水利水电工程勘测设计新技术应用
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湖北省汉江流域水利现代化规划

(湖北省水利水电规划勘测设计院 湖北武汉)

摘 要:水利现代化是国家现代化进程中的重要组成部分,湖北省汉江流域水利现代化是流域经济社会可持续发展的必然要求。汉江流域水利现代化规划为将流域打造成为安澜、富饶、畅通、绿色、和谐经济社会发展区域,提出了与国家现代化进程相适应的流域水利现代化建设布局:建立防洪工程体系与防洪非工程措施相结合的现代防洪除涝减灾体系;建立水资源合理配置、高效利用和综合调度体系;建立流域管理与区域管理相结合的水管理体制,实现最严格的水资源管理;显著改善水生态环境状况,营造流域山青水秀、环境优美、生物多样性丰富的流域生态系统;全面提升水利信息化和科技创新能力;全面提高水利服务社会能力和水平。规划确定了实施水利现代化建设的重点项目和实施时间表。

关键词:湖北省;汉江流域;水利现代化;规划

1 项目概况

1.1 项目背景

汉江地处我国中原腹地,是长江中游最长的支流,也是长江众多支流中涉及省市行政区域最多的支流,全流域面积15.9万km2,其中湖北省境内约6.29万km2。干流流经陕西、湖北两省,支流展延至四川、甘肃、重庆、河南四省,是连贯我国中西部河流大动脉。沿干流分布陕西、湖北两省发达的农业区和产业区,区间铁路、公路、水运重叠交织,构建起南北经济走廊和发展的驱动轴。湖北省汉江流域在行政区划上涉及十堰市、襄阳市、神农架林区、随州市、荆门市、天门市、潜江市、仙桃市、孝感市和武汉市等10个市区、38个县(市、区)。现有总人口1891.48万人,城镇人口927.60万人,耕地面积1707.52万亩,有效灌溉面积1180.71万亩,均占全省的1/3,地区生产总值(GDP)和粮食总产量分别占全省的43%和41%。江汉平原是我国主要的商品粮基地之一,流域内拥有门类较齐全的工业体系,是我省磷化工、盐化工、石油化工基地和重要的水电工业基地。武汉“1+8”城市圈中就有5个城市集中在汉江中下游,鄂西生态文化旅游圈中有5个城市位于汉江中上游,丹江口水库是南水北调中线工程水源地,丹江口水库大坝加高、兴隆梯级、引江济汉工程、沿江涵闸改造和航道治理等各项工程已全面完成,将有力拉动干流经济社会的发展。

汉江流域在湖北省经济社会发展格局中具有重要战略地位,湖北省委、省政府非常重视汉江流域经济发展和综合开发,多次专题研究流域综合开发相关工作,有关部门组织多学科、多领域广泛研究汉江流域社会经济文化发展策略和自然资源合理配置利用。积极探索我国内河流域综合开发新模式,将汉江流域建设成为全国内河流域综合开发和现代水利建设示范区、中部地区“三化”协调发展试验区和湖北省经济发展新的增长极。汉江流域具有“融合两圈,连接一带,贯通南北,承东启西”的区位优势,自然资源丰富,经济基础坚实,生态条件良好,是湖北省经济社会发展的精华所在地。根据水利部《关于开展推进水利现代化试点工作的通知》(水规计〔2011〕270号)的要求,湖北省汉江流域水利现代化试点项目被水利部列为全国水利现代化试点中唯一的流域性试点项目。汉江流域面临前所未有的机遇,为做好汉江流域综合开发这篇大文章,在湖北省委、省政府的指导下,在湖北省水利厅直接领导和组织下,由湖北省水利水电规划勘测设计院承担规划编制工作,2011年6月启动汉江流域水利现代化规划编制工作,2011年10月完成省内有关委、厅、局和流域各市区政府征求意见,同年11月召开特邀专家、水利厅各部门、流域各市区水利局参加的研讨会;2011年12月在北京由水利部水利水电规划设计总院主持召开了院士、国内知名水利专家参加的专家咨询会,经反复修改形成送审稿,2012年3月水利部水利水电规划设计总院进行了报告审查,再进行修改后形成报批稿。2012年7月,水利部、湖北省人民政府以水规计〔2012〕343号文批复了《湖北省汉江流域水利现代化规划》。

