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[科普中国]-治太骨干工程

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治太骨干工程是指太湖流域治理和各类御水的骨干工程。包括:望虞河工程,太浦河工程,杭嘉湖南排工程,环湖大堤工程,湖西引排工程,武澄锡引排工程,东西苕溪防洪工程,拦路港工程,红旗塘工程,杭嘉湖北排通道工程,黄浦江上游干流防洪工程,东茭咀至太浦河闸上引河疏浚工程等。

简介治太骨干工程(backbone works of the Taihu Lake) 是指太湖流域治理和各类御水的骨干工程。1991年长江、淮河大水以后,针对太湖暴露出来的问题,国务院作出了《关于进一步治理淮河和太湖的决定》,对太湖流域进行水利综合治理,其骨干工程体系由望虞河、太浦河、环太湖大堤、杭嘉湖南排、湖西引排、武澄锡引排、东西苕溪防洪、拦路港、红旗塘、杭嘉湖北排和黄浦江上游干流防洪等11项骨干工程组成,投资总额98亿元1。

工程任务以防洪、除涝为主,统筹考虑供水、航运和水环境等效益。流域防洪以1954年实际降雨过程作为设计标准,该年最大90d降雨量约相当于50年一遇;各水利分区防洪、排涝一般选用当地20年一遇的短期暴雨作为设计标准。流域供水以1971年实际降雨过程作为设计标准,该年7、8两月(流域用水高峰期)降雨量保证率为94%。

国家计委于1987年批准了该工程体系的总体规划方案。遵照国务院决定,治理太湖工程于1991年冬全面开工建设,预计于2002年基本完成。1999年太湖流域发生了20世纪以来的最大洪水。由于治太骨干工程建设已初具规模,受灾面积有所减少,防洪效益开始发挥。

工程分类治理太湖骨干工程分为3类。

第1类是以太湖洪水安全蓄泄为主要目标的重点流域骨干工程:望虞河、太浦河、环太湖大堤、杭嘉湖南排工程。

第2类是以地区排涝和引水效益为主、对流域防洪也有重要作用的骨干工程:湖西引排、武澄锡引排、东西苕溪防洪工程。

第3类是协调形成总体规划方案必须包含的省(直辖市)际边界工程:拦路港、红旗塘、杭嘉湖北排、黄浦江上游干流防洪工程2。

重点骨干工程11项骨干工程完成后,遇设计典型年(1954年)洪水,太湖流域汛期的5月~7月,环太湖大堤可调蓄进入太湖洪水总量的1/2,约45.6亿m3;望虞河、太浦河各承担太湖外排洪水量的1/2,分别为23.1亿m3和22.5亿m3;杭嘉湖南排承泄22.7亿m3水量人杭州湾,减少了杭嘉湖地区排入黄浦江水量,为经由太浦河进入黄浦江的太湖洪水腾出行洪通道;湖西引排和武澄锡引排工程排人长江水量17.4亿m3,减少入太湖洪水量;东西苕溪防洪工程将浙西山洪导流人太湖,减免山洪东侵杭嘉湖平原造成的危害。望虞河、太浦河和环湖大堤还是流域水资源补充和调节的重点骨干工程。以上工程建成后,可形成充分利用太湖调蓄,洪水北排长江、东排黄浦江、南排杭州湾的,防洪工程体系,以及从长江引水经太湖调蓄,向太湖下游及沿湖地区供水的水资源工程体系。

望虞河工程南起太湖滨沙墩口,北至耿泾口入长江,全长60.8km,均在江苏省境内,为一等工程。主要包括河道工程、望亭水利枢纽和常熟水利枢纽。
(1)河道工程。底宽80m~90m,底高程3.0m(吴淞高程,镇江基面,下同),两岸建堤防、护岸、支河口配套建筑物以及跨干河桥梁。
(2)望亭水利枢纽。位于望虞河太湖侧,与江南大运河相交处的望亭镇,两河采用立交方式:上部为运河,下部为望虞河底涵并结合建闸以控制太湖与望虞河的水量交换。底涵分9孔,总过水断面积为400m2。为沟通望虞河与运河水运,建船闸2座,分别连接运河与其两侧望虞河河道。
(3)常熟水利枢纽。位于望虞河长江侧出口处,由节制闸、泵站和船闸组成。闸、站结合布置:中间为泵站,由9台立式轴流泵组成,以流道控制双向抽水,引排两用,总装机容量9000kW,设计抽水能力180m3/s;两侧各3孔节制闸,总净宽48m;连通望虞河和长江的船闸位于枢纽西侧,规模为16mXl90mX3.0m。

