水利水电工程勘测设计新技术应用
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广东省中山市水利现代化规划(2011—2020年)

(广东省水利电力勘测设计研究院 广东广州;水利部水利水电规划设计总院 北京)

摘 要:项目按照突出统领性、具备可操作性、具有可评价性的要求,紧紧围绕建设“三个适宜”(即适宜创业、适宜创新、适宜居住)的全面协调可持续发展新型城市和实现现代化的总体目标,坚持民生优先、人水和谐、统筹兼顾、突出重点、先行先试、科学引导、全面推进、整体提升、政府主导、多方参与的原则,提出中山市水利现代化建设六大体系,即水利防洪减灾体系、水资源保障体系、水环境保护体系、水生态水文化体系、水利发展支撑体系和水务管理体系,提出了26项评价指标,形成了一套包括六大体系、26项指标的“1626型”水利现代化评价体系。将历史文化和现代文明融为一体,充分突出了中山市珠江三角洲河网水系、岭南水乡的自然地理特色,高起点彰显了传承孙中山先生历史文化的城市品牌。

关键词:中山市;水利现代化;评价指标体系;水生态文明;咸潮特性;河涌体系数学模型

1 工程(项目)概况

水利现代化是国家现代化的重要组成部分。2011年5月水利部确定推进水利现代化试点工作,中山市为广东省率先实现水利现代化的唯一试点城市。《广东省中山市水利现代化规划(2011—2020年)》(以下简称《规划》)于2012年5月通过水利部会同广东省水利厅组织的专家评审,8月获水利部和广东省政府联合批复。

《规划》按照突出统领性、具备可操作性、具有可评价性的要求,紧紧围绕建设“三个适宜”(即适宜创业、适宜创新、适宜居住)的全面协调可持续发展新型城市和实现现代化的总体目标,坚持民生优先、人水和谐、统筹兼顾、突出重点、先行先试、科学引导、全面推进、整体提升、政府主导、多方参与的原则,提出中山市水利现代化建设六大体系,即水利防洪减灾体系、水资源保障体系、水环境保护体系、水生态水文化体系、水利发展支撑体系和水务管理体系,提出了26项评价指标,形成了一套包括六大体系、26项指标的“1626型”水利现代化评价体系。《规划》将历史文化和现代文明融为一体,充分突出了中山市珠江三角洲河网水系、岭南水乡的自然地理特色,高起点彰显了传承孙中山先生历史文化的城市品牌。

为加强《规划》操作性,本项目开展了中山水利现代化的薄弱环节及关键技术研究。一是咸潮变化规律的不确定性影响中山市供水和生态安全,因此找准咸潮变化规律,针对咸潮特性,专题论证咸潮变化规律不确定性和供水、生态保障措施。二是中山市地处珠江三角洲网河区,河涌交错,水网相连,是世界上水动力条件最复杂的河网区,加之满足排涝、改善水环境等多目标要求,专题研究建立包含外海、珠江八大出海口门,东江、西江、北江、珠江三角洲河道,中顺大围河涌共同组成的水动力数学模型,研究主要水闸、泵站的联合优化调度等疑难问题。三是为系统全面、客观准确评价中山市水利现代化水平,该项目专题研究中山市水利现代化评价指标体系的构成及评价方法,既反映与国家现代化、全省现代化的相互关系,同时考虑区域特色,综合衡量水利现代化建设进程和能力,进一步明确建设方向,推动水利现代化全面健康发展。

2 工程特点及关键技术

(1)创新将水环境、水景观、水文化和城市水务融入中山市水利现代化建设,突破传统水利局限性,充分彰显水生态文明建设理念。

本项目突破传统水利的内涵,融入了水环境、水景观、水文化和城市水务等其他行业的与水相关内容,形成了多行业治水兴水管水体系。在防洪减灾体系中提出了“新建水库、维持水面率,拦‘蓄’洪水”“调整和完善治涝布局,‘截’‘排’涝水”“高标准建设雨水系统,通畅城市静脉”等融入住建等部门的治水新理念,提出要转变排水规划设计理念,采用“低冲击开发”的模式来规划和建设雨水排放系统。在水资源保障体系中提出了建成“咸潮可防、上下联调;东西互补、内外兼修;江库联通、蓄引结合”的水源调配格局,提出实施“供水一盘棋”战略。在水生态水文化体系方面,提出了“岭南特色水乡复兴”“健康生态绿城建设”“香山名人文化塑造”等行动计划,展现水生态文明建设。

(2)创新提出可推广至珠三角和沿海地区的具有中山地域特色的水利现代化评价指标,如咸潮期供水保证率、河涌调控能力指数、水文化水景观营造指数等,系统、全面评价水利建设水平。

