城市河道综合整治工程设计实践
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1.2 辽宁省城市河道现状

1.2.1 辽宁省自然概况

辽宁省位于我国东北地区南部,地理坐标位于东经118°53′~125°46′,北纬38°43′~43°26′,属东北地区的中心部位。陆地总面积14.75万km2,占全国的1.5%。西南与河北省临界,西北与内蒙古自治区毗邻,东北与吉林省接壤,东南以鸭绿江为界与朝鲜半岛相望,南部辽东半岛插入黄海、渤海之间,与山东半岛构成掎角之势。辽宁海域面积广阔,约15万km2,其中近海水域面积6万km2。海岸线总长2922km,占全国的11.5%。

辽宁省属温带大陆性季风气候,雨热同季,日照丰富,四季分明。冬季以西北风为主,漫长寒冷,夏季多东南风,炎热多雨,春季少雨多风,秋季短暂晴朗。年阳光照射总量在100~200J/cm2,年日照时数在2100~2900h,全年平均气温为5.2~11.7℃,最高气温在30℃左右,最低气温在-30℃左右。年平均降水量为400~970mm,平均无霜期为130~200d,一般无霜期在150d以上。

辽宁省总体的地貌格局为辽东山地丘陵、辽北康法丘陵及辽西低山丘陵,三面环绕下为辽河平原。地貌类型大致呈“六山一水三分田”。山地、平地、水面占全省土地面积的比例分别为58%、33%、9%。地势自北向南,自东西两侧向中部倾斜,山地丘陵大致分布于东西两侧,中部为东北向西南倾斜的长条形平原。大多数河流自东、西、北向南汇集,在滨海形成大面积的平原洼地。

全省下设14个省辖市、17个县级市、27个县(其中8个少数民族自治县)和56个市辖区。根据1‰人口抽样调查推算,2012年末全省常住人口为4389万人。其中城镇人口2881.5万,农村人口1507.5万。

辽宁省2012年生产总值24801.3亿元,按可比价格计算,比上年增长9.5%。其中,第一产业增加值2155.8亿元,增长5.1%;第二产业增加值13338.7亿元,增长9.8%;第三产业增加值9306.8亿元,增长9.9%。第一、第二、第三产业的生产总值比例为8.7∶53.8∶37.5。人均生产总值56547元,按可比价格计算,比上年增长9.3%。

1.2.2 辽宁省河流水系概况

辽宁省河流众多,全省流域水系划分为三大流域七大水系。三大流域分别为辽河流域、黑龙江流域和海河流域。其中辽河流域划分为辽河水系、辽东湾西部沿渤海诸河水系、辽东湾东部沿渤海诸河水系、辽东沿黄海诸河水系和鸭绿江水系;黑龙江流域为松花江水系;海河流域为滦河及冀东沿海诸河水系。

全省流域面积大于50km2以上的河流共845条。按河流类型划分为三类,山地河流787条,平原水网河流57条(平原河流不计算流域面积),混合河流1条(蒲河)。流域水系的状况见表1-1、表1-2。按流域面积划分为三类,大型河流16条(流域面积大于5000km2以上的河流),中型河流32条(流域面积为3000~5000km2的河流4条,1000~3000km2的河流28条)。

表1-1 流域水系数量汇总表(按行政套流域分类)

续表

表1-2 流域水系数量汇总表(按流域面积分类)

1.2.3 辽宁省主要城市防洪工程

辽宁省除大连市、鞍山市以外,12个省辖市均有防洪标准不等的防洪工程,其防洪标准及堤防现状见表1-3。

表1-3 辽宁省主要防洪工程现状表

续表

续表

注 数据来源于《防汛手册》(辽宁科学技术出版社,2011年11月)。

1.2.4 辽宁省城市河道的特点

辽宁省城市的兴建和发展大多紧靠江河湖海。河道城市段人口密集,经济发达。两岸河道虽已建有堤防,但有些河段防洪标准仍未达标,一旦遭受洪水侵袭,将造成严重的经济损失,甚至威胁到人民群众的生命财产安全。

