4.2 防洪减灾规划格局
4.2.1 防洪减灾面临的主要问题
苕溪流域是浙江省暴雨集中区之一,洪涝灾害频繁。新中国成立以前,县志记载的大洪水共有97次。近70年来出现暴雨的频率有增无减,其中以1963年和1984年洪水危害最大,暴雨形式为梅雨型暴雨和台风型暴雨。本流域中、上游河道比降大,洪水暴涨暴落。苕溪尾闾河道受太湖高水位顶托影响,梅雨期间太湖水位较高,将抬高苕溪下游河道洪水位,使苕溪下游河道两岸农田的洪涝灾害加重。
综合来看,流域内发生洪涝灾害的主要原因有以下四个方面。
1.水文气象因素
本流域位于浙江省西北部,属亚热带季风气候区,气候温和,季风显著,锋面雨常在本流域上空停留而形成强度较大的梅雨暴雨。如1984年6月13日洪水为全流域性大暴雨,1996年6月30日洪水桥东村站三日降水量达313mm。流域上游天目山又是台风暴雨的中心。台风暴雨历时较短,降雨强度大。如1956年8月1日台风雨市岭站24h降水量达582.1mm,1963年12号台风银坑最大日降雨为335.9mm。大暴雨带来大洪水,梅雨期锋面雨和台风雨降雨过程一般在3天左右,由于降雨集中,洪峰流量大。
2.地形地貌因素
苕溪流域山地多,平原少,山区面积约占全流域面积的85%,干支流发源地高程在300.00~1500.00m,河流由西南向东北,东苕溪上的南苕溪、中苕溪、北苕溪、余英溪、埭溪河道比降在1‰左右,西苕溪上的西溪、南溪、大溪、浒溪、递溪等河道比降在1‰~2‰之间,干流上中游及支流均为山溪性河流。每逢大暴雨时,洪水迅速汇集,形成洪峰,洪水流速大,一般可达3~4m/s,水位暴涨暴落,两岸堤防防洪难度大。东苕溪余杭以下至德清河长41km,河道比降约为0.05‰;德清河至湖州河长45km,河道比降约为0.02‰。西苕溪横塘村以下至霅水桥全长55km,河道比降约为0.02‰;尾闾河道比降则更缓。由于中、下游河道比降平缓,当上游各干支流山洪倾泻而下时,中、下河道排泄能力不畅,造成山区向平原过渡带遇较大洪水则洪水位迅速抬高而漫溢,大小圩区倒堤破圩,淹没大片农田和村庄。
3.中下游河道泄洪能力不足
东苕溪青山-余杭段由于堤防标准不高、过流能力不足、通济桥阻水等原因,严重制约了青山水库洪水前期的洪水下泄而影响拦蓄洪水能力的发挥。余杭以下西险大塘段和导流港两岸有堤防约束,过水断面小,过流能力不足。如目前余杭通济桥断面安全泄量仅400m3/s左右。西苕溪安城以下两岸围圩,使干流河道宽窄不一,河槽过水断面小,横塘村至梅溪段主槽蜿蜒曲折,采砂后弃留于河床上的乱石等原因,均影响河道泄洪能力。范家村河段的安全泄量仅为830m3/s。尾闾河道因已实施了旄儿港、长兜港一期拓浚工程,其过流能力有所提高。
4.部分支流缺乏拦洪控制性工程
苕溪流域内已兴建了青山水库、对河口水库、老石坎水库、赋石水库、合溪水库等5座大型水库及四岭水库、里畈水库、天子岗水库、大河口水库、和平水库、凤凰水库等6座中型水库,控制集水面积1598.7km2,总库容达7.76亿m3,其中防洪库容达4.47亿m3。已建的水库对流域防洪起到了很好的作用,但部分支流仍缺乏控制性防洪工程。尤其是中苕溪(长乐以上)河道比降为1‰~2‰,洪水迅速汇集,洪水流速大,常常造成下游如长乐、张堰和双桥倒堤破圩。
4.2.2 总体规划格局
新中国成立之初,各级政府就意识到苕溪流域面临的重大防洪排涝压力,并先后提出和制定了一系列相关的水利规划方案,1973年提出了《杭嘉湖73规划》,20世纪80年代开展了多次圩区调查整治工程,1987年及1992年相继完成的《东苕溪干流防洪规划》和《西苕溪干流防洪规划报告》,2000年完成的《苕溪流域综合规划》,2003年编制的《杭嘉湖地区防洪规划》,2015年编制的《杭嘉湖15综规》等。
1.防洪范围及标准
根据苕溪流域实际情况,防洪对象主要是东苕溪青山水库以下、西苕溪长潭以下至出口沿岸的平原及干支流上的主要城镇。东苕溪西险大塘和导流港东大堤保护省会杭州及东部平原。根据防洪保护对象重要性和有关规范规定,结合当地实际情况,确定其防洪标准如下:
(1) 东苕溪右岸堤防(包括南湖东围堤、西险大塘及导流港东大堤)是杭州市城区和杭嘉湖东部平原防洪的西部屏障,防洪标准为100年一遇;南湖滞洪区东围堤作为西险大塘延伸,保护杭州的屏障之一,东苕溪左岸及西苕溪干流两岸堤防防洪标准为20年一遇。
(2) 县城及其以上城市-远期规划人口在50万人以上的湖州市,防洪标准为100年一遇,德清县城区(武康镇)、临安市城区(锦城镇)、安吉县城(递铺溪)远期规划人口在20万人上下,其防洪标准为50年一遇。
(3) 重要集镇防洪标准为20年一遇。
(4) 保护农田面积万亩以上,防洪标准为20年一遇;千亩至万亩之间的为10年一遇。
(5) 农田(圩区)排涝标准为10年一遇。
2.规划布局
规划遵照“上蓄、中滞、下泄”的原则,采取如下工程措施:
