李君廷

(安徽省臨淮崗洪水控制工程管理局,安徽 合肥 230088)

1 臨淮崗工程概況

臨淮崗洪水控制工程,也稱臨淮崗水利樞紐工程,是淮河防洪體系中的關(guān)鍵性工程,是中國治淮19項(xiàng)骨干工程之一,也是國家“十五”計(jì)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目。該工程位于淮河干流中游的霍邱縣和潁上縣交界處,距上游淮河源頭約490km,距下游正陽關(guān)28km,集水面積42160km2。臨淮崗工程建成后,與上游山谷水庫、中游行蓄洪區(qū)、各類堤防及茨淮新河、懷洪新河等共同組成淮河中游多層次綜合性的防洪體系,主要任務(wù)是調(diào)蓄洪水、削減洪峰,使淮河中游正陽關(guān)以下主要防洪保護(hù)區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)由不足50年一遇提高到100年一遇,確?；幢贝蟮毯脱鼗粗匾さV、城市等安全。

臨淮崗工程涉及河南、安徽兩省,主體工程跨安徽省霍邱縣、潁上縣、阜南縣,控制面積4.22萬km2,為Ⅰ等大(1)型工程,正常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,設(shè)計(jì)洪水位28.41m,滯洪庫容85.6億m3;校核洪水位29.49m,滯洪庫容121.3億m3。工程主要包括主壩、南北副壩及穿壩建筑物、臨淮崗船閘、深孔閘、淺孔閘、姜唐湖進(jìn)洪閘、上下游引河等。臨淮崗工程于2006年11月建成,2007年6月通過竣工驗(yàn)收,工程榮獲大禹獎(jiǎng)、詹天佑獎(jiǎng)和魯班獎(jiǎng),并入選國家“百年百項(xiàng)杰出土木工程”。工程總體布置見圖1。臨淮崗復(fù)線船閘和臨淮崗魚道項(xiàng)目正在緊張建設(shè)過程中,不久也將投入使用。

圖1 臨淮崗洪水控制工程總體布置

2 臨淮崗水資源綜合利用工程規(guī)劃

2.1 背景及依據(jù)

臨淮崗工程的主要功能是“戰(zhàn)略臨淮崗”,即臨淮崗作為控制淮河干流洪水的關(guān)鍵工程和提高淮河中游防洪標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)略工程,戰(zhàn)略防御淮河50年以上一遇的特大洪水,啟用概率低。無洪水時(shí),工程維持河道自然泄流。當(dāng)淮河上、中游發(fā)生大洪水,且沿淮行蓄洪區(qū)均已充分運(yùn)用,正陽關(guān)以下流量仍超過河道設(shè)計(jì)泄洪能力時(shí),啟用臨淮崗工程控泄洪水,使正陽關(guān)以下河道泄量不超過設(shè)計(jì)流量1萬m3/s。

面對(duì)新形勢、新格局、新要求,為保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,結(jié)合《淮河流域綜合規(guī)劃(2012—2030年)》《國務(wù)院關(guān)于淮河防御洪水方案的批復(fù)》等重要規(guī)劃及文件精神,依據(jù)淮河流域水資源開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形勢和需求,迫切要求建設(shè)“資源臨淮崗”,使臨淮崗在供水、航運(yùn)、發(fā)電、生態(tài)保護(hù)等方面發(fā)揮綜合作用,更好、更快地實(shí)現(xiàn)工程高質(zhì)量發(fā)展,為淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)和現(xiàn)代化美好安徽建設(shè)貢獻(xiàn)“臨淮崗”力量?；春恿饔蛑杏?特別是沿淮淮北地區(qū)存在水資源短缺的情況,發(fā)揮臨淮崗工程蓄水興利的作用,進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度洪水和流域治理開發(fā),對(duì)臨淮崗工程提出了在確保防洪安全和不影響排澇的前提下,應(yīng)兼顧水資源利用,發(fā)揮綜合效益。