辽宁省的城市河流均属于季节性河流,具有夏季丰水、冬季枯水的特点。汛期径流量大,非汛期径流量小,过水断面较窄,水深浅,难以形成河道景观水面。许多地方建有挡水建筑物,抬高水位,拦蓄天然径流形成人工水面湿地。

辽宁省冬季漫长寒冷,特殊的地理位置决定了城市河道的特殊性。到冬季,河道均有结冰现象,而夏季又会消融,反复的冻融作用对河道堤防护岸的防护工程提出了很高的要求,不仅需要满足抗冲、抗淘刷要求,还应具备良好的抗冻胀能力,并兼备美观、环保、生态等功能。

1.2.5 城市河道存在的主要问题

自古以来,治河都是人类治水活动的重要内容。人们通过治导、疏浚和护岸等措施,对河流进行治理和控制,以期实现兴洪除涝、取水利用、交通航运之目的。我国的江河溪流,源远流长,川流不息,推动着经济社会的文明进步,孕育着灿烂的华夏文化。随着经济社会的快速发展,一方面,河道在保障经济生活和建设良好生态环境中的作用越来越大;另一方面,由于人类活动的影响,与人们生活生产息息相关的河道却功能退化,水质恶化。近年来,辽宁省城市化水平进入快速发展阶段,在城市化发展过程中,城市河道的运输功能、灌溉作用逐渐消退,人们对河道的依赖性随之降低,对河道的保护意识也日趋淡化,交通路网、公用设施、地块改造等建设造成大量的河道被肢解、截断、蚕食、填埋。通过调查发现,当前诸多城市河道的突出问题有以下四个方面。

1.2.5.1 水多为患

水多为患集中表现在汛期降水量与径流量大。辽宁省正常年份6—9月雨量约占全年降水量的68%~82%,径流量约占年径流量的60%~80%。其中7月、8月的径流量一般占年径流的50%~60%,地理分布上,东部多,西部和南部少,独特的地理位置、地形、地貌和气候条件造成全省水旱灾害频繁发生。据统计,自1791—1948年,158年中发生洪水105次,其中特大洪水10次,局部大洪水32次,一般洪水63次。1949—1998年的50年间,发生洪水30次,其中特大洪水9次,局部性大洪水7次,一般洪水14次。

1998—2014年辽宁省洪涝灾害也特别频繁,尤其是2010年8月19日2时至21日8时,辽宁丹东地区普降大到暴雨,鸭绿江丹东段出现了新中国成立以来第二大洪水(图1-3),部分地区电力、通信中断,房屋倒塌,沈丹铁路暂停运输。鸭绿江大桥附近江水漫过岸堤,丹东市区沿江部分地段积水超过1m,全市进入紧急防汛状态;2012年受第10号台风“达维”影响,8月3日0时至4日17时,辽宁省发生强降雨过程,全省平均降雨量103mm,中南部的大洋河、大清河、海城河等21条黄海、渤海沿岸河流及太子河支流发生洪水,其中大洋河、大清河、海城河、哨子河、汤河东支、汤河西支、兰河等7条河流发生超历史洪水;2013年受蒙古气旋和华北倒槽共同影响,8月15日8时至17日8时,辽宁省出现区域性大暴雨过程,致使部分河流同时发生致灾洪水。抚顺市受灾尤为严重,全市平均降雨量127.3mm,最大点雨量405.5mm,出现在清原县栏木桥雨量站。抚顺市三县共有23个乡镇204村受灾,其中清原县14个乡镇135村屯,新宾6个乡镇56村屯,抚顺县1个乡镇8个村屯。全市受灾人口31.67万,紧急转移人口8.08万。直接经济损失10.88亿元。

图1-3 2010年鸭绿江辽宁丹东段特大洪水

辽宁省是我国的重要工业基地,城市经济比较发达,约占全省总产值的85%。城市人口2197万,占人口总量的53.1%。由于绝大多数城市坐落在河流两岸或海滨,经常受到洪水和风暴潮的威胁,需依靠堤防保护。

