第六节水土保持
来源:未知来源 日期:2015-04-09 12:00
一、水土流失概况
历代战争的破坏和人们对自然资源的不合理开发, 造成境内水土流失严重。50年代初期,水土流失面积879.6平方公里,其中平江县227平方公里、湘阴县156.6平方公里、岳阳县420平方公里、临湘县36平方公里、华容县40平方公里。1958年“大跃进”时期,水土管理失控,水土流失面积扩大到2870.3平方公里,占全市国土总面积的16%。汨罗江上游的紫色砂砾岩地区和昌江河上游花岗岩地区每年每平方公里最大侵蚀模数达1.5万吨,年均侵蚀模数4700吨。汨罗江上游的龙门、浆市有大片白茫茫、光秃秃的沙砾岩山头,土壤已不存在,恢复植被非常困难。由于水土流失,土壤被冲走,土壤中的肥分流失,形成跑土、跑水、跑肥的“三跑地”,每年流失土壤约500万吨,随之流失的有机质约5万吨,速效无机肥氮、磷、钾约3万吨。据汨罗江下游黄旗水文站测定,流域内每年向湖区输沙264万吨,等于损失 10厘米表土地2.64万亩。水肥条件的恶化,严重影响植被生长,岳阳县甘田、公田、潼溪等乡因水土流失,山地生长的马尾松20年高不盈丈,株体弯曲,生长势态极差,植被群落退化,地表植被失去涵养水源、调节小气候的功能,又加剧水土流失,形成植被与水土流失之间相互影响的恶性循环,生态失调,水旱灾害频繁。1990年,平江县水灾连旱灾,上半年降雨较多,植被覆盖不良,截留入渗的雨水少,地表径流大,51个乡村普遍受灾,农作物受灾面积13.41万亩, 山洪暴发冲毁工程设施2400余处。下半年,出现夏旱连秋旱,由于土壤涵养水分少,多数河流断流,水源困难,粮食和经济作物减收。
水土流失造成大量泥沙冲入河道,淤塞河床,缩小过水断面,降低行洪能力,造成灾害。地处汨罗江下游的汨罗市新市镇的河床1958年以前有6~7米深,很少成灾。后因河床淤塞厚达3米,一遇暴雨,洪流横溢,淹没农田、房屋,造成水灾。1980年7月始,该地持续68天大洪水,造成严重灾害。新墙河的沙河、游港河两大支流横贯岳阳县东西,50年代可四季通航6吨木船,航程80多公里,洪水季节可通30吨木船到三港嘴,至80年代已基本丧失航运能力。平江县1965年兴建的南江大桥,15年后桥墩淤沙2.7 米,年均淤高0.18米。全市原有通航河道17条,航程891公里,由于水土流失、泥沙淤积,80年代通航河道减至8条,航程558公里。水土流失使大量泥沙冲入河道、水库、塘坝,严重影响水利工程效益。岳阳县水库因泥沙淤积每年减少有效库容50万立方米,该县珠港乡石洞水库,1973年建成时库容 66.7万立方米,运行6年,库容淤掉四分之一。平江县1949年后由于泥沙淤积而荒废的山塘有420口,减少蓄水15.7万立方米,有2672处山塘淤积泥沙三分之一至三分之二。初步测算,全市水库、山塘每年泥沙淤积量在200万立方米以上,由此减少的蓄水量相当于20座小Ⅱ型水库。泥沙淤积造成河床抬高,引起土壤次生潜育化,形成冷浸田10多万亩。
二、水土流失治理
1955年,岳阳县开展水土保持工作,在筻口区大松乡刘桂、大塘农业生产合作社开展水土保持试点工作,修建土石谷坊4630座、沉沙池81处、三合土谷坊4座、拦沙坝13处,植草皮44亩,溪流改道3 处,防崩护脚4处,并结合整修山塘53口、河坝10座,完成土石方0.8万立方米,投工1.5万个。
1956年,岳阳、湘阴、临湘3县开展水土保持工作。7月,新墙河水土保持工作站正式成立,11月,岳阳县成立水土保持工程指挥部,负责全县水土保持工作。是年,该县有32个乡、172个高级社进行水土流失治理,完成土谷坊52946座、沉沙池15430个、拦沙堤1430条,植草皮29亩,挖撇沙池1256个,防崩护脚25处,溪流改道8处,造林 1.8万亩,完成土方8.5万立方米,投工12.6万个。临湘县成立游港水土保持站,选择水土流失严重的长塘、水圳、石田3个乡,示范开展生物措施与工程措施相结合的综合治理。修建土谷坊27441座、木石谷坊21座、撇沙土埂8条,完成土方1.87万立方米,打木桩237根,移植草皮24548平方米 (折合1485亩),营造水源林6921亩,植马尾松58.6万株,播种油菜、油桐种子17450公斤,共治理烂山5.7平方公里。湘阴县开始试点工作, 治理水土流失面积2.4平方公里。1957年开展大范围的水土流失治理,修建土、石、柴谷坊19742处、等高埂