《湖北省汉江流域水利现代化规划》力求理解把握水利现代化本质特征与科学内涵,结合流域特点和实际情况,针对存在的主要问题以及经济社会发展对水利现代化建设的要求,因地制宜确定水利现代化体系建设的主要内容,构建与流域和区域经济社会现代化相协调的水利现代化体系。建立起汉江流域防洪除涝减灾、水资源合理配置与高效利用、水资源与水生态保护、水利信息化、流域综合管理等几大体系,形成布局科学、功能完善、工程配套、管理精细、水旱无忧、灌排自如、配置合理、节约高效的水利发展新格局。高起点、全方位谋划汉江水利现代化,搞好顶层设计,以可持续发展的治水思路和设计理念诠释现代水利,为指导湖北省汉江流域水利现代化提供纲领性文件。同时通过汉江水利现代化建设,为湖北省和全国其他流域综合治理开发和管理提供示范样板。

1.2《湖北省汉江流域水利现代化规划》总体思路

1.2.1 流域经济社会可持续发展与水资源可持续利用

20世纪末以来,汉江中下游经济社会进入高速发展时期,同时水文情势和水环境形势发生变化,河湖生态补水需求增加,水环境污染问题日益突出,与人民群众生存质量密切相关的水环境水生态修复问题引起社会各界的强烈关注。促进人与自然的和谐共处、重视水资源的可持续利用,已成为当今经济社会发展不可替代的基础支撑。汉江流域经济社会发展对水资源的需求在一定时期内呈增长态势。如果单纯依靠扩大供水,以拼资源牺牲环境来换取经济增长,不能有效解决社会经济发展需求与水资源承载力之间的矛盾,汉江流域必须在提高水资源利用效率和效益基础上,转变资源增长方式;必须大力实施节水和水资源优化配置,使水资源需求增长的速度由快到慢,最终达到供需相对稳定。

汉江上游流域,水资源缺乏,生态环境脆弱,必须以水资源保护为中心任务,全面开展水土流失治理和水污染防治,确保丹江口库区水质良好。汉江中下游流域,做到水资源的消耗量以小于区域的供给量为目标、水资源的开发力度以保证区域生态系统稳定为前提,以工程措施与非工程措施相结合为手段,实现水资源优化配置的总体格局。在水资源配置、管理、保护、节约四个环节上,制约对水资源不合理的开发利用,保持社会经济发展、水资源开发利用、生态环境保护三者协调发展。

1.2.2 农业现代化与水利现代化

汉江中下游是我国重要的粮棉油生产基地,由于汉江丰枯水位变化大,降水量年内时空分布极不均匀,极易发生洪涝和干旱灾害,尤其是干旱近年有愈加严重的趋势。这些已经成为制约加快农业现代化和粮食生产安全的重要因素。水利是农业的命脉,水利现代化建设是保障国家粮食安全的重要举措。首先在维持现有灌溉面积的基础上,利用水利工程适当发展灌溉面积,确保国家商品粮基地的灌溉率。汉江流域现有耕地约1720万亩,现有灌区有效灌溉面积约1183万亩,还有发展灌溉的潜力。其次要充分发挥水利工程作用,通过这些年水库整险加固、涵闸泵站更新改造、中小河流治理、水土流失治理等取得了明显成效,为粮食增产,农业发展提供了可靠保障。水利现代化将促进改变粗放式、耗水型的农业生产状况,培育出产业化、精细型的农业现代化高效生产模式。将以水利现代化建设为推手,结合汉江流域的资源优势,因地制宜地发展区域特色农业、生态农业,提高农业现代化水平。