(1) 上游山区兴建控制性工程,拦洪削峰。在洪水尚未得到有效控制的各支流上兴建或扩建拦洪水库工程,主要有大溪兴建胜天水库、扩建里畈水库。
(2) 中游建设分、滞洪设施,对各类分滞洪区的建立、管理、运用原则进行分析和调整。在已有东苕溪南湖、北湖两座滞洪工程基础上,西苕溪增设晓云斗滞洪工程,北湖滞洪增建庄村分洪闸,东、西苕溪中上游干流两岸保留非常滞洪区,包括东苕溪的潘畈、张堰、长乐、上南湖、永建。
(3) 中下游拓浚排洪河道,加高加固堤防,提高河道的过流能力,导引上游山洪宣泄入太湖,减少山洪对本区及杭嘉湖东部平原地区的侵袭。东苕溪青山至德清大闸段导流港拓浚;西苕溪干流长潭至霅水桥段整治、浑泥港整治、晓墅港分支拓浚、长兴港与杨家浦港拓浚。加高加固本区内主要排水河道堤防,达到防洪标准,结合河道采砂疏浚和农田、村镇改造建设抬高地面,提高排涝标准。
(4) 苕溪中下游及长兴平原的圩区进行治理,加高加固圩堤。
4.2.3 重大水利工程
4.2.3.1 枢纽工程
1.水库工程
(1) 里畈水库。里畈水库位于南苕溪青山水库上游的溪里村,坝址集水面积83km2,是一座以防洪为主,结合灌溉、发电、供水的中型水库。水库于1973年建成,并于1992年进行了扩建。里畈水库梅汛期限制水位为234.86m(吴淞基面高程236.70m),相应库容1646.4万m3,台汛限制水位224.16m(吴淞基面高程226.00m),相应库容1051万m3。设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为500年一遇,相应水位241.40m(吴淞基面高程243.24m),相应总库容2094万m3。20年一遇高水位236.71m(吴淞基面高程238.55m),防洪库容720万m3。建库以来最高库水位为238.78m(吴淞基面高程240.62m)(1996年6月30日),最大下泄流量371m3/s(1997年8月19日)。
水库最大坝高72m,相应坝顶高程242.16m(吴淞基面高程244.00m),坝顶长270m,为细骨料砌石重力坝。坝顶开敞式溢流段长60m,堰顶高程236.86m(吴淞基面高程238.70m)。泄洪洞(兼发电输水洞)直径4m,长225m,进口底高程198.16m(吴淞基面高程200.00m)。该水库防洪保护范围为临安市城区(锦城镇)及下游沿溪两岸的乡镇,削减洪峰作用显著。在水库水位在20年一遇以下时,控制下泄不超过下游河道安全流量200m3/s,同时以临安市临天桥为控制补偿调节,使其防洪标准达到20年一遇。此外,水库还可削减青山水库入库洪峰流量和水量。
(2) 青山水库。青山水库位于东苕溪干流南苕溪上,坝址位于临安市青山镇(现为青山街道),距余杭镇约13km,距杭州市区约40km,是一座以防洪为主,兼有灌溉、供水、发电等综合利用的大型水库。青山水库坝址至余杭镇通济桥之间区间面积为127.5km2。青山水库是东苕溪流域内的主要防洪工程之一。1962年水库进行扩大初步设计。1987年对青山水库进行了安全加固工程修正初步设计,将校核洪水标准确定为万年一遇,泄洪设施新增5孔泄洪闸,校核洪水位维持不变。2002年9月起再次实施除险加固工程,目前加固工程已经实施完成。水库校核标准为P=0.01%,校核洪水位35.36m (吴淞基面高程37.20m),总库容2.15亿m3;水库设计标准为P=1%,设计洪水位为32.56m(吴淞基面高程34.40m),移民水位为31.16m(吴淞基面高程33.00m),土地征用水位为29.86m(吴淞基面高程31.70m)。汛限水位同正常蓄水位,为23.16m(吴淞基面高程25.00m),相应正常蓄水库容为3850万m3。水库现有泄洪设施:10孔泄洪闸,顶高程均为23.16m,其中5孔老闸单孔宽度为7.7m,闸门高5.8m,上接胸墙挡水,5孔新闸单孔宽度为8m,闸门高度为10.5m;泄洪洞进口底高程14.66m,隧洞直径为4m。
水库现行洪水调度与下游防洪保护对象相协调,洪水初期控制下泄流量不超过300m3/s,当库水位在26.16~30.76m时,通过水库与南湖分洪工程的联合运用,控制余杭站水位不超过8.36m;当库水位在30.76m以上时,根据库水位情况,相应控制下泄流量。
(3) 四岭水库。四岭水库位于东苕溪支流北苕溪上游太平溪上,集水面积71.6km2,占北苕溪流域总面积(310.4km2)的23.1%,是以防洪为主,结合灌溉的中型水利工程。水库正常蓄水位72.16m(吴淞基面高程74.00m),相应库容1453万m3;设计标准为50年一遇,设计洪水位78.97m(吴淞基面高程80.81m),校核标准原为5000年一遇,校核洪水位82.07m(吴淞基面高程83.91m),相应库容2838万m3;根据《四岭水库安全鉴定报告》(2001年)复核,目前水库校核标准1000年一遇,校核洪水位81.67m(吴淞基面高程83.51m),总库容2722万m3。20年一遇防洪高水位78.39m(吴淞基面高程80.23m),防洪库容1526万m3。