臨淮崗水資源綜合利用工程已被列為國務(wù)院150項(xiàng)重大水利工程,目前正處于可行性研究報(bào)告編制階段。

2.2 規(guī)劃內(nèi)容

臨淮崗水資源綜合利用工程是在確保臨淮崗洪水控制工程原有的防洪蓄洪功能發(fā)揮和盡量減少蓄水影響的前提下,通過適度蓄水增加水資源有效利用,為安徽省阜陽市和六安市部分區(qū)縣、河南省淮濱縣和固始縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)等提供城鄉(xiāng)居民生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水。工程實(shí)施后可充分發(fā)揮臨淮崗工程的蓄水作用和水資源綜合利用效益,有效緩解沿淮淮北地區(qū)水資源供需矛盾,提高區(qū)域水資源安全保障能力,對(duì)實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

水資源綜合利用工程通過工程和非工程措施,對(duì)臨淮崗工程及受其蓄水影響的上游水利工程進(jìn)行加固改造,確保工程防洪安全,再根據(jù)汛期和非汛期水情雨情調(diào)度臨淮崗深孔閘和淺孔閘,以抬高上游水位形成永久水域和河灘濕地,增加蓄水量,充分實(shí)現(xiàn)臨淮崗洪水資源化利用,在確?！皯?zhàn)略臨淮崗”的同時(shí)實(shí)現(xiàn)“資源臨淮崗”。工程建成后,按上游23.0m蓄水位測算,年均供水量約7.2億m3。工程蓄水暫行方案如下:

a.非汛期(10月1日至次年4月30日),臨淮崗壩上水位按23.0m控制。

b.非主汛期(5月1日至6月15日及8月15日至9月30日),臨淮崗壩上水位按21.0～21.5m控制。期間若發(fā)生洪水,通過深孔閘、淺孔閘及時(shí)敞泄。

c.主汛期(6月15日至8月15日),及時(shí)敞泄。

臨淮崗壩上河道蓄水水位-庫容關(guān)系曲線見表1。

表1 臨淮崗壩上河道蓄水水位-庫容關(guān)系曲線

續(xù)表

3 臨淮崗水資源綜合利用工程生態(tài)效應(yīng)分析

3.1 基本概念

生態(tài)文明是人類為保護(hù)和建設(shè)美好生態(tài)環(huán)境而取得的物質(zhì)成果、精神成果和制度成果的總和,是貫穿于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)全過程和各方面的系統(tǒng)工程,反映了一個(gè)社會(huì)的文明進(jìn)步狀態(tài)。因此,興建水利工程,應(yīng)盡量發(fā)揮對(duì)生物的有利效應(yīng),避免和減輕不利影響,水利工程引起的生物個(gè)體、種群、群落及其生存環(huán)境的變化,正在引起人們的關(guān)注和重視,建成結(jié)構(gòu)合理、功能互補(bǔ)、安全可靠的水資源綜合利用體系變得越發(fā)重要。

水利工程使環(huán)境改變,例如水庫工程使陸地變?yōu)樗?淺水變?yōu)樯钏?流水變?yōu)殪o水等,都影響著生物生存環(huán)境。生物對(duì)這種變化的反應(yīng),以多種形式表現(xiàn)出來,主要有迫遷、阻隔、增殖、傷害、分布變化和病源生物擴(kuò)散等。發(fā)揮水利工程生態(tài)效應(yīng),是指在水利工程的建設(shè)與運(yùn)行中,通過工程和非工程措施盡可能避免或減輕對(duì)自然生態(tài)的影響,要充分評(píng)估工程的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等效應(yīng),堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先,形成各有側(cè)重、各具特色的生態(tài)環(huán)境,注重驗(yàn)證水利工程的生態(tài)效應(yīng),科學(xué)有效地進(jìn)行評(píng)價(jià)并根據(jù)實(shí)際情況采取有效措施以增加正生態(tài)效應(yīng),減少負(fù)生態(tài)效應(yīng)。