1.2.3 新型工业化和城镇化与水利现代化

汉江流域拥有门类较齐全的工业体系,形成汽车、水电、机械制造、冶金、化工、纺织建材、食品、卷烟等为主的综合性产业。丹江口水库以上流域是我国重要的水电工业基地,汉江中下游流域已成为湖北省重要的工业走廊。在发展本流域工业同时,必须注重工业结构、布局、生产能力与水资源承载能力相适应,实行最严格的水资源管理。控制发展高耗水工业,严格限制重污染工业,对现有的重污染企业限期治理,达不到排放标准的实行关、停、并、转。发展如水电、光电子信息、生物工程与新医药、新材料等具有特色的节水型、清洁型高新技术产业,做到水利现代化建设促进新型工业发展,形成有特色的汉江流域新型工业带。

沿汉江一线由于洪涝威胁,城镇的发展受到抑制,城镇布局受到制约。通过现代防洪体系建设,将提高流域防洪标准,使城镇可持续发展拥有良好的防洪安全保障。通过干流梯级开发和引江济汉工程,改善水路交通条件,使汉江与长江的水路联系更为便捷。通过安全饮水工程建设,大大改善乡镇供水状况,为城镇化发展创造良好条件。水利现代化建设将带动汉江流域工业快速发展和重新布局,而工业发展是推动城镇化的重要动力,促使农村人口向城镇转移,从而推动城镇人口比例的上升和城镇化水平的提高。

1.3 《湖北省汉江流域水利现代化规划》主要建设内容

湖北省汉江流域水利现代化建设提出的总体目标是:到2020年水平年,形成比较完善的流域防洪除涝减灾体系,基本建立水资源合理配置、高效利用和综合调度体系,探索和逐步建立流域管理与区域管理相结合的水管理体制,实现最严格的水资源管理,显著改善水生态环境状况,全面提升水利信息化和科技创新能力,全面提高水利服务社会能力和水平,形成布局科学、功能完善、工程配套、管理精细、水旱无忧、灌排自如、配置合理、节约高效的水利发展新格局。主要建设内容如下。

1.3.1 建立工程与非工程措施相结合的现代防洪除涝减灾体系

汉江中下游重要干支堤尚有超过1000km堤防没有完成达标建设,需要进行堤身加固、堤基渗控处理、护坡等工程措施以及东荆河口整治,使中下游干流达到防御100年一遇洪水标准;实施杜家台分蓄洪区的建设,根据丹江口水库加高后汉江中下游防洪形势的变化,针对杜家台最大分洪流量及分洪量均有一定幅度的减少,应考虑杜家台分蓄洪区分洪与分流两种工况的运行,开展洪道整治工程、分蓄洪区围堤及穿堤建筑物除险加固、汉江杜家台分洪闸除险加固、安全区规划建设、增建排涝泵等工程项目建设;重点中小河流达到防御标准内洪水,重要支流治理的河流有6条,分别为堵河、丹江、南河、唐白河、蛮河和汉北河,另外还需要治理中小河流72条;重点山洪沟治理,丹江口库区和中游山丘区达到基本具备防御山洪灾害的能力,初步建立山洪灾害易发区监测、预警、预报系统;流域平原区七片排涝区均要达到排涝标准。

1.3.2 水资源合理配置与高效利用

加快汉江干流综合开发,以生态环境保护和满足供水、航运要求为重点,兼顾水能资源开发,使干流开发取得较大的综合利用效益。通过实施四项治理工程,建设新集、雅口、碾盘山三个梯级,中小型水库整险加固,涵闸配套改造,灌区节水改造,农村饮水安全工程和鄂北水资源配置工程,建立起可靠的供水安全保障。建设鄂北水资源配置工程是汉江流域水利现代化建设的重要任务,该工程从流域层面上进一步增强汉江流域水资源配置能力,有效缓解汉江中游“旱包子”地区水资源的供需矛盾,提高流域的水资源利用效率和效益。近期基本完成14处大型灌区和重点中型灌区配套改造与节水工程,有效灌溉面积达到1330万亩(灌溉保证率达到75%~85%),灌溉水利用系数提高到0.51以上;基本形成水资源常规调度、应急调度管理机制;远期建立起流域与区域相结合的水资源统一管理模式和新型的水管理机制,有效灌溉面积达到1430万亩,灌溉水利用系数提高到0.55以上;全面实施灌区节水改造和工业、城乡生活节水措施,基本解决农村饮水安全。