1957年,平江县在龙门乡进行水土保持试点工作。省水利厅投资2800元修建土谷坊4064处,蓄沙挡449处,山脚挖沟567处,投工3625个,初步控制水土流失面积20平方公里。1960年, 省水利厅在平江县龙门、浆市作水土流失试点。1963年1月,成立汨罗江水土保持站,管理整个汨罗江流域的水土保持工作。这一期间,平江县初步治理水土流失面积22.5平方公里。
1958年,岳阳县制订水土保持规划,当年春夏开展筻口、熊市、龙湾、五垸等26个农业社的治理工作,完成土石谷坊1520座,植树造林8.2万亩,完成土方1.5万立方米,投工3万个。
1955~1965年,共治理水土流失面积 279.82平方公里,合41.98万亩。1965年,岳阳县创办治山治水专业队,建队81个,分布在筻口、熊市、潼溪、十步、公田等9个公社。采取因害设防、先易后难、群众运动与突击队结合、专业班子打持久战的办法,逐个山头治理。1970年,征收筻口公社仙安大队荒山92亩、旱地8亩作为水土保持科研基地,当年冬开荒栽植桃、梨、柿、杨梅、板栗、柑桔树共5260株。1974年,岳阳县水土保持站在筻口仙安大队金牛山建住房15间320平方米。
1980年,平江县设立水土保持试验推广站,根据综合治理、连续治理和集中治理相结合的原则,采取以生物措施为主、工程措施为辅的治理方式,先后开展昌江河流域、龙门河流域、五角河流域的小流域治理工作。5月,由长江流域规划办公室选定岳阳县李段河为水土保持小流域治理试点,省水电厅选定珠港河小流域作为试点,1982年治理立新小流域,1983年治理红光小流域,初步探索了一条新的治理途径和方法。
90年代,境内水土保持工作主要是对治理的红光、西冲、神湾、冬塔、浆市、瑚等6条小流域进行巩固治理,至1999年,共治理128平方公里,封山育林107.5万亩,造林种草23.6万亩,其中水保林11.2万亩、用材林9.8万亩、经济果木林2.6万亩;坡土改梯土1.08万亩,其中旱土改水田1048亩、坡地改梯地1126亩、坡土改果园 8626亩;修建土、石、谷坊3.17万座、沙库24座、防崩护觵工程151处、小型水利工程96处,增加蓄引水量36万立方米,改善农田灌溉面积 15740亩,6条小流域通过巩固治理,治理程度达90%以上,植被覆盖率由25%升至75%以上,农业生态环境开始良性循环。
1991年,全市贯彻执行《中华人民共和国水土保持法》(以下简称《水土保持法》),加强水保执法监督体系建设,实行依法监督管理水土保持工作。至1999年,共成立10个水土保持站,各乡镇水利站均更名为水利水保站,村配水保监督员。经考核培训上岗监督人员达360人,基本形成市、县、乡、村四级监督网络。岳阳、平江、汨罗3县(市)分别列为全国第一、二批水土保持监督执法试点。各地根据《水土保持法》的有关规定,制订地方规范性文件,开展预防监督和开征水土保持费;对采矿、修路、基建等工程项目水保方案共同把关,严格审批,全市共审批水保方案504份。
1998年,平江县被列为省水土保持重点治理县,投入资金90万元,组织3000多劳力开展安定镇大桥小流域综合治理,治理水土流失面积7.5平方公里。1999年,岳阳县被列为省水土保持重点治理县,投入资金180万元,组织5000多劳力开展新墙镇小流域综合治理,治理水土流失面积15平方公里。
至1999年,全市治理面积达1022.5平方公里,占水土流失面积的35.9%,其中小流域治理面积237平方公里。由于治理后没有建立相应的管理机构和政策法规,监督管理不力;随着社会经济发展和人口的不断增长,对土地资源的开发活动更为频繁,致使水土流失面积有增无减。
三、小流域治理