拦河坝为砌石重力坝,最大坝高44.5m。副坝为开敞式溢洪道,位于大坝左侧山岙,堰顶高程77.66m(吴淞基面高程79.50m),长71.9m。泄洪洞位于副坝内,断面为3m×3.5m,进口底高程62.16m(吴淞基面高程64.00m)。
水库现行洪水调度与下游防洪保护对象协调进行,当库水位低于20年一遇时,控制下泄流量不超过85m3/s,并以瓶窑水位控制错峰调度;当库水位超过78.97m时,不控制下泄。
(4) 水涛庄水库。水涛庄水库位于东苕溪支流中苕溪上游,坝址集水面积58km2。水库正常蓄水位141.16m(吴淞基面高程143.00m),相应库容为1677万m3,台汛期防洪限制水位136.16m(吴淞基面高程138.00m),相应库容1246万m3,校核洪水位(P=0.2%)152.13m(吴淞基面高程153.97m),水库总库容2888万m3,防洪库容1476万m3。设计灌溉面积0.88万亩,电站装机容量2000kW,向下游乡镇供水。
水库枢纽建筑物包括拦河坝、泄洪建筑物、发电建筑物等。拦河大坝为细骨料混凝土砌块石重力坝,最大坝高60.0m,坝顶高程154.00m,坝顶长202.9m。坝顶设溢流坝段,3孔泄洪闸,每孔6m,总净宽18m,堰顶高程145.50m,弧形卷扬式钢闸门,高8.5m,采用挑流消能。坝底设泄洪放空洞,进口底高程115.50m,孔口尺寸为2.5m×3.0m。
水库现行洪水调度与下游防洪保护对象协调进行,当库水位低于20年一遇时,控制水库下泄流量在下游河道安全泄量以内。当库水位高于20年一遇时,根据库水位控制下泄。
(5) 对河口水库。对河口水库位于德清县境内东苕溪支流余英溪中游,坝址位于武康镇以西8km的对河口村,集水面积148.7km2,工程任务以防洪为主,结合灌溉、供水、发电等综合利用,为东苕溪流域防洪的骨干工程之一。对河口水库于1958年动工兴建,原设计规模为主坝坝高42.1m,总库容1.9亿m3。1962年因故缩小规模,2007年完成除险加固,并通过蓄水安全鉴定。水库设计洪水位(P=1%)为55.18m,相应库容1.14亿m3;校核洪水位(P=0.02%)为59.54m,总库容1.47亿m3;正常水位50.20m,兴利库容7200万m3,汛限水位为48.20m,防洪库容(P=1%)为4552万m3;移民水位为53.34m;土地淹没征用水位为51.38m。
除险加固后的对河口水库主要建筑物有主坝、副坝、溢洪道、泄洪洞、原发电引水隧洞、电站、新建发电引水隧洞及泄洪渠。拦河大坝为砂壳壤土宽心墙坝,最大坝高38.2m,坝顶高程61.40m。副坝坝顶高程为61.40m,坝顶宽6m,最大坝高为31.4m。原溢洪道为开敞式宽顶堰,改建为WES实用堰,堰顶高程51.20m,上设两孔净宽8m、高5m的露顶式弧形钢闸门。泄洪洞进口洞底高程39.21m,洞径3.85m,洞长59.1m。
水库现行洪水调度与下游防洪保护对象协调进行,台汛期,当库水位低于20年一遇洪水位,水库全部拦蓄;当库水位高于20年一遇,低于100年一遇时,控制安全泄量不得超过130m3/s,并考虑与苕溪干流洪水错峰。梅汛期,当库水位低于100年一遇洪水位时,控制下泄泄量不超过130m3/s;超过100年一遇洪水位时,则按溢洪道泄流能力下泄。
(6) 老虎潭水库。老虎潭水库位于浙江省湖州市境内,东苕溪支流埭溪张村附近。坝址集水面积110km2,占埭溪流域总面积的62.8%,多年平均年径流量为8622万m3。坝址距下游埭溪镇约6km,距湖州市中心直线距离约30km,附近有104国道、宣杭公路、杭宁高速公路通过,交通十分便利。老虎潭水库是一座以防洪为主,结合供水,兼顾灌溉等综合利用的中型水库,其中防洪功能中需承担减轻东部平原的排涝压力任务。
枢纽主要由拦河坝(包括主坝和3座副坝、主坝坝型为混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝相结合的混合坝型)、泄水、放水和供水建筑物等组成。
水库设计标准为P=1%,设计洪水位为53.56m,相应库容9828万m3;校核标准为P=0.05%,校核洪水位53.78m,总库容9966万m3;台汛期限制水位47.00m,梅汛期汛限水位同正常蓄水位,为49.00m,防洪库容(P=1%)为3503万m3;移民水位为53.39m;土地征用水位为51.52m。防洪直接保护人口67.23万人,直接保护农田34.71万亩,供水受益人口47万人,供水规模为22万t/d,年供水量6342万m3,灌溉面积为0.49万亩。
水库现行洪水调度与下游防洪保护对象协调进行,水库遭遇20年一遇及以下洪水时,水库控制下泄流量130m3/s;当水位高于20年一遇低于100年一遇洪水位时,全部拦蓄;当高于100年一遇洪水位时,视库水位情况下泄。梅汛期,洪水前期按下游河道安全泄量下泄;在遭遇20年一遇及以下洪水时,水库全拦;当库水位高于20年一遇洪水位时,水库控制下泄流量130m3/s;当库水位高于100年一遇时,视库水位情况下泄。