辽宁省现有城市防洪任务的城市共31座,其中沈阳、盘锦两市被列为全国重点防洪城市。随着城市规模的不断扩大,防洪任务越来越重。据统计,辽宁省31座设防城市的堤防总长度约为670km,其中城市防洪标准不足或等于20年一遇的有21座,防洪标准大于20年一遇小于等于50年一遇的有6座,防洪标准超过50年一遇的有4座。由于辽宁省城市段堤防防洪标准低,排水能力差,历史上每次发生较大洪水,都给工农业生产与人民生命财产造成不同程度的损失。以1960年太子河大洪水为例,该次洪水曾使本溪市建城区7.9km2被淹,受淹面积占市区面积的11.4%,致使本溪钢铁集团有限公司以及水泥厂、重型机械厂等大型企业遭受重大损失,城市交通中断8~19d,邮电通信停业14d,全市经济损失达3.45亿元。

1.2.5.2 水少为愁

城市化使城市人口增长,城区面积扩大,导致水资源短缺,许多城市供水长期处于紧张状态,有的甚至实行定时、定量、低压供水;消防设施由于水量不足、水压太低而无法使用;工厂被迫停产、学校被迫放假。为了满足日益增加的用水需求,一些城市大量超采地下水,出现地下水水位恶性下降、地面沉陷等严重现象。一些城市被迫采取长距离引水、跨流域调水等措施,如大连引碧入连工程、平山引水工程等。辽宁省阜新市、建平县等辽宁西部地区缺水更为严重(见图1-4)。

图1-4 城市河道缺水

1.2.5.3 水脏为忧

随着城市工业与居民生活污水排放量的增加,城市河道水质普遍恶化,部分河道与湖泊水体的污染已达到危害居民健康的程度(见图1-5)。目前,辽宁省大多数城市污水排放量大,而经过净化处理达标的少,大多直接排入江河。城市水体的污染使原本水量丰富的地区也出现了淡水资源的紧缺,即水质型缺水问题比较严重。根据辽宁省水环境监测中心对全省主要河流529个水质监测河段的水质现状评价,2003年河流水质Ⅲ类河长占16%,Ⅳ类河长占10%,Ⅴ类河长占7%,劣Ⅴ类河长占28%,河流水质超过Ⅲ类标准的污染河长占总评价河长的46%,主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚。另据统计,全省水资源三级区中浑江口以上和浑江口以下水质最好,达到和优于Ⅲ类水的河长分别为98%、97%;沿黄渤海东部诸河、丰满以上水质较好,达到和优于Ⅲ类水河长分别占77%、75%;其他区域都受到不同程度的污染,按污染程度由轻到重排列,依次为沿渤海西部诸河、浑河、太子河及大辽河干流;污染最重的是西辽河、东辽河、柳河口以下、柳河口以上。近年来,辽宁省省委省政府高度重视辽河和大小凌河的污染,加大了污染治理,已取得了很大的成效,辽河水质得到显著的改善。

图1-5 大石桥市治理前的淤泥河

1.2.5.4 多龙管水

我国传统的水资源管理体制将城市与农村、地表水与地下水、水量与水质等进行分割管理,违背了水资源的自然循环规律和整体性特征。特别是由此产生的“多龙管水”“政出多门”等问题,导致一些城市和地区管水源的不管供水、管供水的不管排水、管排水的不管治污与回用,以及在流域内上游用水不管下游,左右岸不衔接,更不用说实现跨流域调水的有机协调和统筹配置了。这种“城乡分割”“区域分割”“政出多门”的水资源管理体制,使水资源的循环规律和完整性被人为地隔离,各种水资源难以优化配置,各类用水难以统筹规划,取水、用水状况无法有效监控,没有统一的机构对水资源问题负责。水质管理与水量管理相分离,水量(水质)各环节分割管理,河道管理和水资源保护管理不衔接,不同水管机构的职能相互交叉重叠,职责不清,互不协调,如除水行政主管部门外,渔业、交通、城建、环保和旅游等部门,都从各自管理的单一目标出发介入水的管理,使得“开发利用”和“水行政管理”混为一谈,水行政主管部门难以代表国家和全局的整体利益,难以发挥主管部门的管理职能。此外,在涉水事业的执法管理工作中出现的有法不依、执法不严、违法不究、滥用职权,以及为谋求部门和地区利益而违反法律的现象也比较突出。