李塅河小流域 位于岳阳县毛田区珠港乡相思山西麓。河长15.3公里,流域面积38.5平方公里。1980年前全流域水土流失面积50399亩,其中轻度流失20913亩,中度流失 18663亩,强度流失10823亩,年均水冲沙压面积2600亩。1980年,长江流域规划办公室受中央水电部委托选定李段河流域为水土保持小流域治理试点基地。11月19日,岳阳县成立相思公社水土保持小流域治理领导小组,并抽调农业、林业、水利局干部60人对相思乡进行全面规划,治理方案按部颁《水土保持小流域综合治理办法(草案)》,采取水土资源综合利用,农、林、牧、副、渔全面发展,山、水、田、林、路综合治理的措施,实施生物措施与工程措施相结合,地方自力更生为主与国家扶持相结合,长远利益与目前利益兼顾,以封山为主,水利水保工程和节能措施为辅的综合治理方案。当年,流域内群众投入治理 3200人,常年施工队50人。至1984年10月,共造林9850亩,封山4.95万亩,育苗25亩,坡土改梯土211亩,修建土、石、谷坊1896 座,防崩工程64处,兴修山塘256口,建沼气池1276个、省柴灶1633个,完成土石方70万立方米,投工136.4万个,投资93.55万元,其中国家投资87.35万元。植被覆盖率由36%升至74%,水土流失面积由50402亩减至9742亩,径流系数由0.071降至0.059,泥沙流失量由 146.57公斤降至零,粮食生产平均递增8.3%。多种经营收入占总收入的比重由33.7%升至64.7%,立木积蓄量12.4万立方米,每年每亩木材蓄积量增加0.27立方米,经长江流域规划办公室验收,各项指标达到部颁标准。
龙门河流域 地处平江县龙门地区,流域内紫色沙砾岩分布广泛,土层薄,抗冲蚀性能差,流域内大部分为丘陵岗地,山坡陡峻,直壁甚多,山地植被覆盖率极低,还有不少山丘地区因水土流失和土壤退化沦为不能利用的石山,是平江县水土流失历史最久、流失强度最大的地区之一。1957年,湖南省水利厅在龙门乡杨溪村试点。1963年,以龙门河流域为基地设立湖南省汨罗江流域水土保持站,对流域进行全面治理13.2平方公里。1981年,平江县重新规划治理面积为92.71平方公里。1982年着重恢复地表植被、封山育林和造林种草,对水土流失严重地域打凼担客土造林,对不适合树木生长的瘠薄干旱区营栽冬茅,并修建沼气池、省柴灶及供煤站。至 1985年,龙门河小流域共造林种草1.01万亩,补造残林300亩,封山育林4.8万亩,育苗25.4亩,修建山塘8口、沙库7座和土、石、谷坊122 座及防崩护坝工程4处,开挖水平沟58.65万米,建沼气池58个、省柴灶405只、供煤站1个,新建电灌站1个,坡土改梯土14亩,完成土方10.3万立方米、石方0.36万立方米,投工14.35万个,共挖蓄泥沙8.2万立方米,治理流失面积12平方公里,使流域内地表植被覆盖率提高到72%。
专记 长江护岸工程
岳阳市长江河段上起华容县塔市驿五马口,经城陵矶汇洞庭湖水,下至黄盖湖铁山嘴,流经3县(市)、3区、3场,全长163公里。其中城陵矶以上属下荆江河道,长98公里;城陵矶以下属长江中游河道,长 65公里。沿江筑有一线防洪大堤145.06公里,直接保护108万亩耕地、110万人、1990多家企业和京广铁路的安全。
一、护岸因由
河势恶化,崩岸剧烈 境内长江河道属两种类型的河道,分两种演变形式。下荆江属蜿蜒型河道,其演变特点是凹岸不断崩退,凸岸不断淤长,当河弯发展到某种程度时,则在一定的水力、泥沙和河床边界条件下发生自然裁弯、切滩和撇弯,河道摆动幅度10~30公里。城陵矶至铁山嘴河段属顺直分汊型河道,其演变特点是节点间河道宽阔,江心洲发育完整,干支汊交替兴废,崩岸线长。境内沿江人民经常遭受崩岸和河道变迁的危害,生产、生活得不到保障。据沿江各县县志记载,明末清初,塔市驿至城陵矶为微弯河道,城陵矶至赤壁为顺直分汊河道,河势较为稳定。清末,随着藕池口(1860)和松滋口(1870)的形成,境内长江河势逐渐恶化,崩岸加剧。1967 年和1969年分别实施中洲子、上车湾裁弯,1972年沙滩子形成自然裁弯,河势变化更为激烈。华容县上车湾河段,上起五马口,下至风波岭,长37公里。清道光十五年(1835)、民国20年、1971年、1985年先后发生切滩撇弯,1969年实施上车湾人工裁弯。1985年新沙洲万家垸在45天内塌岸宽50~120米,长3200米,使万家垸崩废。民国24年~1999年,崩失面积0.85万亩。移堤28次、长32公里。1999年,有崩岸线长 20.4公里。岳阳县洪水港河段,上起风波岭,下至壕子口,长18.29公里。民国26年,殷马洲、龙杨洲2垸4200亩耕地全部崩岸;民国29 年~1980年累计最大崩退宽度为1280米,至1999年,共崩失面积1.25万亩,退挽江堤10次、长7.65公里。