(7) 老石坎水库。老石坎水库位于西苕溪支流南溪的老石坎村,集水面积为258km2。该水库是以防洪为主,结合灌溉、供水、发电的综合利用水利工程。水库正常蓄水位115.16m(吴淞基面高程117.00m),相应库容为5400万m3,台汛期限制水位为113.66m(吴淞基面高程115.50m),相应库容为4675万m3,梅汛期限制水位为115.16m(吴淞基面高程117.00m),相应库容5400万m3,保坝洪水位为124.56m(吴淞基面高程126.40m),水库总库容为1.15亿m3。该水库防洪保护范围为安吉县的孝丰镇及下游两岸的乡镇,对削减下游横塘村一带洪峰起到较明显的作用。
大坝为黏土心墙砂壳坝,坝顶高程为124.56m,泄洪设施为发电引水隧洞、坝顶溢洪道、鸭坑坞分洪闸、非常溢洪道。发电引水隧洞,洞截面面积7.07m2,设计发电流量12m3/s;正常溢洪道上设3孔泄洪闸,闸门尺寸为6m×9m,最大下泄流量为2730m3/s;鸭坑坞分洪闸为单孔弧形闸门,闸门尺寸为7.7m×5.8m,最大分洪流量为250m3/s;非常溢洪道分3级,1级为非常泄洪闸,2级、3级为黏土斜墙砂砾石自溃坝,1级非常泄洪闸装设5m×8m弧形钢闸门控制泄洪,2级自溃坝坝顶高程123.16m,长58m,3级自溃坝坝顶高程123.46m,长52.5m。
水库洪水调度原则:水库在遭遇20年一遇及以下洪水时,水库溢洪道不泄洪,根据不同来水量,相应开启鸭坑坞分洪闸分洪;遭遇20~1000年一遇洪水时,除开启鸭坑坞分洪闸分洪外,视来水情况相应开启溢洪道泄洪;当库水位超过1000年一遇洪水位时,除上述泄洪设施外,启用新建非常泄洪闸,改建的自溃坝在非常泄洪闸开启后,若水位继续上升,则逐级启用自溃坝。
(8) 赋石水库。赋石水库坝址位于西苕溪干流南溪上的安吉县赋石村,集水面积为331km2,是以防洪为主,结合灌溉、供水、发电的大型水利工程,总库容2.18亿m3,保坝洪水位为89.96m(吴淞基面高程91.80m),水库设计洪水标准为100年一遇,设计洪水位为87.16m(吴淞基面高程89.00m),正常蓄水位79.16m(吴淞基面高程81.00m),相应正常蓄水库容为10250万m3。
大坝坝型为黏土心墙砂壳坝,泄洪设施为发电引水隧洞、泄洪洞、开敞式溢流堰和非常溢洪道。发电引水隧洞为圆形钢筋混凝土压力隧洞,洞径4m,洞长43.6m,最大流量为21m3/s;泄洪洞为圆形钢筋混凝土压力隧洞,洞径5m,洞长256m,两孔深孔弧形闸门,尺寸为3m×3m,设计最大泄量360m3/s;正常溢洪道为开敞式,堰顶高程86.46m,溢流宽度110m,设计最大泄量1580m3/s;非常溢洪道为黏土斜墙自溃坝,底板高程为83.16m,分4级,堰顶高程分别为89.46m、89.76m、90.06m、90.36m,过水宽度分别为25m、36m、51m、60m,设计最大泄量4680m3/s。
水库洪水调度原则:台汛期,水库在遭遇20年一遇洪水时,基本全拦,鸭坑坞分洪闸按照两库联合运用方案运行;20年一遇以上视库水位情况泄洪。梅汛期,初期小洪水,在下游许可泄流的情况下适当下泄,中后期同台汛期调度。
(9) 凤凰水库。凤凰水库位于西苕溪支流递溪上,安吉县城递铺镇上游的康家口村处,工程任务为以防洪为主,结合供水、改善城市景观及发电。递溪流域面积142.1m2。递溪从递铺镇中间穿过,上游芝里以上流域面积为45.1km2。坝址集水面积39.5km2,占递溪流域面积的27.8%,占芝里以上流域面积的84.3%,多年平均年径流量为3589万m3。
根据灌溉供水规划要求,凤凰水库2020年规划水平年供水要求的必需库容为1638万m3。水库死水位为43.00m,死库容为134万m3,水库正常蓄水位为62.00m,正常蓄水库容为1772万m3,调节库容为914万m3,汛限水位为59.00m,相应库容为1381万m3。水库大坝坝型为常态混凝土重力坝。
根据下游防洪对象递铺镇的防洪标准及河道泄流能力,水库下泄考虑递铺镇递溪支流石马港汇合口下断面规划工况安全流量为280m3/s进行补偿调节,水库调洪原则为:水库调洪采取错峰补偿调节,控制断面为下游支流石马港汇合口处;在石马港汇合口以上,至坝址区间集水面积8.7km2,遇50年一遇以下洪水时,水库控制补偿流量取280m3/s;在石马港汇合口下游侧,至坝址区间集水面积40.4km2,遇50年一遇以下洪水时,水库控制补偿流量取450m3/s。在水库水位低于50年一遇洪水位、坝址至控制断面区间洪水大于控制流量时,水库关闸滞洪。为进一步减轻洪水对西苕溪干流的压力,当西苕溪干流将出现洪峰时,水库关闭泄洪建筑物以拦截坝址以上洪水。当水库水位超过50年一遇洪水位时,水库则按自身安全要求泄洪,并控制泄量不超过来水量。
