淺談洞觀水河流水系治理及水文規(guī)劃設(shè)計(jì)

李 新

（惠東縣廣源水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,廣東 惠東 516000）

1 工程概況

觀洞水為東江左岸一級(jí)支流,發(fā)源于黃洞嶂,分水嶺最高峰為阿公石370.84 m,壩址以上集雨面積41.6 km2,干流河長(zhǎng)14.62 km,河床平均比降為0.00193。水流出庫(kù)約5 km后,途徑江里村、廣和圍、廣和閘流入東江。觀洞水廣和水閘斷面以上區(qū)間集雨面積為19.48 km2,天然河長(zhǎng)8.68 km,坡降0.0032。水庫(kù)下游分南北兩片,南片為潼湖片,北片為廣和片。南片由北向西南逐漸開(kāi)闊,坡度較緩,土地平坦,耕地肥沃,連綿成片,很適宜開(kāi)發(fā)高產(chǎn)農(nóng)業(yè)；北片,由東向北開(kāi)闊,地勢(shì)東西高,中間低,土地肥沃。南北兩片均為惠州市的主要產(chǎn)糧區(qū)。

2 治理現(xiàn)狀

在河流治理方面,很多地方政府都是將關(guān)注的重點(diǎn)放在了大江大河的治理中,沒(méi)有認(rèn)識(shí)到中小河流治理的重要性,導(dǎo)致其存在有不少亟待解決的問(wèn)題。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施薄弱

基礎(chǔ)設(shè)施薄弱是大多數(shù)中小河流都存在的一個(gè)具有普遍性的問(wèn)題,我國(guó)中小河流數(shù)量眾多,分布面積廣,管理難度大,多數(shù)都沒(méi)有能夠建立起全面系統(tǒng)的管理體系。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在我國(guó),約有60%以上的中小河流未經(jīng)治理,已經(jīng)治理過(guò)的依然有接近70%的河流達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn),存在基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的問(wèn)題,很多地方都僅設(shè)置了基本的排污溝和防洪道,又或者即便有閘壩、堤防等,也沒(méi)有能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效應(yīng)用,設(shè)施在年久失修的情況下,難以應(yīng)對(duì)極端天氣。

2.2 河道淤積嚴(yán)重

受上游淤泥帶入作用的影響,水體對(duì)于河床的淘刷作用不斷增多,加上部分河段存在有河坡開(kāi)墾、傾倒生活垃圾等問(wèn)題,進(jìn)一步加劇了河道淤積的情況。雖然地方政府對(duì)于河道進(jìn)行過(guò)相應(yīng)的疏通,但是依然有部分河段的治理不到位,后期管理不善,影響了洪水的正常通過(guò),也無(wú)法將河道自然生態(tài)所具備的景觀效應(yīng)很好地表現(xiàn)出來(lái)。

2.3 水文規(guī)劃不足

不少中小河流在開(kāi)展治理工作時(shí),準(zhǔn)備工作不到位,沒(méi)有能夠從流于整體的角度落實(shí)好水文規(guī)劃設(shè)計(jì),導(dǎo)致在具體實(shí)施環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)變更巨大的情況,治理效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期。同時(shí),新的發(fā)展環(huán)境下,生態(tài)文明理念得到了越來(lái)越多的關(guān)注,河流治理工作無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際管理需求,人們對(duì)于水資源開(kāi)發(fā)利用以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求也在不斷提高。

2.4 生態(tài)環(huán)境破壞

中小河流有著相對(duì)優(yōu)越的沿岸資源環(huán)境,人口相對(duì)聚集,分布有大量的村莊和城鎮(zhèn),在推動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮出了積極作用,但是也因此而面臨著廢水廢棄物排放的問(wèn)題,不僅水質(zhì)遭到了污染,流域整體的生態(tài)健康也會(huì)受到威脅。河流沿線分布有密集的排污口,部分廢水在未經(jīng)處理的情況下直接排放到河流中,引發(fā)了水體富營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題。