1999年,有崩岸线长8.29 公里。君山区荆江门河段,上起荆江门,下至瓦湾,长13.5公里。该河段是下荆江河道摆动幅度较大的河段之一,清乾隆二十一年(1756)~1952年摆幅达12.6公里。1952~1972年,该处累计崩退1370米;1952~1999共崩失面积0.53万亩,退挽江堤1次、长2.92公里,1999 年,有崩岸线长4.24公里。七弓岭河段,上起瓦湾,下至城陵矶,长29公里;清宣统元年(1909),该河段尺八口发生自然裁湾,民国元年出现观音洲小河湾,至1952年形成熊家洲、七弓岭、观音洲3个弯道,1952~1999年共崩失面积2.2万亩,有崩岸线长15.52公里。云溪区城螺河段,上起城陵矶,下至螺山,长30公里。因受三对半节点的控制,近百年来河势比较稳定,主要演变是上下节点间展宽以及江心洲、潜洲、边洲的消长,南洋洲1990年面积为1.47平方公里,是该段最大的江心洲。崩岸始于50年代,有北尾、新设、塘湾3处崩岸险工,长7.6公里,年均崩退10~25米,均逼近堤脚。临湘界牌河段,上起螺山,下至码头,长30公里,清光绪二十二年(1896),出现江心洲并形成分汊河道。宣统三年(1911),主泓南移,崩岸严重,以后随着水力、泥沙的变化,主泓左右摆动,上堤下坐。1949~1951年,连续退挽江堤5次,崩失耕地7070亩。1961年10~12月的59天中,西尾沟崩岸长2080米,崩退26米,被迫退挽江堤1595米。民国23年~1999年崩失面积5.3万亩,移堤26次、长34.5公里,1999年,有崩岸线长22.05公里。
险情严重 90年代末期,境内长江下荆江、城螺、界牌河段相继发生强烈崩岸。仅1998年汛后即发生险情16处,长7900米。其险情特点:一是出险处数增多,抢险难度加大,在16处险情中,下荆江12处、长6310米,北尾1处、长300米,界牌3处、长1290米,岸线崩退15~45米,而且险情仍在继续发展扩大。二是江岸崩速加快,险情呈上下延伸发展。华容县新沙洲11+260~11+840河段,每年以10~15米的速度逼近堤脚,原有的外滩几乎崩失,1996年12月崩退 15~20米,岸坡离堤脚仅20~30米。河势最为险要的七弓岭河段在5+850~5+950发生强烈坐崩后,崩岸不断延伸扩展,其上游和下游长2400 米的薄弱堤段由于深槽贴岸,河床持续冲深,连续崩岸不断加剧。三是崩岸险情剧烈,危及长江干堤安全。新沙洲10+650~11+800堤段崩进15~20 米,崩岸离堤脚处仅20~28米,洪水港2+850~2+950河段水下淘涮严重,深泓内移10~30米,河床普遍冲深2~3.5米;荆江门、七弓岭、北尾河段也在低、中水位的淘涮下,出现多处坑槽,最大崩顶高程达30.16米,近岸河床水下坡比变陡,一般在1∶1~1∶1.8。
淤塞严重 3处裁弯后,由三口入洞庭湖的泥沙明显减少,大量泥沙被带入城螺河段。云溪区陆城港全部淤死,界牌河段淤积更为严重,主流经常摆动。陆城港附近的新港排水闸全部淤塞,白泥湖淤掉了一个排水通道,为白泥湖区域排涝带来许多困难和问题。
民国23年~1999年,由于河道变迁使境内共崩失面积12.2万亩,移堤65次,长77公里,拆迁房屋24万平方米,造成洪山头、广兴洲、陆城等港口的淤废,直接经济损失近2亿元。
二、崩岸治理
岳阳市长江崩岸治理始于1962年临湘市界牌工程,而后全面铺开。至1999年,共治理崩岸线长48.57公里,抛护块石1196.8万立方米,抛枕7.27万个,移动土方997万立方米,完成工程投资9.4726亿元,其中国家8.39亿元,自筹1.0826亿元。治理工程经历4个阶段:
守点顾线阶段 (1962~1972) 护岸初期,没有掌握河势演变的基本规律,缺乏护岸固滩的设计、施工经验。采取哪里崩堤就在哪里抛石的守点顾线抛石护岸方式,以致形成许多矶头,江岸变得凹凸不平,矶头上下肋和矶之间则在强大回流的作用下冲崩后退,达不到守点顾线、固滩保堤的目标。临湘界牌河段矶头20多个,君山荆江门河段抛矶点11个,形成锯齿型岸线,加大了守护难度。
削矶联线阶段 (1972~1982)70年代,加强长江河道的观测、试验研究及护岸工程的规划设计工作,改守点顾线为削矶联线。但由于联线工程任务大,经费受限制,以致河势仍在恶化,崩岸时常发生。