3.2 工程生態(tài)效應(yīng)分析

3.2.1 對(duì)上游水域、生態(tài)濕地的影響

臨淮崗洪水控制工程蓄水后,壩上蓄水面積和庫容迅速擴(kuò)大,新增了壩上約100km河段、約200.0km2的永久水域和河灘濕地,增加的蓄水量約在1.5億～2.0億m3之間(見圖2)。

圖2 臨淮崗水資源綜合利用工程淹沒區(qū)范圍示意圖(蓄水至23.0m)

上游水面濕地和蓄水庫容的增加,提升了庫區(qū)周邊及鄰近區(qū)域范圍內(nèi)的空氣濕度,促進(jìn)了綠色植物和藻類的生長,形成了湖泊型生態(tài)濕地系統(tǒng),保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,保持了生物多樣性,促進(jìn)了周邊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.2.2 對(duì)下泄生態(tài)基流及生態(tài)水量的影響

工程實(shí)施后,有利于改善淮河中游生態(tài)基流調(diào)控,提高相機(jī)補(bǔ)給壩下河段生態(tài)基流的能力,減少了干旱年份淮河中游河道斷流概率,保證了臨淮崗壩下生態(tài)下泄流量。未來,將建立生態(tài)流量監(jiān)管平臺(tái),實(shí)時(shí)預(yù)警與動(dòng)態(tài)監(jiān)管,按月通報(bào)河湖生態(tài)流量達(dá)標(biāo)情況,將生態(tài)流量斷面達(dá)標(biāo)情況納入最嚴(yán)格水資源管理制度考核,推動(dòng)流域區(qū)域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。

根據(jù)《淮河流域水資源保護(hù)規(guī)劃》(2016—2030年),利用上游王家壩、下游蚌埠閘斷面生態(tài)流量,推算出臨淮崗斷面需下泄生態(tài)流量分別為24.39m3/s(10月至次年3月)、27.96m3/s(4—5月)、52.90m3/s(6—9月)。通過對(duì)多年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,臨淮崗斷面多年月平均下泄水量均大于各時(shí)段生態(tài)需水量,能滿足下游河道生態(tài)保護(hù)需要,對(duì)提升下游生態(tài)效應(yīng)提供了有力的保障。工程實(shí)施前后下泄水量與生態(tài)水量目標(biāo)值見表2。

表2 工程實(shí)施前后下泄水量與生態(tài)水量目標(biāo)值 單位:億m3

3.2.3 對(duì)臨淮崗上游保護(hù)區(qū)及生物的影響

工程實(shí)施后,非汛期水位將抬升至23.0m,對(duì)臨淮崗上游環(huán)境敏感區(qū)非汛期生態(tài)影響分析如下:

a.潁上八里河自然保護(hù)區(qū)部分位于臨淮崗上游的邱家湖行洪區(qū)和淮河灘地,工程實(shí)施后將淹沒占保護(hù)區(qū)各功能區(qū)面積1.2%的核心區(qū)、14.1%的緩沖區(qū)和5.6%的試驗(yàn)區(qū),淹沒區(qū)水深約0.5～3.0m,對(duì)鳥類在該部分灘地?cái)z食和棲息產(chǎn)生輕微不利影響。

b.河南固始淮河濕地省級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于淮河和史灌河交匯處,灘地高程為22.0～25.0m,工程實(shí)施后將淹沒其8.4%的核心區(qū)。淹沒區(qū)水深約1.0m,可能會(huì)使該部分區(qū)域喜陸地?cái)z食和棲息的鳥類遷移至其他適合的區(qū)域。

c.安徽阜南王家壩國家濕地公園位于濛河分洪道南北兩堤之間,灘地高程21.0～26.0m,工程實(shí)施后將淹沒占濕地總面積49.0%的濕地公園,淹沒區(qū)水深約0～2.0m,影響在該部分陸地?cái)z食和棲息的鳥類。

d.淮河阜陽段橄欖蟶蚌國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū),范圍為王家壩上游約5km處的洪河口至臨淮崗上游22km處的潤河鎮(zhèn)王集村,工程實(shí)施后將淹沒部分灘地,平均水位升高0～3.5m,適于橄欖蟶蚌棲息的水下硬質(zhì)泥沙底質(zhì)面積大幅增加,將有利于橄欖蟶蚌生長。

e.壩上形成約100km河段、約100.0km2的永久水域,蓄水量約在1.5億～3.4億m3之間,最大水深為8.0m,極大地改善了魚類的生長環(huán)境,有利于淮河特有稀有野生魚種的保護(hù)和繁衍。