3 水文規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 做好統(tǒng)一規(guī)劃

在針對(duì)中小河流進(jìn)行治理的過(guò)程中,想要保障治理工作實(shí)施的質(zhì)量和效果,需要做好綜合治理以及統(tǒng)一規(guī)劃,利用好專(zhuān)項(xiàng)治理資金。前期需要做好科學(xué)規(guī)劃以及可行性分析,確定好明確的防洪標(biāo)準(zhǔn),依照項(xiàng)目的重要性對(duì)其進(jìn)行排序,開(kāi)展針對(duì)性治理。結(jié)合工程實(shí)踐中的治理經(jīng)驗(yàn),可以明確,在實(shí)施規(guī)劃編制環(huán)節(jié),需要做好河流治理情況的全面調(diào)查分析,找出需要解決的問(wèn)題,加強(qiáng)與上下游區(qū)域政府的協(xié)商,確定好統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)展綜合治理。為了能夠最大限度地保障治理工作的質(zhì)量,規(guī)劃階段需要將社會(huì)問(wèn)題、生態(tài)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題全部考慮在內(nèi),保障治理方案的針對(duì)性,明確治理次序,通過(guò)循序漸進(jìn)的方式來(lái)保障治理效果。

3.2 加強(qiáng)流量監(jiān)測(cè)

區(qū)域內(nèi)建立相應(yīng)的氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于河流水位情況、區(qū)域降水量的定量監(jiān)測(cè),系統(tǒng)主要由2個(gè)水位站、3個(gè)雨量站和1個(gè)工作中心站組成。

1）水位站2個(gè)：設(shè)于觀洞水庫(kù)大壩附近（主、副壩輸水涵管啟閉機(jī)室）。水文站的主要作用是對(duì)河道面積和控制面積的相關(guān)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),要求將兩者的面積差控制在30%以?xún)?nèi)。水文站需要對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的洪水資料進(jìn)行收集,要求不少于30年,在對(duì)收集到的資料進(jìn)行使用時(shí),需要關(guān)注其可靠性、一致性以及代表性,為河流治理提供良好支撐。

2）遙測(cè)雨量站3個(gè)：設(shè)于觀洞水庫(kù)大壩附近（主、副壩輸水涵管啟閉機(jī)室及庫(kù)尾）。雨量站的主要作用是對(duì)降水量進(jìn)行監(jiān)測(cè),借助瞬時(shí)單位線和相應(yīng)的推理公式對(duì)洪水?dāng)?shù)值進(jìn)行計(jì)算,考慮到該河流的流域面積相對(duì)較大,需要做好相關(guān)數(shù)值收集,并考慮水庫(kù)本身的調(diào)節(jié)性。

3）水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)工作中心站1個(gè)：布置在觀洞水庫(kù)管養(yǎng)房,中心站設(shè)一臺(tái)水情信息服務(wù)器/工作站,打印機(jī)、GPS、電源設(shè)備等與工程管理信息系統(tǒng)共用。

氣象預(yù)報(bào)主要通過(guò)與地方氣象部門(mén)合作,利用當(dāng)?shù)貧庀缶值膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行水庫(kù)所在流域范圍內(nèi)的短期、中期與長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。同時(shí)通過(guò)中央氣象臺(tái)、珠江委水文局等氣象信息網(wǎng)獲取影響流域天氣的預(yù)報(bào)信息與臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)信息進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。

3.3 開(kāi)展泥沙調(diào)度

泥沙調(diào)度可以對(duì)河道進(jìn)行疏通,提升河道的行洪能力。集雨面積范圍內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)泥沙資料,結(jié)合調(diào)查和影像資料,水庫(kù)壩址以上流域范圍內(nèi)植被良好,樹(shù)木茂盛,間有經(jīng)濟(jì)作物,屬于輕度侵蝕區(qū)。本次主要采用2006年廣東省第三次土壤侵蝕遙感調(diào)查報(bào)告成果,根據(jù)該成果,觀洞水庫(kù)所在流域平均侵蝕模數(shù)為429.55 t/（km2·a）。水庫(kù)泥沙主要屬懸移質(zhì),水庫(kù)淤積量的計(jì)算采用《水利工程應(yīng)用水文水利計(jì)算》的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

式中：V淤為水庫(kù)多年平均淤積量,m3；R0為年平均輸沙率,t；β為泥沙容重,數(shù)值為1.4 t/m3。

根據(jù)觀洞水庫(kù)集雨面積41.6 km2,計(jì)算得水庫(kù)壩址以上流域多年平均輸沙量為1.79萬(wàn)t。經(jīng)估算,水庫(kù)自1958年竣工運(yùn)行64年來(lái),庫(kù)底泥沙淤積114.36萬(wàn)t,泥沙干容重取經(jīng)驗(yàn)值1.4 t/m3,計(jì)算得到泥沙淤積體積為81.69萬(wàn)m3,占水庫(kù)死庫(kù)容795.0萬(wàn)m3的10.28%,低于相應(yīng)的死水位11.5 m。