本项目提出了一套包括26项指标的水利现代化评价指标体系,以此量化水利现代化水平。这些指标既有常规指标,也有反映中山特点的特色指标,在防洪减灾体系设置了洪涝灾害应急处置能力指数,加强防洪应急能力建设;在水资源保障体系设置了咸潮期供水保障率,反映中山市遭受珠江河口咸潮影响;由于中山市河涌密布,泵闸较多,如何合理调控对河涌水生态环境影响很大,因此在水环境保护体系设置了河涌调控能力指数;在水生态水文化体系设置水文化水景观营造指数,体现香山文化,展现水生态文明建设;为强化中山市联围管理,设置区域一体化管理覆盖率;同时为强化中山市水利支撑和水务管理,设置了水利信息化指数等指标。在环保管理方面还增设了污染物排放控制总量的指标。

(3)创新建立了“珠江三角洲—中顺大围”河涌体系数学模型作为咨询成果支撑,研究手段先进。

本项目还专题建立整个珠江三角洲和中山市域内河涌耦合的河网一维水动力数学模型,论证涉水工程建设、管理调控等主要内容。该模型以整个珠江三角洲网河区作为整体考虑,嵌套中顺大围等主要堤围内河涌,对中山市主要堤围内外各主要节点水位、流量、进行模拟分析,从而优化调整现有治涝布局,加强内河涌和外江水道的连通、利用群闸联控等改善水环境。模型概化河段条数约为217条,断面数约759个,分汊口约140个,将中顺大围、张家边联围内84宗主要水闸、46宗主要泵站均概化到模型中。通过数模计算,采用岐江河西引东排的方案,无论是遭遇枯水大潮还是中水大潮,均可充分利用西江水引入河涌,提出了合理确定河涌最低、最高控制水位,使水体更换时间控制在12天之内,可较好利用西江入海水资源,同时有利于排泄涌内涝水。

(4)提出了珠江磨刀门水道咸潮特性分析研究方法,得到基于马口分级流量的咸潮概率分布,为合理布局供水水源提供依据。

咸潮变化与水文气象、海平面上升、径流潮汐变化以及人类活动的关系密不可分。专题研究了西江、北江入口处马口站历年逐日流量与中山市境内15个咸潮监测站点的对应关系,分析得到基于马口分级流量的咸潮概率分布,从磨刀门水道上看,要满足供水保证率97%,若取水口布置在全禄水厂取水口附近,则上游来水必须满足3200m3/s以上,若取水口布置在稔益水厂取水口附近,则上游来水需满足大于2200m3/s以上,这为合理布局中山市供水水源提供必要依据。

3 已获工程项目的科技成果、专利、奖项等

项目先后荣获2012年度广东省水利电力勘测设计研究院优秀工程咨询一等奖、2012年度中山市水利工程建设优秀设计一等奖、2012—2013年度广东省优秀工程咨询成果一等奖,并在2017年度全国优秀水利水电工程勘测设计奖中获银质奖。

基于本项目完成的《广东省中山市水利现代化评价指标体系研究》文章发表于《中国农村水利水电》(核心期刊)2012年第12期,《中山市咸潮特性分析研究》文章发表于《水利规划与设计》2013年第5期,《中山市主城区内涝风险区划》文章发表于《广东水利水电》2016年第10期。

4 工程运行情况、已获社会和经济效益等

2011—2016年间,中山市按照《规划》所确定的目标任务及方案措施,累计投入了约146亿元进行了水利现代化建设:在水利防洪减灾方面,结合海绵城市的建设,重点进行了中顺大围、中珠联围等江海堤防达标加固,对重点涝区进行了整治,高标准建设雨水系统;在水资源保障方面,建设江库联动蓄淡抗咸工程,对供水水厂进行了整合与扩容;在水环境保护方面,深化雨污分流及污水自理工程建设,推进岐江河综合整治工程、五桂山生态保护工程建设;在水生态水文化方面,推进岭南特色水乡复兴工程、红树林湿地恢复工程、翠亨新区智慧用海工程建设;在水利行业能力建设方面,结合广东省“互联网+现代水利”行动,推进水利信息化、人才队伍提升工作;在水务管理方面,实施最严格水资源管理制度,进行水务体制改革,推进“河长制”。经过多年的努力,中山市的水利现代化六大体系基本建立,各项指标达到《规划》所确定的目标要求,水利现代化水平有了明显的提高。

中山市水利现代化建设取得了显著的社会效益与经济效益。近年来,中山市未发生严重洪涝灾害,人民群众的生命财产安全得到有效保障,中山市的GDP实现稳步增长,年均增长9.2%,2015年全市国民生产总值达到3010亿元;水资源利用效率有了明显提升,供水保证程度进一步增强,2015年全市供水总量15.8亿m3,主要大江大河水质良好,主要饮用水源地水质达标;境内水系发达、河网连通、水环境健康优美。在《规划》的指引下,全市上下经过努力,在确保水安全、管好水资源、改善水生态环境、塑造水文化等方面取得了良好成效和显著效益,推动了中山市社会经济的可持续发展。《规划》为实现具有珠三角特色的水利现代化建设提供了有力支撑。

5 工程照片

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图1 岐江河整治工程蓝波湾段

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图2 岐江河夜游夜景

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图3 美丽的小榄水色匝

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图4 张家边泵站水闸效果图

卢真建 执笔

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