3.2.4 對(duì)臨淮崗下游保護(hù)區(qū)及魚類的影響

工程實(shí)施后,非汛期多年平均逐月下泄水量與工程前相比有所減少,但減少幅度不大,可控制在0～15.0%。在魚類繁殖期(4—7月),減少幅度為0～4.0%,對(duì)下游魚類繁殖影響不大。臨淮崗魚道工程于2022年7月投入使用,主要過魚對(duì)象為產(chǎn)漂流性卵魚類,兼顧產(chǎn)黏性卵魚類。魚道工程先于本工程實(shí)施完成并發(fā)揮效益,樞紐運(yùn)行方式改變對(duì)魚類的影響不大。另臨淮崗至蚌埠閘段淮河淮南段長吻國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、淮河荊涂峽鯉長吻國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)和淮河蚌埠段四大家魚長春鳊省級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū),均不受本工程影響。

3.2.5 對(duì)水質(zhì)的影響

臨淮崗水資源綜合利用工程實(shí)施后,庫區(qū)匯入水體水質(zhì)良好,水力停留時(shí)間較現(xiàn)狀實(shí)驗(yàn)性蓄水稍微增加。降低水體流動(dòng)速度,延遲水體滯留時(shí)間,有利于懸浮物的沉降,能夠持續(xù)改善水質(zhì)。同時(shí),水流速度減緩,對(duì)藻類活動(dòng)也有一定的促進(jìn)作用,產(chǎn)生的MgCO3與CaCO3沉淀會(huì)降低水體硬度,減輕水體污染物含量。

根據(jù)2010年汛后以來的實(shí)驗(yàn)性蓄水情況,臨淮崗壩上水面未發(fā)生藻類暴發(fā)的情況。規(guī)劃期水位抬高后,河道型庫區(qū)水力停留時(shí)間較現(xiàn)狀增加天數(shù)不多,庫區(qū)營養(yǎng)元素累積狀況與現(xiàn)狀變化不大。汛期來水量較大,開閘放水量同比增大,當(dāng)高溫易發(fā)生水華時(shí),不會(huì)蓄積大量靜態(tài)水體,因此,臨淮崗壩上水體發(fā)生水華的可能性極其微小。

3.2.6 對(duì)阜陽地區(qū)地下水的影響

安徽省阜陽市因地表水資源長期短缺,集中大量抽取深層地下水而導(dǎo)致地下水位區(qū)域性持續(xù)下降,1970—2000年地下水位埋深由5.0m下降到60.0m,地面沉降量900mm,見圖3。目前地下水漏斗中心水位埋深已超過80.0m,地面沉降量最大達(dá)1837mm。

圖3 阜陽市1970—2000年地下水位與地面沉降量變化趨勢

臨淮崗工程蓄水可使沿淮阜陽地區(qū)供水水源得到持續(xù)優(yōu)化和改善,有效補(bǔ)給地表水和地下水,同時(shí)會(huì)置換出部分地下水的開發(fā)利用量,抑制中深層地下水超采,逐步回升地下水,緩解因地下水過度開采引發(fā)的地下水位下降、地面沉降、土壤沙化、水質(zhì)污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題。

3.2.7 對(duì)4A級(jí)臨淮崗風(fēng)景區(qū)、臨淮崗國家水利風(fēng)景區(qū)的影響

壩上水位的抬升使壩前水體面積增加幾十倍,有效改善了工程大壩核心區(qū)域的生態(tài)景觀,壩前大面積的裸露干旱河灘在蓄水后將成為河道型水庫水面及大面積河灘濕地,極大地豐富了4A級(jí)臨淮崗風(fēng)景區(qū)、臨淮崗國家水利風(fēng)景區(qū)的景觀內(nèi)容和觀賞價(jià)值。臨淮崗在風(fēng)景區(qū)蓄水后自然環(huán)境得到了改善,在保障水利工程功能不受影響的情況下,為人民群眾創(chuàng)造了一個(gè)更加貼近自然休閑娛樂的場所,達(dá)到人與自然和諧相處的目的。