平顺护岸阶段 (1983~1997)1983 年开始采用削坡护坦、平顺护岸的施工方式,摸索总结一套成功的施工办法和程序。本着“先险后夷,先崩窝后凸咀,先护脚后护坡,护一段成一段”的原则安排护岸工程。在抛石过程中,根据块石粒径大小和形状的不同在流水中落差上有差异的特点,使抛石块石粒形成较好的级配;在抢护崩速快的大崩窝施工中,为防止块石流失,抛石按由近到远、由浅到深的顺序进行;对于地下水较高的岸坡,采取开沟导滤排水,效果较好。先后在上车湾故道及七弓岭弯道迎流顶冲地段推广应用塑料编织布护岸。平顺护岸改善了近岸水流条件,使河势向好的方向转化,崩岸得到遏制,初步达到保滩固堤的目的。
治标与标本兼治阶段 (1998~1999)1998 年,国家对岳阳长江崩岸治理投入经费3.4亿元。长江护岸工程建设实行项目业主制、招标投标制、工程监理制、政府采购制。施工方式由人海战术、人工土方转变为专业施工队伍、机械化施工为主,沿江40公里长的施工岸线,有专业施工队伍和公司近百个,高峰期每天有各种机械1500多台(套),船只600多艘, 日抛石量可达2万立方米。工程技术上由单纯依靠传统技术向发挥传统技术与推广应用新技术、新材料、新工艺相结合转变。除采用抛石护岸外,在迎流顶冲、崩岸剧烈地段抛投每个重达1吨多的钢筋石笼(圆形长1.3米、直径1米,重1.18吨)和异形砼块(三棱柱,长1.4米、边长1米,中心圆孔重1.29吨;六棱柱,长1.3米、边长0.4米,重1吨)。新材料护脚漂距小,精度高,防冲作用显著,经施工前后及汛后3次水下地形测图分析,钢筋石笼和砼异形块抛护施工区水下河床坡比1∶1.5~1∶2变为1∶2~1∶2.5,深泓超中20~30米,近岸流态也大为改善,崩岸得以控制。在水流平缓、水下坡比欠陡的地段,试用四面六边框架体代替抛石,既节省了资金,又起到了遏制冲刷的作用;在崩岸离堤脚较近的砂基地段,因地制宜铺设具有防渗、防浪、反滤、保土、强度高、抗冲等多种功能的土工织物布代替砂卵石垫层,提高护坡强度;在迎流顶冲、当浪当冲地段,采用混凝土模袋护坡,厚15厘米,具有护冲、削浪、硬度高等多种功能,对确保护坡工程质量有显著作用。这样,新沙洲、洪水港、荆江门、七弓岭4段的顶冲得到有效控制。同时,通过削去荆江门十一矶(削除259米的凸嘴)改善该段河势达到治本目的,确保大水情况下长江干堤的防洪安全。
三、护岸河段
上车湾河段 华容县上车湾河段位于下荆江的中部,上起塔市驿以上2公里的五马口,下至洪水港以上2公里的风凸岭,长37公里。沿江有民生、集成2个堤垸,并串连新沙洲、顺兴洲、天字1 号、上车湾新河等4个险工河段,2垸共有一线防洪大堤56.98公里,直接保护塔市、江洲、洪山头、东山、集成5个乡镇9.68万亩耕地、6.1万人口, 间接与湖北省石首县陈公东垸唇齿相依。上车湾河段,历史上是摆幅较大、经常发生撇弯截滩的河段。1969年上车湾人工裁弯后,加剧了该河段演变,有6.9 公里的江岸严重崩塌,上车湾新河最大年崩率曾达350米,崩长3.5公里。1970年,相继在新沙洲、天字1号、上车湾新河实施护岸工程,并于1983年纳入下荆江河控计划工程。1984年在上车湾新河实施塑护工程200米、抛土枕1493个。1999年,抛护块石220.35万立方米,抛枕6556个, 完成削坡土方198.66万立方米,使用国家投资12676.35万元,自筹经费1696.4万元,工程实施后,控制崩岸长度16.41公里。上车湾河段通过20多年的控制与守护,河势基本控制,江岸崩势缓解。但是,随着新河不断发展,湖北太和岭年年崩退,特别是姚坼脑与乌龟洲间的潜洲逐渐发育淤高,逼主泓南移,监利县河湾南泓不断冲深展宽,中低水分流比逐年扩大,1990年8月达48.6%,南泓河宽由1983年50米展宽到1999年的650米,河床增深11.5米,水流冲刷新沙洲近岸河床,致使连续发生崩岸。