按現(xiàn)狀泥沙淤積水平計(jì)算,水庫(kù)運(yùn)行50年后,泥沙淤積體積為63.93萬(wàn)m3,總的泥沙淤積體積145.62萬(wàn)m3,小于死庫(kù)容,泥沙淤積仍在死水位11.5 m以下。由此可知,50年后泥沙淤積高程小于11.5 m,低于輸水涵管進(jìn)口底板高程11.5 m,因此泥沙淤積基本不會(huì)對(duì)取水產(chǎn)生影響。

3.4 關(guān)注生態(tài)用水

在滿(mǎn)足觀洞水庫(kù)下游生態(tài)保護(hù)、庫(kù)區(qū)水環(huán)境保護(hù)和水生物多樣性保護(hù)要求的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮水庫(kù)各項(xiàng)防洪與興利功能,使水庫(kù)對(duì)下游生態(tài)和庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響控制在可承受范圍之內(nèi),并有利于逐步修復(fù)生態(tài)和環(huán)境系統(tǒng)。保障河道生態(tài)基流,維持河流生命健康。生態(tài)用水調(diào)度任務(wù)是滿(mǎn)足防洪、灌溉任務(wù)的同時(shí),滿(mǎn)足河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水要求。

參照《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》（SL/T 712-2021）,最小生態(tài)流量原則上按河道多年平均流量的10%～20%確定。觀洞水庫(kù)多年平均流量為1.12 m3/s,多年平均流量的10%為0.112 m3/s,多年平均流量的20%為0.224 m3/s。為保障下游河道生態(tài)用水及壩下河道不斷流,全年平均生態(tài)流量原則上不低于0.112 m3/s,最低生態(tài)需水量為353.2萬(wàn)m3/年。在90%保證率的枯水年生態(tài)用水量基本按照最低生態(tài)需水量來(lái)供給,即考慮均勻連續(xù)生態(tài)供水,平均生態(tài)流量最小為0.112 m3/s。按照“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的工作要求,生態(tài)修復(fù)工程是“補(bǔ)短板”的一大方面,維護(hù)河湖健康生命是江河湖泊監(jiān)管的重要內(nèi)容。因此,需嚴(yán)格按照調(diào)度要求做好生態(tài)流量泄放工作,為保證水庫(kù)下游河道不斷流,生態(tài)流量應(yīng)24小時(shí)連續(xù)泄放。

3.5 加強(qiáng)泄流管理

從強(qiáng)化河流水系防洪能力,規(guī)避河流洪澇災(zāi)害的角度,需要做好相應(yīng)的泄洪管理工作。河流水位與泄流量的關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 水位～泄流量關(guān)系曲線

3.6 強(qiáng)調(diào)因地制宜

在中小河流水文規(guī)劃設(shè)計(jì)中,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)因地制宜原則,對(duì)河流特征和治理規(guī)劃中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,以此為基礎(chǔ),確定好相應(yīng)的管理制度體系。應(yīng)該對(duì)相關(guān)責(zé)任進(jìn)行貫徹落實(shí),做好前期各項(xiàng)工作,將管理資金落實(shí)到位,優(yōu)化管理程序,制定出具備良好可行性和可操作性的管理措施。相關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,做到實(shí)事求是,確認(rèn)河流所處區(qū)域的氣候、水文、土壤成分等信息,對(duì)河流治理中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行解決。應(yīng)該依照中小河流所處區(qū)域的實(shí)際情況,制定出具有針對(duì)性的水文規(guī)劃設(shè)計(jì)方案,提升方案的實(shí)效性。

4 結(jié)語(yǔ)

中小河流治理及水文規(guī)劃對(duì)于河道環(huán)境的優(yōu)化有著積極意義,尤其是可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下,河道污染治理的重要性越發(fā)凸顯。為了保障河道治理的目標(biāo),避免河道堵塞、生態(tài)破壞等問(wèn)題的重復(fù)出現(xiàn),有關(guān)部門(mén)應(yīng)該從河流治理的現(xiàn)狀出發(fā),分析存在的問(wèn)題,做好中小河流水文規(guī)劃設(shè)計(jì),強(qiáng)化河流治理的效果,將河流在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展方面的作用充分發(fā)揮出來(lái)。