4 生態(tài)保護(hù)建議

4.1 樹立人與自然和諧相處的理念

對(duì)臨淮崗水資源綜合利用工程實(shí)施過程中的生態(tài)環(huán)境問題要高度重視,以人與自然和諧相處的理念去處理其中的利害關(guān)系,促進(jìn)水利工程與區(qū)域特色的協(xié)調(diào)性,提升人們對(duì)水利設(shè)施的親近感,發(fā)揮水利工程的經(jīng)濟(jì)功能、生態(tài)功能和觀賞功能,以人為本,保證淮河流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈可持續(xù)發(fā)展。

4.2 方案比選,充分論證

進(jìn)行水資源綜合利用工程蓄水方案比選,結(jié)合臨淮崗工程及周邊地區(qū)實(shí)際情況,充分論證各方案對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先原則,確定適當(dāng)?shù)男钏?充分考慮地區(qū)差異等因素,通過廣泛協(xié)商,研究制定臨淮崗水資源綜合利用的水量分配體系和相應(yīng)的管理辦法。

4.3 與工程同步進(jìn)行生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測

針對(duì)臨淮崗水資源綜合利用工程實(shí)施后可能影響的生態(tài)環(huán)境因素設(shè)置必要的觀測監(jiān)測系統(tǒng),做好詳細(xì)記錄與分析研究,如可定期利用衛(wèi)星遙感遙測圖片、無人機(jī)巡航對(duì)蓄水前后工程周邊環(huán)境的變化情況進(jìn)行跟蹤記錄,及時(shí)分析變化趨勢,采取相應(yīng)的治理措施。

4.4 開展“富自然功能、協(xié)調(diào)流域建設(shè)”研究

利用臨淮崗水資源綜合利用工程契機(jī),聯(lián)合淮河流域相關(guān)單位積極開展“富自然功能,協(xié)調(diào)流域建設(shè)”研究,主要研究如何降低自然水循環(huán)的極值過程,加強(qiáng)自然水循環(huán)與社會(huì)水循環(huán)的匹配過程,減少社會(huì)水循環(huán)過程對(duì)自然水循環(huán)的干擾,促進(jìn)自然水循環(huán)和社會(huì)水循環(huán)融洽和互補(bǔ)。這既是流域綜合治理的迫切需要,也是人類文明發(fā)展的必然趨勢。

5 結(jié) 語

要按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路,堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路,加強(qiáng)臨淮崗工程生態(tài)效應(yīng)方面的準(zhǔn)確分析與評(píng)估,采取有效措施,充分發(fā)揮工程的生態(tài)效益,為淮河流域經(jīng)濟(jì)帶可持續(xù)發(fā)展提供水資源保障。臨淮崗水資源綜合利用工程生態(tài)效應(yīng)研究應(yīng)堅(jiān)持如下原則:以人為本、利大于弊,有利于提高淮河中上游水資源利用水平,優(yōu)化淮河流域水資源配置,緩解淮北地區(qū)水資源供需矛盾,有利于改善淮河干流生態(tài)環(huán)境,有利于對(duì)淮河干流不同量級(jí)洪水進(jìn)行控制,為臨淮崗以下河段的排澇創(chuàng)造有利條件;結(jié)合行蓄洪區(qū)調(diào)整,減少臨淮崗以下河段行、蓄洪區(qū)使用概率?？傊?臨淮崗水資源綜合利用工程的建設(shè),要實(shí)現(xiàn)打造淮河上游生態(tài)濕地,改善淮河干流水質(zhì),增加淮河干流環(huán)境容量,補(bǔ)充阜陽地區(qū)地下水的目的,為區(qū)域發(fā)展提供較大的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?！?/p>