太浦河工程西起太湖滨横扇镇,东接泖河,经斜塘人黄浦江,全长57.6km,其中江苏境内40.73km,浙江境内1.63km,上海境内15.24km,为一等工程。主要包括河道工程、太浦闸加固和太浦河泵站工程。
(1)河道工程。底宽150m~128m,底高程-1.5m~-5.0m,两岸建堤防、护岸、支河河口涵闸及跨干河桥梁。
(2)太浦闸加固。太浦闸位于太浦河进口处,是控制太湖洪水下泄量和太湖向下游供水的控制建筑物,始建于1958年。全闸计29孔,总净宽116m,1991年大水后进行了改建。
(3)太浦河泵站。建于太浦闸南侧,由6台斜15°轴流泵组成,白太湖向太浦河引水,总装机容量6000kW,设计抽水能力300m3/s2。

环太湖大堤太湖岸线全长393.8km,其中江苏段334.4km,浙江段59.4km。扣除沿湖山地,环太湖大堤全长282.0km,其中江苏段217.0km,浙江段65.0km。工程主要包括大堤土方、迎湖面挡墙和护岸、沿线口门控制建筑物、防汛公路等。
大堤按各堤段保护范围的重要程度,分别定为二等一三等工程。太湖设计洪水位4.66m。湖面风浪是确定堤顶高程的重要因素,根据不同的湖面吹程,大堤顶高程分别为7.0m~7.8m。
环太湖出入湖口门计225处,其中江苏146处,浙江79处。按入湖口门敞开、出湖口门建闸控制的原则,大堤沿线口门自常州武进港口起,以顺时针方向至湖州长兜港止,除长兜港外各口门均建闸控制,沿线共建节制闸85座、船(套)闸52座。

杭嘉湖南排工程浙江省杭嘉湖地区涝水排人杭州湾的工程体系,由沿杭州湾的4个出海口门建筑物(一等工程)及相应的河道工程(三等工程)组成:

①南台头闸,4孔总净宽48m,配套河道长80km。

②长山闸,7孔总净宽56m,配套河道长75km。

③盐官下河枢纽,由挡潮闸和泵站组成,闸站结合并列布置,4孔闸总净宽48m;泵站由4台斜15°轴流泵组成,设计抽水流量200m3/s;配套河道长25km。

④盐官上河闸,1孔净宽8m,配套河道长23km。各河道全线护岸,沿线配套涵闸计60座1。

规划概要1987年国家计委批复同意了《太湖流域综合治理总体规划方案》,规划建设望虞河、太浦河、环湖大堤、杭嘉湖南排、湖西引排、武澄锡引排、东西苕溪防洪、拦路港、红旗塘、杭嘉湖北排通道十项骨干工程。在1991年国务院治淮治太第一次工作会议上,进一步明确了十项骨干工程的建设任务。在1997年国务院治淮治太第四次工作会议上,明确治太工程增加黄浦江上游干流防洪工程。上述十一项工程简称治太骨干工程。

规划任务太湖流域综合治理规划的任务:以防洪除涝为主,统筹考虑供水、航运和改善水环境的效益。规划的原则是:统筹兼顾、综合治理、全面发展、分期实施。
治理洪灾是流域治理的首要任务,流域下游主要防洪保护区地势低洼而又是产业集中地区。流域治理需统筹低洼地区的排涝。
流域内工农业需水量较大,遇干旱年份,流域年降水量减少到正常年份的50%~70%,工农业缺水比较严重。黄浦江污染问题尚未得到有效治理,需向黄浦江补充清水,改善上海市取水口江段水质,因此,供水也是太湖流域治理的一项重要任务。
在流域治理中还充分考虑水运的要求,尽量不设闸,少设闸,论证后非设不可的地方,在通航工程尺度上满足通航要求2。

治理标准流域防洪选用1954年5~7月降雨过程作为全流域的防洪设计标准,其最大90天降雨量频率约为50年一遇。造成地区性洪涝灾害的还有地区性局部短历时暴雨。各分区的防洪标准和设计暴雨结合当地具体情况制定。 供水选定1971年4~10月降雨过程作为全流域的供水设计标准,其7、8两月流域用水高峰期降雨量保证率为94%。