水库泄洪设施:泄洪道采用闸门控制,设3孔,每孔6m,共18m宽,堰顶高程为57.00m。经水库调洪计算,防洪高水位为63.82m(50年一遇),防洪库容为653万m3。校核洪水位为64.30m(1000年一遇),总库容为2112万m3。水库建成后,在50年一遇洪水情况下,石马港汇合口洪峰流量从475m3/s减少至280m3/s,汇入口以下河段拓浚后,可满足递铺镇50年一遇防洪标准要求。
(10) 泗安水库。泗安水库位于泗安塘上游仙山乡的下金村,距泗安镇4.5km,集水面积108km2,是以防洪为主,兼有灌溉、发电等效益的中型水库。水库校核标准1000年一遇,校核洪水位17.46m(吴淞基面高程19.30m),相应库容5000万m3;100年一遇设计,设计洪水位16.51m(吴淞基面高程18.35m),相应库容3890万m3;正常蓄水位12.61m(吴淞基面高程14.45m),相应库容830万m3。水库下游河道安全泄量70m3/s。
大坝为黏土心墙砂壳坝,坝顶高程19.46m,泄洪设施有泄洪闸和非常溢洪道。泄洪闸为两孔,每孔净宽4.5m,闸底高程6.16m;非常溢洪道底高程14.16m,底宽84m,进口设自溃坝,坝顶高程分别为17.46m和17.76m。
水库洪水调度与下游泗安塘天平桥水位站协调进行,涨水期当天平桥水位未达3.66m时,水库全部下泄或部分下泄,当天平桥水位达到3.66m时,水库即行拦洪蓄水;退水期视下游区排水情况,补偿调节。当库水位达到设计水位16.52m时,水库开闸泄洪。
(11) 合溪水库。合溪水库于2007年12月开工,经4年的施工建设,于2011年年底下闸蓄水。
水库位于合溪流域,坝址在诸道岗水文站附近,距小浦镇约2km,距长兴县城约12km。坝址集水面积235km2,多年平均年径流量为1.54亿m3,是一座集防洪、供水等综合利用的大(2)型水利工程。水库校核洪水位为30.44m(P=0.02%),相应库容为11062万m3;设计洪水位为29.00m(P=0.2%),相应库容为9567万m3;汛期限制水位为22.00m,正常蓄水位为24.00m,防洪库容(P=2%)为5142万m3。防洪直接保护人口21.70万人,直接保护农田15.65万亩。合溪水库不仅能减轻合溪新港的行洪压力,也有利于长兴平原与长兴县城的防洪。
枢纽主要由拦河坝、泄水建筑物、放水建筑物和供水建筑物等组成。大坝总长752m,坝顶高程32.20m,宽6m。溢洪道堰顶高程18.00m,设3孔开敞式弧形闸,每孔净宽为8m,总净宽为24m。
合溪水库与下游区间错峰调度,在50年一遇及以下洪水时,控制合溪新港入口流量不超过280m3/s,相应小浦闸上水位4.80m;在50年一遇以上洪水时,视库水位情况泄洪。
(12) 顺天水库。规划拟建的顺天水库工程以防洪为主,结合供水、发电等综合利用。顺天水库位于西苕溪暴雨中心,水库控制了大溪36.2%流域面积,对控制大溪洪水具有明显作用,对西苕溪干流防洪也起有利作用。同时,对于下游乡镇农田抗旱供水、改善水生态和水环境均起到有利作用。
顺天水库坝址在大溪罗村上游约600m处。工程以防洪为主,结合供水、发电等综合利用。大溪流域面积99.4km2,坝址集水面积36km2,占大溪流域面积的36.2%,多年平均年径流量为3670万m3。顺天水库曾于1969年动工兴建,后因故停工。
水库大坝坝型为黏土心墙砂壳坝。两孔泄洪闸,堰顶高程157.16m,闸门尺寸为6m×8m。泄洪洞利用导流洞改造,城门洞型,洞底高程145.00m,衬砌后洞径为1.7m。
规划顺天水库总库容为1231万m3,防洪库容421万m3。
水库在遭遇20年一遇及以下洪水时,控制下泄流量为河道安全泄量130m3/s;当遭遇20年一遇以上洪水时,按泄流能力下泄。
2.环湖大堤浙江段后续工程
(1) 大堤现状。浙江段太湖岸线全长59.39km,堤线总长65.12km。沿湖的环湖大堤以长兜港口为界,分别称为环湖大堤浙江东段和环湖大堤浙江西段。环湖大堤浙江东段西起长兜港口,东端与江苏吴江市七都乡相接,湖岸线长22.8km,堤线总长为26.53km,堤顶高程为5.80~5.40m,堤顶宽度7.0m,迎水坡1∶3,背水坡1∶2。该段大堤在浙江省杭嘉湖东部平原北端,与杭嘉湖北排防洪工程,杭嘉湖南排防洪工程,红旗塘防洪工程,东、西苕溪防洪工程及太浦河等工程,共同保护杭嘉湖平原的防洪安全。环湖大堤浙江西段起自与江苏交界的父子岭,自北向东南延伸到长兜港口,沿湖岸线长约36.6km,堤线总长为38.59km,堤顶高程为5.16~4.66m,堤顶宽度5.0~7.0m,迎水坡1∶3,背水坡1∶2。