1.3.3 水资源与水生态保护

全面实施水污染防治,实现排污总量控制,排污口均达标排放。丹江口水库水质按生活饮用水水源地达到国家Ⅱ类标准,干流水功能区及主要支流重要的水功能区主要控制指标达标率85%以上;城镇饮用水水源地水质100%达标。实施重点河流水系整治与生态修复,有效保护湖泊、湿地,实现自然景观与人文景观的融合。全面治理水土流失,水土流失治理率70%以上。控制血吸虫病传播,营造汉江流域山青水秀,环境优美,生物多样性丰富的流域生态系统。

1.3.4 水利信息化

依托湖北省水利信息化建设,构建汉江水利信息化体系。进一步完善水文站、水质监测站、水土保持监测站、墒情站等监测站网建设,全面提高水利信息采集、传输、存储、处理和使用的能力,提高信息资源共享和利用的水平。开发各类水利业务应用系统,重点建设防汛减灾、水资源配置管理、水生态环境保护以及水土保持监测与管理、水利工程建设与管理、电子政务等应用系统,具备较为完善的保障环境,实现部门内、上下级的信息资源共享,以水利信息化促进汉江流域水利现代化。

1.3.5 流域综合管理

确定合理的水价形成机制,推广成立用水者协会,规范末级渠系水价管理,实现水资源统一调度与管理。实施最严格的水资源管理制度,制定汉江流域“三条红线”管理指标体系,并进行有效的监测考核,加强水资源管理基础性建设。建立现代水利投融资体制,多元化、多渠道、多层次开辟投融资渠道。以国家《水利工程管理体制改革实施意见》和湖北省配套政策、实施方案为指导,探索多样化水利工程管理模式,逐步实行社会化和市场化;建立健全基层水利服务体系,加强服务体系能力建设。以水利现代化建设实践为载体,积极推进水文化建设。

《湖北省汉江流域水利现代化规划》按照规划明确的建设目标、建设内容进行投资估算和分期分年度安排。规划总投资9384252万元,其中水利部门投入的资金7403197万元,优先安排干流堤防达标、分蓄洪区建设、重点河流治理、大型灌区节水改造、高效节水示范、水利信息化建设等项目,为配合社会主义新农村建设和生态环境改善,对农村饮水安全、水土流失治理、抗旱工程、重点河流生态修复、水利血防、农村电气化县建设、小水电代燃料生态工程、水电增效减排工程等也侧重安排投资,同时安排了水文化建设的内容。

2 项目特点及创新性

2.1 成果的创新性

水利现代化是由传统水利向现代水利全方位、跨越式的变革,是质的飞跃和历史性革命。《湖北省汉江流域水利现代化规划》作为我国第一部流域的水利现代化规划,在理念上、思路上进行了全新的探索和突破。力求理解把握水利现代化科学内涵,结合流域特点和实际情况,针对存在的主要问题以及经济社会发展对水利现代化建设的要求,因地制宜确定水利现代化体系建设的主要内容,力求充分体现科学发展、和谐发展的战略思想,紧紧围绕全面建设小康社会奋斗目标,从有利于推动科学发展,有利于转变发展方式,有利于保障和改善民生,有利于水资源可持续利用,有利于提高水利社会管理和公共服务能力等方面,高起点、全方位谋划汉江水利现代化,搞好顶层设计,以可持续发展的治水思路和设计理念诠释现代水利。

2.2 成果的指导性

《湖北省汉江流域水利现代化规划》经水利部和湖北省政府批复,成为指导湖北省汉江流域水利现代化的纲领性文件。同时通过汉江水利现代化建设,为湖北省和全国其他流域综合治理开发和管理提供示范样板。

