報告。
1950年大水后,根據中央人民政府確定的“蓄泄兼籌”的治淮方針,在建設山區水庫、整治河道、加固堤防的同時,陸續建設了一批蓄滯洪區分蓄淮河洪水。行蓄洪區的作用已被計入防洪設計標準內的行蓄洪能力之中,而不是當作對付超標準洪水的應急措施,因此行蓄洪區在淮河流域防洪體系中將長期發揮重要和不可替代的作用。確保行蓄洪區及時啟用,行洪區行洪通暢,蓄洪區有效蓄洪是淮河防洪的一項重要工作。
雖然淮河流域行蓄洪區的建設取得了很大的成績。但行蓄洪區目前的狀況,難以做到及時、有效地行洪、蓄洪,存在的主要問題有:行蓄洪區進洪頻繁,洪災損失重,難以及時啟用;行洪區的進、退洪控制設施缺乏,行洪效果差;安全建設嚴重滯后,災后恢復自救能力較差,通訊預警能力不足;行蓄洪區管理工作薄弱;法律法規不完善,體系不健全等。
由于行蓄洪區存在上述問題,同時隨著經濟和社會的發展,一旦行洪造成的經濟損失也更大,人與水爭地的矛盾日益突出。對行蓄洪區進行調整和建設的呼聲越來越高,要求也越來越迫切。
該項重大問題主要由中水淮河公司承擔,編制完成了《淮河干流行蓄洪區調整規劃》等報告,《淮河行蓄洪區和易澇洼地水災防治實踐與探索》等專著。其中“淮河干流行蓄洪區綜合治理理論與實踐”榮獲2013年度淮委科學技術特等獎項,目前正在開展淮河流域行蓄洪區綜合管理和政策研究。
目前淮北大堤和沿淮重要工礦城鎮的防洪標準已接近40~50年一遇,但是由于黃河奪淮的歷史原因和淮河流域的自然地理特性,淮河干流上中游防洪現狀中突出的矛盾是洪水來量大,河道排洪能力小,行蓄洪區進洪頻繁,行洪效果差。在出現40~50年一遇洪水之前,沿淮行蓄洪區已全部使用,兩岸低洼地帶也已成災。
1991年6—7月份,淮河發生了較大洪水。按洪量計算,王家壩約7年一遇,正陽關、蚌埠、中渡分別為15、16、18年一遇。2003年淮河流域發生了1954年以來最大洪水,據分析,王家壩約10年一遇,正陽關約為20年一遇,蚌埠約為25年一遇,中渡約為30年一遇。兩次洪水均小于1954年,但都造成較大的災害,一些控制斷面水位也超過了歷史最高水位。
洪水以后,不少專家認為淮河中游河槽寬度太窄,平槽泄量太小,使中小洪水通路不暢,行洪水位高,行洪效果差。要標本兼治,顯著改變淮河面貌,應在現有治理規劃基礎上,除盡快完成19 項治淮骨干工程外,還需進一步研究淮河的河道特性、研究擴大淮河干流及其入江入海的中小洪水出路,提出標本兼治的防洪對策。本項研究的主要內容包括淮河干流水沙特性研究、淮河干流河床演變分析、研究淮河干流的河相關系和整治方向等。
該項重大問題主要由中水淮河公司承擔,完成了《淮河干流河相關系和整治方向研究報告》,在相關學術刊物發表論文7 篇并完成了專著初稿。目前,本研究成果已應用于治淮工程實踐中,發揮了很好的經濟效益和社會效益。淮委近期編制的淮河干流行蓄洪區調整規劃、淮河流域重點平原洼地除澇規劃、淮河中游洪澇問題與對策研究、淮河流域綜合規劃修編、淮干(蚌埠至浮山段)行蓄洪區調整研究報告均采用了本研究成果。淮河干流的進一步治理已部分采納了本研究成果和結論。
淮河流域地處我國南北氣候過渡帶,既有北方地區干旱少雨、旱災連年,又有南方多雨少晴、洪水不斷的特性。具有人均擁有水資源量少、時空分布極不均勻、水土資源不匹配的特點。目前跨流域調水已經成為流域的主要供水水源之一,跨流域調水量占流域總供水的比重已經由1980年的5.6%上升到2000年的15.7%,為緩解淮河下游及沿黃地區的水資源供求矛盾起到十分重要的作用。
水資源配置與開發戰略研究的主要內容包括淮河流域節水戰略研究、引江濟淮工程、臨淮崗洪水控制工程水資源開發利用研究等內容。目前,引江濟淮工程正在實施,《臨淮崗水資源綜合利用工程總體方案》報告已編制完成。
隨著淮河流域人口不斷增長、國民經濟快速發展和城市化進程加快,淮河流域水環境安全問題日益突出。一是水質惡化,威脅供水安全。二是水資源短缺。三是水生態破壞。由于自然及人為干擾導致水生態環境惡化,淮河以北地區河流斷流或干枯現象較為普遍,可用水源逐年減少;濕地銳減,大量濕地消失,湖泊萎縮,許多湖泊低于死水位以至干涸的情況時有發生;地下水超采嚴重,漏斗面積不斷增大,沿海地區地下水含水層受淺層咸水入侵面積不斷擴大,不少地區出現地面沉陷、塌陷、裂縫等地質災害;生態功能下降,水生生物生境類型逐步趨于單一,水生生物種類及數量明顯減少,生物多樣性受到嚴重影響。因此,保障水環境安全已成為淮河流域經濟社會發展的重大問題之一。
本項研究工作通過綜合考慮水資源、水環境和水生態建設與保護等方面問題,研究建立水環境安全保障體系與保護目標,以水資源的可持續利用支持經濟社會的可持續發展。主要內容包括供水安全對策研究、生態安全對策研究等。
在認真總結新中國治淮70年經驗的基礎上,抓住淮河保護治理在重大國家戰略實施中的重大機遇,準確把握推進經濟高質量發展對淮河保護治理提出的最新要求,圍繞淮河流域水問題,科學謀劃淮河保護治理,逐步實現“防洪保安全、優質水資源、健康水生態、宜居水環境”的要求。淮河重大問題在原有基礎上被賦予了新的內容。
研究佛子嶺、梅山、響洪甸等大型水庫的特征水位和聯合調度運用方案,加強現有水庫群的互聯互通;規劃水庫建成后,針對淮河上游水庫仍存在控制面積小、調峰能力低等問題,研究通過水庫擴容等措施,對大型水庫防洪能力進一步挖潛,增加水庫攔蓄能力。
分析淮河干支流關系,研究如何正確處理好沿淮易澇區排澇與淮河干流防洪安全的關系,通過水動力重構改善水動力時空不平衡的狀況。將防洪除澇規劃與經濟社會發展規劃深度融合,探索適應性發展與適度的工程措施相結合的洪澇治理模式。
進一步研究河湖分離的可能性,優化淮干中游與洪澤湖的布局關系,增加洪水調度的靈活性,在保障防洪安全的前提下,兼顧洪澤湖作為巨型水庫的洪水資源利用。
依據水資源豐枯變化規律,考慮氣候變化影響,在水資源節約集約利用的前提下研究優化水資源調度方案,實現水資源統籌調配。
結合流域綜合規劃及專項規劃,統籌上下游、重要河湖、引調水線路、重要濱水城市等問題和需求,研究流域水生態保護與修復總體方案■