(2) 建设过程。1991年太湖流域发生特大洪水,同年11月国务院召开治淮治太会议,决定加快治太工程建设步伐。经原国家计划委员会批准,太湖环湖大堤列入治太十大骨干工程。1992年水利部太湖流域管理局和上海勘测设计院联合编制了《太湖环湖大堤工程可行性研究报告》,同年3月水利部规划计划司及水利水电规划设计总院对可研报告进行审查通过,同意环湖大堤重现期为50年一遇。浙江东段保护杭嘉湖平原为Ⅱ等工程,浙江西段主要保护长兴平原,为Ⅲ等工程。东段堤顶高程为7.60~7.20m(镇江吴淞基面),西段堤顶高程为7.80m(镇江吴淞基面)。环湖大堤东、西段堤线总长为65.12km。随后,浙江省水利水电勘测设计院、湖州市水利水电勘测设计院根据《太湖环湖大堤工程可行性研究报告》的审查意见,在1993年、1994年编制的《环湖大堤(浙江段)初步设计》及补充报告和历次审查意见的基础上,于1997年编制了《太湖环湖大堤(浙江段)初步设计(1997年修订)》。
整个建设自1991年11月浙江西段长兴段第一次土方工程大会战开始,经过两年紧张的浆砌石挡墙施工和1992年与1993年第二、第三次土方工程施工,大堤基本形成,结束了太湖浙江段有岸无堤的历史。至1996年年底,堤身迎水面护坡工程及堤前抛石基本完成。至2005年12月,环湖大堤浙江段全部建成,2006年9月,环湖大堤浙江段通过太湖流域管理局会同浙江省水利厅主持的竣工验收。当时设计防洪标准为50年一遇。
2008年,为建设滨湖型、生态型大城市,拉动区域经济社会发展,浙江省发展与改革委员会批复实施了环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程。环太湖公路(浙江段)起点位于夹浦港以南(环湖大堤桩号为环西27+626),终点为太湖岸线的浙江省吴兴区与江苏省吴江市交界(环湖大堤桩号环东0+000)。其中湖州市区太湖度假区范围(环湖大堤桩号环西4+950~环西0+000),采用路堤分离方案。因此环湖大堤浙江段中的父子岭至夹浦段、太湖度假区段共约16km不列入工程实施范围。大堤沿路加固长度总计49.12km,设计防洪标准为100年一遇,设计洪水位为3.10m。工程于2008年12月动工,建设工期3年,2013年10月18日,环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程(湖州吴兴区段)顺利通过验收。
(3) 存在问题。经过以上数次工程建设之后,目前环湖大堤加固工程已完成长度约51km,尚有约14km未按照流域防洪规划要求进行加固建设,主要分为长兴段与湖州段两段。
长兴段从双港以北的104国道入口段开始,至父子岭结束,总长约11km。其中夹浦至父子岭段长度约10km,现状防洪标准约20年一遇;夹浦至104国道入口段,长度约1km,现状防洪标准约50年一遇。
湖州段从太湖度假区游艇码头开始,至环太湖公路,长度约3km。
以上大堤现状主要存在以下问题:
1) 堤防标准偏低,堤身与堤基质量不高。1991年洪水后通过3次群众土方大会战初步建成环湖大堤,除已整治部分外,剩下工程段土方填筑质量难以控制,致使运行中局部产生沉陷或不均匀沉降,迎水坡混凝土护面裂缝、沉陷也较多,少数堤段发生土方塌滑造成坡前平台及挡墙倾倒。
2) 大堤堤前抗风浪能力差。工程建设初期受投资的限制,加上施工质量不高,已建的堤前挡墙墙外无足够抛石固脚。经历数次太湖抗洪实践证明,受堤前风浪影响导致护坡损毁,堤脚掏空,挡墙失稳倾覆,危及大堤安全,是太湖环湖大堤防汛抗洪中存在的最突出问题。
3) 堤后管理带及原取土坑坍塌严重,危及堤身安全。现状堤后取土坑大部分用作鱼塘,受雨水的冲刷及鱼类的啮剥,致使堤后原有10m宽的管理带不断缩窄,现大部分只有7~8m,部分地段只有2~3m,是影响大堤安全的隐患之一。
4) 防汛公路缺乏,标准低,未封闭。大堤堤顶公路路面铺设标准低,长度不足,防汛上堤公路布置不足,已有的也因道路路窄、路况条件差等易造成汛期防洪抢险受阻,延误抢险时间,以至于增加灾情。同时,由于环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程(湖州吴兴区段)中公路并未对环湖大堤整体进行封闭,部分地区仍存在尾水堤不达标的问题。
(4) 后续工程。根据《太湖流域防洪规划》《太湖流域综合规划》《杭嘉湖地区防洪规划》《杭嘉湖区域水利综合规划》等已有流域、区域规划成果,环湖大堤后续工程的功能定位为:“广大平原地区的重要防洪屏障,是太湖洪水安全蓄泄的关键,是流域防洪调蓄和水资源调配的重要基础。规划针对环湖大堤存在的薄弱环节,巩固和提高环湖大堤防洪安全度和标准,增加太湖防洪调蓄能力和水资源调控能力,满足100年一遇洪水太湖防洪设计水位4.80m(吴淞基面)的需求,遇1999年实况洪水能保障环湖大堤安全,并适当提高太湖控制水位和雨洪资源利用创造条件,促进太湖及下游地区水环境改善。”
流域规划同时确定环湖大堤后续工程的设计标准按防御流域100年一遇洪水标准设计,按1999年实况洪水复核。环湖出入湖河道整治工程设计标准要满足流域防御100年一遇洪水和区域防洪除涝的要求。上游滨湖地区治理工程设计标准要与太湖防洪设计水位衔接。