洪水港河段 洪水港河段护岸工程位于下荆江上车湾新河尾部南岸,上起洪山头,下至潭子坑,控制岸线长8.39公里,直接保护建设垸、君山农场、建新农场、钱粮湖二、七分场和华容县新太垸共24个乡(镇、分场),168个村,15.3万人口,31万亩耕地的安全。60年代以前,洪水港河段处于自然的大幅度崩坍状态,据统计,共计崩失面积 1.25万亩,其中耕地4930亩,拆迁房屋4.63万平方米,退挽江堤10次、长7.65公里,移堤土方72.5万立方米。1965年,岳阳县成立洪水港护岸工程指挥部,开始实施河控护岸工程,1985年纳入下荆江河控计划,至1999年,守护岸线长6.5公里,抛护块石167.72万立方米,抛枕 11.11万个,国家投资10502.84万元,自筹经费1270.18万元。洪水港河段为一顺直微弯河道,虽纳入下荆江河控计划,但河势仍然恶劣,崩岸、滑坡时有发生。
荆江门河段 荆江门护岸工程位于下荆江荆江门。河面凹岸(南岸)上距湖北省监利县城45.5公里,下距城陵矶38.5公里,直接保护君山农场、建新农场、君山区建设垸、华容县新太垸和钱粮湖农场北垸,共15.3万人口,31万亩耕地。河段呈急弯型,弯道半径1350米,是下荆江典型的弯道之一,也是下荆江河幅摆动最大的河段之一。清乾隆二十一年(1756)~1952年,摆幅达12.65公里;1952~1988年,最大累计崩宽1370米,崩长4.244公里,崩失面积5310亩, 退挽江堤长2920米,移堤土方40余万立方米。1968年,该河段实施河势控制工程,至1999年,共守护长度4.24公里,累计抛护块石134.02 万立方米,抛柴枕1612万个,抛塑枕8937个,完成削坡土方293.94万立方米,国家投资10510.62万元,自筹经费981.88万元,基本稳定了河势,控制了江岸的大幅度崩退。
七弓岭河段 七弓岭河段位于长江下荆江尾闾,上起熊家洲河湾的瓦湾,下至七姓洲的大湾,全长29公里,平面上成一“S”型,是典型的蜿蜒河段,曲率半径为1580米,弯顶距城陵矶 17.5公里,距岳阳城区20公里,与洞庭湖出口段毗邻。河段直接威胁岳阳市城区的防洪安全,影响城陵矶外贸港口、107国道、京广铁路的安全运行,严重威胁洞庭湖区垸内200多万亩耕地、200多万人民生命财产的安全。河段严重崩塌始于1952年。以后,随着上、下游河势的演变,崩岸年年加剧,至 1997年,崩宽达2150米,最大年崩率116.7米,崩失面积2.4万亩,1999年,崩岸线长发展到15.5公里。长江与洞庭湖出口段仅隔一处 460~800米的洲滩。如果长江在此切滩取直,将会使江湖汇流点上提,抬高洞庭湖洪水位,影响湖口泄洪,加速湖口淤积,危及岳阳城区防洪安全。1985 年,岳阳市申请特大防汛经费用于抢护。1990年,水利部正式批准七弓岭河段列入部直供基建项目,总投资3754万元。至1999年,共守护长度10公里,共抛护块石274.65万立方米,沉塑料编织枕垫117床,抛塑枕17413个,国家投资29035万元,自筹经费4429.46万元。1998年长江大汛后,中央对长江治理特别重视,对重中之重的七弓岭投资1.1517亿元,守护长度10公里,完成土方54万立方米、石方89.8万立方米、砼 6.72万立方米、钢筋砼12.5万立方米。工程实施后,取得巨大的效益,但七弓岭河势仍处于激烈变化之中,守护任务十分艰巨。
界牌河段 长江中游界牌河段位于城陵矶以下20公里,上起杨林山,下至石码头,全长38公里,左岸为湖北省洪湖市,右岸为湖南省临湘市,在防洪、航运上具有极重要的地位。有防洪大堤长 31公里,保护永济、陆城、江南、黄盖湖4个堤垸及黄盖湖内垸,总面积100.3万亩、人口16.8万,还保护着长炼、岳化、岳阳电厂等大、中型企业的正常生产及京广铁路、107国道的正常运行。界牌河段为顺直分汊型河段,呈两头窄、中间宽的藕节状平面状态。深泓摆动频繁,洲滩极不稳定,过渡段下移上提, 变化长达16公里,顶冲位置不定,崩岸线较长。民国4年~1962年,临湘市界牌江岸崩坍共崩失面积5.3万亩,移堤53次,总长34.5公里。1962 年冬开始对该河段抛石护岸,至1999年,共守护岸线长8.02公里,抛护块石352.32万立方米,抛枕2.6万个,国家投资9180.5万元,自筹经费1805.5万元,基本上稳定江岸,控制河势,初步改变了崩岸恶性发展的状态。界牌河段的防洪护岸与航道疏竣之间,矛盾尖锐。为解决这一矛盾,1986 年,岳阳市成立界牌河段综合治理技术小组,1989年4月提出《长江中游界牌河段防洪护堤、航运综合治理工程可行性报告》,并于1990年分别通过国家水利部、交通部等审查评估,该综合治理工程总投资1.23亿元。