2.3 成果的权威性

《湖北省汉江流域水利现代化规划》经过了汉江流域内各市、区水行政主管部门集中讨论、意见收集;经过湖北省有关委、厅、局部门[见湖北省人民政府成立湖北省汉江流域水利现代化试点工作领导小组(鄂政办发〔2011〕106号)的成员组成]征求意见,规划报告初稿出来后,专门邀请院士、国内知名水利专家在北京召开咨询会,经反复修改形成送审稿,水利部水利水电规划设计总院进行报告审查,再进行修改后形成报批稿,并得到水利部的正式批复。因此《湖北省汉江流域水利现代化规划》集合了湖北省汉江涉及地域、有关部门自下而上的广泛意见和诉求,反映了国内权威解读和观点,从思路、理念到总体布局、建设内容,从数据、建设项目筛选到文字、语言的反复推敲,都体现了慎重、严谨、科学的工作过程。作为指导湖北省汉江流域水利现代化的纲领性文件,具有无须置疑的权威性。

3 规划实施情况

湖北省汉江流域水利现代化按照规划有序推进,各项工程在不断建设和完善中,取得了良好的经济效益和社会效益。据2017年完成的《湖北省汉江流域水利现代化总结评估报告》,湖北省汉江流域范围内2012—2016年实际完成水利投资320.14亿元,占规划水利投资的43.2%。规划提出的水利现代化实现程度14个评判指标评估情况见表1。

表1 湖北省汉江流域水利现代化建设评价结果汇总表

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(1)防洪除涝工程达标率:包括中小河流治理完成情况、各防洪除涝工程完成情况及汉江各重大工程完成情况等。经比较,原规划中2012—2016年防洪除涝体系建设计划投入资金为274.17亿元,已完成资金116.97亿元,完成42.7%。其中中小河流治理完成26.20亿元,重要支流治理完成18.81亿元,超过原规划投资。折算2016年底防洪除涝工程达标率为74.3%。

(2)水旱灾害损失率:根据2010—2016年湖北省汉江流域洪涝灾害损失数据,对比湖北省统计年鉴中汉江流域各地市地区生产总值,2010—2016年湖北省汉江流域水旱灾害损失率平均为0.47%。

(3)集中式自来水普及率:至2016年年底,农村集中式自来水普及率为81.7%。

(4)万元GDP用水量:2010—2016年湖北省汉江流域万元GDP用水量逐年递减,至2016年为66m3。[数据来源于湖北省水资源公报,以下(5)~(8)项同。]

(5)万元工业增加值用水量:2010—2016年湖北省汉江流域万元工业增加值用水量逐年递减,至2016年为51.8m3

(6)有效灌溉面积率:2010—2016年湖北省汉江流域有效灌溉面积率逐年提高,至2016年为70.4%。

(7)农业用水比重:2010—2016年湖北省汉江流域农业用水比重逐年降低,至2016年为51.8%。

(8)灌溉水利用系数:2010—2016年湖北省汉江流域灌溉水利用系数逐年提高,至2016年为0.52。

(9)水功能区水质达标率:根据2014年、2015年及2016年湖北省水功能区水质通报,2014年湖北省汉江流域水功能区水质达标率为74.1%,2015年为81.0%,2016年为85.8%。

(10)水土流失治理率:至2016年年底,湖北省汉江流域水土流失治理率为26.4%。

(11)水利投入占可用财力比例:2010—2016年湖北省汉江流域水利到位投资占财政支出的比例基本稳定,平均值为2.2%。

(12)大专以上管理人员比重:95%。

(13)水情水文自动测报系统覆盖率:2017年湖北省汉江流域内水文站、水位站、雨量站、地下水站及墒情站共有479个,其中自动测报站点472个,自动测报系统覆盖率为98.5%。

(14)公共信息平台完善率:95%。

(15)水利现代化实现程度:根据以上14项指标统计结果,对照各参照值,进行加权计算。水利现代化实现程度评估值92.8%。

雷新华 黄秀英 饶 红 执笔