目前,环湖大堤后续工程浙江段作为太湖水环境综合治理骨干引排工程子项工程,已列入国家172项重大节水供水工程。依据流域规划确定的堤防设计标准,结合环湖大堤现状及存在问题,规划对环湖大堤浙江段进行加高加固处理。主要工程措施包括堤前抛石理砌、堤身加高拼宽、填塘固基、堤顶道路建设及桥梁交叉建筑物建设等。环湖大堤长兴段设计标准为100年一遇,设计水位与已实施段相匹配,采用3.10m,并按历史最大洪水1999年实况最高洪水位作为复核。
4.2.3.2 河道整治及堤防工程
1.东苕溪干流防洪工程
(1) 东苕溪青山-余杭石门桥段堤防工程。东苕溪青山水库以下至余杭石门桥河段全长约15km,目前临安境内青山水库-余杭汪家埠段7.5km已经整治,余杭境内汪家埠-石门桥段7.5km河道弯曲狭窄、堤防标准低,规划要求余杭段加高加固现有堤防,局部拓浚河道,河底高程6.60~0.17m,河底宽50m,堤距100~200m。
(2) 东苕溪余杭-德清大闸段局部拓浚工程。东苕溪余杭-德清大闸段原有余杭镇通济桥河段、羊山湾段、安溪段、上牵埠至杨坟段等4处狭窄段。
目前,通济桥扩孔工程已经完成,将通济桥在原3孔净宽39m的基础上扩3孔净增33m;拆除阻水堰坝;在余杭镇区左岸通济桥上下游共969m堤防退堤,最大退堤距离40m。目前该段河道底宽50m,堤距85m,左岸堤防20年一遇标准,右岸堤防(西险大塘)为100年一遇标准。土桥湾河段拓宽工程也已完成。在左岸侧实施拓宽退堤,拓浚后河道底宽50m,底高程-0.80m,边坡1∶3,铁路桥拓2孔,拓宽后4孔×16m,总宽64m。安溪段河道拓宽工程也已基本完成,1.7km河道向左岸单侧拓浚,拓浚后河底宽65m,底高程-1.80m,边坡1∶3。
羊山湾段整治工程位于东苕溪瓶窑段左岸,自新104国道东苕溪大桥至梦溪大桥,河长2.3km。本段河道滩地居民点众多,地势较低,易受洪水灾害,防洪标准极低,必须及早新修达标堤防,搬迁河滩地居民,才能正常发挥流域防洪工程防洪减灾功能。根据羊山湾段河道的特点,在满足规模过流面积要求和防洪堤稳定的前提条件下,羊山湾段河道向左侧退堤,河底高程-1.80m,河底宽65m,堤距130m。
上牵埠-杨坟段局部拓浚工程上牵埠至杨坟段河道向左岸单侧拓浚,拓浚后河底宽65m,底高程-2.80m,两岸边坡1∶3。
(3) 东苕溪西险大塘及导流东大堤加固工程。东苕溪西险大塘及导流东大堤加固工程,包括西险大塘44.6km、延伸段(南湖东围堤)5.9km、导流东大堤42.0km,按照100年一遇标准进行加固。
目前,西险大塘及导流东大堤加固部分工程项目已在1999年后结合导流港疏浚建设完成,规划对未达标的堤段实施加固。
(4) 导流西岸整治工程。导流西岸目前有分属湖州城区、德清、余杭的25万亩圩区。由于地处山区与平原交接地带,许多圩区内还包含山丘面积,造成圩区内承受山洪,圩外受东苕溪洪水位及太湖水位制约的局面。
导流西岸堤防加固自德清县下塘村-杭长桥长47.39km,加固工程利用老堤加高培厚,达到20年一遇设计标准,防洪堤迎水面考虑船行波影响,进行全线衬砌。
导流西岸补偿工程:由于堤防的加高加固及防洪标准的提高,导流沿程水位将抬高,西岸导流中下游圩区的排涝泵站及节制闸将达不到原设计标准,拟进行改造,经统计改造节制闸15座,净宽60m,改造泵站装机容量1500kW。
2.西港溪分支工程
为解决安吉城市拓展后城市防洪安全以及减轻递铺镇下游防洪压力,拟通过恢复西苕溪老河道西港溪分流西苕溪干流洪水。西港溪河道狭窄曲折,从新港口附近分流西苕溪,基本和西苕溪干流平行,至安城附近重新汇入西苕溪干流,河道全长13km。通过疏浚扩大西港溪,分流西苕溪干流洪水,可以降低洪水位,减轻城市中心区的防洪压力。扩宽西港溪河道,沿山向北,经过石基渡、紫溪渡、万家滩至安城后汇入西苕溪老河道。西港溪规模为河道底宽80m,边坡1∶3。
3.西苕溪干流拓浚工程(长潭-霅水桥)
西苕溪干流长潭-霅水桥河段全长73.7km,分属安吉、长兴和湖州市区。梅溪-霅水桥左岸为长兴平原,堤防防洪标准50年一遇,与长兴平原连接的小溪口、胥仓桥、塘口、霅水桥等4处口门,除长湖申航道外,应建闸控制。
西苕溪长潭以上已建成赋石水库、老石坎水库两座大型水库,分别控制流域面积331km2、258km2,占长潭村以上流域面积802.9km2的73.36%。干流长潭村-安城段20.79km两岸堤防标准较低,且堤防不连续。两水库为该河段防洪提供了有力保障,但由于河段本身弯曲狭窄,且两侧支流缺乏控制工程,河道比降大,山溪洪水凶猛。该河段现状防洪能力不足5年一遇。主要狭窄段有梅园桥、万华渡河段,地处大溪汇合口以下,堤距小于180m。其余河段以堤防加高加固为主,规划堤距不小于165m。