铁山供水工程
铁山供水工程由水库工程、枢纽工程、灌区渠系工程和城市供水工程四部分组成,是湘北地区最大的水利工程,主要担负境内4县(市)、区63580公顷农田灌溉和岳阳市城区居民生活供水的任务,同时兼有防洪、拦沙、发电、养殖、旅游、乡镇供水等综合功能。
一、修建始末
1956年6月,岳阳县在制订新墙河流域治理规划时,提出在新墙河上游的铁山口兴建一座大型水库。1957年3月,铁山水库被列入湘潭专区水利建设重点项目。
1977年10月~1980年,铁山工程建设项目全面开工,大坝基础处理、导流隧洞、溢洪道、小湄连通隧洞、南干取水隧洞、北干取水隧洞、库区公路改线、移民安置基地建设等项目完成工程量达70%以上,南总干渠的渡槽、隧洞等主要渠系建筑物主体工程基本完成,土石方完成80%以上。为了加快灌区总干渠、分干渠的建设速度,协调工程建设与地方的矛盾,
1992年6月5~6日,省委常委、常委副省长董志文率省直有关厅局负责人到岳阳召开现场办公会议,确定铁山引水工程建设上马,由省政府拨给水利资金、以工代赈资金和财政资金共4250万元,要求1994年国庆节前向岳阳市区供水。
1996年,北总干渠后7.682公里工程开工,建成8公里标准化渠段。随后,五垸和麻塘2条分干渠开始建设,至1999年底,完成五垸分干渠首至大许家隧洞进口,全长8.371公里,麻塘分干渠完成渠首至第一个隧洞(石冲隧洞)进口的渠道建设,全长0.98公里,将水送至石垅小二型水库。由于当地水利条件较好,加上后段工程建设投资太大,两条分干渠没有按规划方案进行延伸。1998年,铁山灌区进入全国大型灌区续建配套与节水改造项目。1998~1999年,国家和湖南省投资1280万元进行南、北灌区的配套与改造,对南、北总干渠的险工险段及建筑物进行整治。
至1999年,铁山供水工程建筑累计完成投资3.8599亿元人民币,完成土方3244.2701万立方米、石方917.3955万立方米、混凝土37.5033万立方米。
二、工程概况
水库工程 铁山水库坐落在岳阳县东部山丘区,距岳阳市区约60公里,因大坝筑于新墙河上游的铁山口而得名。水库汇集月田河、毛田河及小港河3条支流,控制岳阳、平江和湖北省通城3县流域面积493平方公里(其中外引小饶港28平方公里);当水库在设计蓄水位92.2米时,库容5.46亿立方米,水面4160公顷,库岸线长376公里, 湖中大、小岛屿60余个;水库死水位80米,库容1.63亿立方米;当水库水位为94.35米时,总库容6.35亿立方米,库区多年平均来水量3.67亿立方米,先后外迁移民30910人,淹没耕地1897公顷。
水库于1982年4月1日关闸蓄水,工程投入运行后,不仅为农业灌溉、城区和乡镇供水、电站发电提供了充足的水源,由于水库的调蓄作用,新墙河沿岸10多万人口、5000公顷耕地避免了洪涝灾害;水库年均拦沙35.88万立方米,避免了新墙河河床的抬高,排洪能力得到提高;水库养殖取得可观的经济效益和社会效益。
枢纽工程
铁山大坝 坝型为粘土斜墙沙壳坝,属Ⅱ级建筑物,设计地震烈度7°;坝高44.5米,坝顶长227米,坝顶宽8米,坝顶高程96米,坝顶上游坝肩设置1.2米高防浪墙;大坝上游为三级坝坡、两级平台,下游为四级坝坡、三级平台;坝底宽248米;大坝粘土斜墙底部至两岸山坡设置一道混凝土齿槽,其齿槽底部的灌浆帷幕最大深度23米,河床左岸的黑色岩组区(受地壳运动挤压破碎形成)增设两道混凝土齿槽和前后粘土内铺盖以加强坝基防渗能力;为了监测大坝运行状态,在坝体内部及表面埋设与安装变形、渗流和应力观测设备,有大、小部件共256件,电线和塑料水管5714米。1977年10月3日破土动工,1982年4月26 日,大坝主体填筑达到坝顶96米高程。大坝施工以综合机械化为主,按机械完成工程量占总工程量比例计算,机械化施工程度达到90%以上,在当时国内土坝施工居首位。
饶港大坝 在铁山整体规划建设中,饶港坝原不属于其中范畴。因铁山灌区工程建设考虑到缩短南总干渠渠线,以水湄连通隧洞将小饶港水库与铁山水库连成一体,南总干渠隧洞从小饶港水库取水,饶港水库枢纽工程便成为铁山水库枢纽工程的一个组成部分。饶港大坝为均质坝型,坝高39.5米,坝顶轴线呈折线型,长290米、宽5 米,高程106.5米,1972年8月~1973年6月完成。