工程布局
工程布局采用“疏控结合,以疏为主”的策略。因地制宜,结合地形特点布置工程。全流域分成八个区进行规划,即上游片三个区:浙西区、湖西区、太湖区;下游片五个区:武澄锡虞区、杭嘉湖区、阳澄淀泖区、浦西区、浦东区。
上游片洪水(山水及本地涝水)在尽可能多蓄和多向长江排出外,主要入太湖;武澄锡虞区涝水向北排入长江,基本不入太湖;浦西区、浦东区涝水以自排为主,可以单独处理;太湖排洪和杭嘉湖区、阳澄淀泖区及武澄锡虞区涝水,必须统筹兼顾,合理解决。
经过详细的科学论证,并与各省(市)的反复协调,对于太湖流域治理,确定了十一项骨干工程。
(1)太浦河、望虞河工程。太湖的主要泄洪通道,设计年型承泄入湖洪水的50%,也是流域引长江水及水资源调度的骨干河道。
(2)环湖大堤工程。增加太湖蓄水量,设计年型承蓄入湖洪水的50%,保护环湖防洪安全,并安排太湖超标准洪水泄洪通道。
(3)杭嘉湖南排工程。杭嘉湖地区向杭州湾排水的骨干河道,改善杭嘉湖地区排涝条件,也为太浦河排泄太湖洪水腾出行洪通道。
(4)湖西引排工程。太湖上游湖西地区向长江排水的骨干河道,改善湖西地区排涝条件,减少上游入太湖水量,减轻太湖洪水压力,也是引长江水补充当地水资源不足并补给太湖的重要骨干河道。
(5)武澄锡引排工程。太湖以北低洼地区连通长江的骨干引排水河道。
(6)东西苕溪防洪工程。浙西山区丘陵向太湖排水的骨干河道,并保护东部杭嘉湖平原。
(7)拦路港、红旗塘、杭嘉湖北排通道、黄浦江上游干流防洪工程。该四项工程跨省际边界,主要解决跨省排水问题,协调省际水利矛盾。
治理太湖十一项骨干工程是有机的整体。就其防洪作用而言,可分为三类:第一类是直接为解决太湖洪水出路的骨干工程,有望虞河、太浦河、环湖大堤和杭嘉湖南排等四项工程;第二类是位于一省境内,对改善流域总体防洪除涝条件也有重要影响的骨干工程,有湖西引排、武澄锡引排和东西苕溪防洪等三项工程;第三类是为解决流域重点低洼区治理、协调省际边界水利矛盾的工程,是形成流域治理总体规划方案不可缺少的环节,有杭嘉湖北排、红旗塘和拦路港、黄浦江上游干流防洪工程等四项省际边界工程。各骨干工程相互配合共同作用,组成流域控、蓄、排的统一体系,完成流域遇设计洪水年223亿立方米洪水有效的蓄泄任务,确保太湖流域的安全1。

工程效益通过治太骨干工程的建设,太湖流域的防洪除涝条件、水环境和航运条件得到了较大改善,供水能力也进一步提高。如再遇1954年型大水,太湖最高水位将不超过4.65m(1954年实况水位),下游平原地区洪水位均有较大幅度降低,保证流域整体安全。治太工程完成后,各地区对当地局部暴雨的防洪标准一般都已提高至10~20年一遇。各区供水条件亦将有较大改善,如遇1971年型枯水,沿长江可引水76亿立方米,显著抬高湖西、武澄锡虞、阳澄淀泖、杭嘉湖等区的河网水位,加大黄浦江净泄流量,改善上海市黄浦江取水口江段水质。
治太骨干工程建设过程中,流域遭遇了1993、1995、1996年的三次常遇洪水及1999年流域特大洪水,已建工程均发挥了应有的减灾效益。
1999年6~7月,太湖流域发生了历史上有记录以来的特大洪水,太湖最高水位达5.08米,超过设计水位0.43米,治太骨干工程发挥了重要作用。尽管1999年洪水规模大于1991年,但通过已建治太工程的调度运用,流域洪涝灾害却远小于1991年并降到了最低程度。初步估算,1991~1999年,建设中的治太工程减灾直接经济效益约158亿元(其中1999年为92亿元),为同期治太工程建设投入的2.5倍,充分证明了国务院治太决策的正确性。同时,在1999特大洪水中,治太已建工程普遍超设计标准运用,但各类建筑物安全运行,经受了考验。实践证明,治太工程的建设质量是好的1。

工程意义通过治太骨干工程的建设,太湖流域的防洪除涝条件、水环境和航运条件得到了较大改善,供水能力也进一步提高。如再遇1954年型大水,太湖最高水位将不超过4.65m(1954年实况水位),下游平原地区洪水位均有较大幅度降低,保证流域整体安全2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学