西苕溪干流安城-梅溪河段自紫溪汇入口(安城)至晓墅港分支进口处,总长13.99km。其中拓浚马家渡、颜家、前家湾等处缩窄段需要适当退堤,规划堤距不小于130~150m。其余河段根据防洪要求结合河道采砂理顺主槽,两岸堤距控制不小于150~200m。紫溪汇入口-安城大桥段浚深至-1.80m,安城大桥-梅溪段河底普遍浚深至-2.80m。
梅溪-吴山渡河段,拓浚河道自晓墅港口至吴山渡全长13.32km,干流在梅溪镇镇区范围堤距不小于100m,河道底高程-3.80m,且需拆除现有阻水建筑物;其余河段原则上采取对老堤加高加固措施,规划堤距不小于138~145m。晓墅港分支全长14.6km,拓浚至河底宽20m,底高程-2.80m,规划堤距不小于80m。
吴山渡-霅水桥河段,该河段为狭窄段,现状河长25.6km,最小堤距为110m。该河段阻水较为严重,需全线退堤,浚深主槽,规划河底宽80m,底高程为-4.80m,堤距为140~155m。
浑泥港是西苕溪中游重要支流之一,流域面积288km2,在西苕溪左岸梅溪镇附近汇入干流。疏浚整治下游平桥-梅溪段8.58km河道,河底宽度15m,底高程-1.80m,加高加固原有堤防,堤防标准达到20年一遇。
4.杨家浦港整治工程
西苕溪梅溪-霅水桥河段与长兴平原连接的河道共有小溪口、胥仓桥、塘口、霅水桥等4处,其中霅水桥为长湖申Ⅳ航道,其余口门过水能力有限。考虑到杨家浦港位置适中,下游水利条件好,可拓浚杨家浦港,沟通西苕溪与长兴水网的水利联系。苕溪流域和长兴平原成灾雨型不同,台风期西苕溪从胥仓桥分流向北,经吕山、洪桥入太湖,河长22.90km,比从旄儿港经长兜港入太湖近约5km。梅雨期长兴平原持续高水时,也可向西苕溪部分分洪。
综上所述,拓浚杨家浦港可减轻尾闾河道过水压力,缓解湖州市区河道规模不足的情况,降低东、西苕溪干流中下游河道洪水位,减少导流东泄量。考虑到为今后工程建设适当留有余地,杨家浦港拓浚工程规模推荐40m方案,即河道全长22.90km,河道底宽40m,底高程-1.80m,边坡1∶3,规划堤距不小于70m。进口胥仓桥处设2m×12m分洪闸一座;设计分洪流量为300m3/s(吕山)。当闸上水位达到5.00m时,开闸分洪。
5.长兴港整治工程
长兴港是长兴平原南部主要排洪河道。《长兴地区水利规划》推荐泗安塘走管埭-林城-虹星桥-吕山-洪桥镇路线,经金星入太湖,拓宽林城-横塘渡段至底宽25m,底高程-1.80m。若杨家浦港成为西苕溪的长兴分洪道工程,需调整长兴港的工程布局。为此,规划考虑拓浚姚家桥港,使泗安塘经姚家桥港入长兴港东排经新塘入太湖。
长兴港整治工程,河道全长25.89km,分三个河段:①泗安塘(管埭桥-林城叉口)河长7.46km,河底宽20m,底高程-1.84m,堤距40~50m;②姚家桥港(林城叉口-画溪桥)河长11.37km,底高程-1.84m,河底宽30~35m,堤距50~70m;③长兴港(杨湾-新塘太湖口),河长7.06km,底高程-1.84m,河底宽度为55m,堤距约100m。
4.2.3.3 分滞洪区工程
1.东苕溪滞洪工程
东苕溪除有南湖和北湖两座滞洪工程外,中、北苕溪之间的潘板、长乐、张堰,南苕溪的上南湖,东苕溪上的澄清等圩区,其防洪标准直接影响余杭、瓶窑等地的洪水位。因此,潘板、长乐、张堰、上南湖、澄清等非常滞洪区应予保留。
另拟在庄村退水闸附近建设北苕溪向北湖分洪的北湖庄村分洪闸,规模8m×4孔,闸底高程4.00m,最大分洪流量370m3/s。该分洪闸作为北湖滞洪区的应急分洪闸,一般洪水不启用;当瓶窑水位超过6.50m,且潘板水位达到9.00m以上或者堤防(包括西险大塘)出现重大险情时,启用分洪。当潘板水位处于平稳或者堤防险情缓解时,酌情控制分洪闸开度,直至关闭,以保留滞洪区库容迎接后续洪水。
上述分滞洪区和非常滞洪区控制运行原则:超过5年一遇洪水启用北湖,开闸水位为瓶窑6.50m;超过10年一遇洪水,启用南湖,开闸水位为余杭8.40m,长乐、潘板、澄清等圩区进水滞洪;超过20年一遇洪水,除使用南湖、北湖及上述各非常滞洪区外,张堰、上南湖、永建等圩区也应进水滞洪,以保西险大塘的安全。
2.西苕溪滞洪工程
西苕溪上游干流和支流大都已建或规划了控制性工程,但在中游目前尚未有控制性工程,造成中游洪水调度非常被动。根据《苕溪综合规划报告》《杭嘉湖地区防洪规划》等规划意见,在流域中游河段的安城与梅溪之间开辟晓云斗滞洪区。晓云斗位于西苕溪干流左岸,一侧临山两面临水,一侧为04省道,范围为定胜河和04省道交叉的下游土斗区,包括下游白米土斗。蓄滞洪区面积8.1km2,田面平均高程6.70m。晓云斗斗堤长度为13.43km,斗区内现有人口5263人。因晓云斗一侧临山,三面临水,因此,晓云斗滞洪区分洪时人员保护以撤离为主,9.00m等高线以下居民必须迁移到安全地带,靠近高速公路和高地的部分居民在分洪期可就近避洪。分洪闸设在曹埠。分洪闸为6m×8孔,闸底高程3.20m。其控制运行方式:10年一遇以上启用晓云斗滞洪区,控制断面为梅溪,即当梅溪水位超过7.20m时开闸分洪。