副坝 位于铁山大坝右侧的毛田公路低垭山口,为一粘土心墙坝,高4.3米、长20.6米,坝体总工程量约400立方米;当出现特大洪水威胁水库安全时,采用爆破毁坝渲泄洪水,故此地亦作铁山水库非常溢洪道。
溢洪道 位于大坝左岸天然低垭处,宽顶堰型式,属Ⅱ级建筑物;堰顶高程83.2米,分3孔泄流,每孔净宽10米,设10×9.3米的钢质弧形闸门3扇,由电动与手摇二用启门机控制,挑流消能,溢洪道建筑全长151米,最大下泄流量每秒1720立方米。工程于1979年11月中旬开工,1982年4月竣工。
导流兼放空隧洞 位于大坝右岸花岗岩体内,属Ⅲ级建筑物;施工期导排上游来水,水库建成后留作底孔,作放空水库底水与排沙用。隧洞全长376.3米,由三级组成,上游段长 64.5米,仅作导流用;中间是14.5米长的明渠槽,设侧堰式进水口;下游为导流兼放空隧洞,长297.3米。隧洞衬砌段直径2.8米,长159.9 米;非衬砌段直径3.6米,长137.4米,采取洞壁勾缝处理。在主洞距进口31米处设闸门进及启闭台,闸门为高3米、宽2.5米钢质平板门,导流期间通过最大流量每秒67.2立方米。1976年6月开工,1977年12月开始进行导流,1981年8月竣工,1982年4月11日正式关闸蓄水。
小湄连通隧洞 距大坝6公里的上游左岸,连通铁山水库与小饶港水库,属Ⅲ级建筑物;隧洞全长2257米,隧洞断面为圆拱直墙型,出口底板高程分别为78.67米、 77.69米,底坡为1/2300;当库水位83.2米时,通过流量每秒27.5立方米;隧洞进口设有平面钢质闸门,除小湄隧洞检修、清淤及小饶港水库单独蓄水需关闸外,其余时间闸门均处在开启状态。1977年11月2日进场施工,1980年12月底隧洞全线贯通,1982年2月13日竣工。
南总干渠引水隧洞 位于小饶港水库南侧,肩负着灌溉和发电取水任务,属Ⅲ级建筑物。洞长173.9米,内径4.4米,进口设有事故检修门,末端为钢筋混凝土压力水箱并分两支,左支通向弧门闸室进入灌溉渠道,以2台25吨启闭机启吊钢质弧形门,控制引用流量;右支为2条钢筋混凝土引水管通向发电厂房,发电尾水经尾水池进入南总干渠首;南总干渠不需要水时,尾水则通过右侧的泄洪闸泄入大饶港河槽。1977年11月开工,1978年11月贯通,1982年7月全面完成。
北总干渠引水隧洞 位于毛田镇福胜村胜利组,隔山与铁山大坝相连,属Ⅲ级建筑物。隧洞工程分进口、洞身、出口三部分,全长273.5米。隧洞进口设有钢质平板闸门。1980年3月开工,1982年11月竣工。
南总干渠首电站 引水式电站,属IV级建筑物;电站装机容量2×800千瓦,立式机组,设计水头8.5米,最大水头12.85米,最小水头4.5米,单机设计流量每秒 12.9立方米,最小流量每秒11.68立方米。年均发电量271万千瓦时,年利用小时1694小时。1981年10月开工,1985年1月开始设备安装,1985年9月竣工。
饶港电站原称临时电站,位于渠首电站附近大饶港河岸的山洼中,是一座引水式电站。装机容量为3×630千瓦,设计流量为每秒3×2.38立方米,设计水头35米,年均发电量1156.48万千瓦时,年均利用小时6118小时。发电用水由渠首电站压力水箱引水,通过长161米、内径2米的压力钢管进入厂房。1985年12月17日破土动工,1987年4 月29日投入运行。
铁山水库有小型水力发电站4座,发电装机共4010千瓦,至1999年底,总发电量20250万千瓦小时,为岳阳县部分地区提供了充足的电力资源,促进了山区的经济发展。
灌区供水工程 铁山灌区位于洞庭湖以东、新墙河流域中下游,属东洞庭湖环湖丘陵地带;地理坐标为东经113°~114°,北纬28.5°~29.5°;灌区东起岳阳县公田,西抵洞庭湖滨,北贯临湘市桃林、长塘,南连汨罗市汨罗江北岸,东西长55公里,南北宽约50公里,总面积约2600多平方公里,为岳阳市的粮、棉、油主要生产区。灌区设计自流灌溉面积为63580公顷,为湖南省第二大灌区;以新墙河为界全灌区分为南、北两片。
南灌区 设计灌溉面积为岳阳、汨罗2县(市)37780公顷农田。南灌区内有总干渠1条,渠首设计引水流量为每秒27.5立方米,加大流量每秒32.5立方米。南总干渠始于引水隧洞出口弧型闸门后消力池,沿山麓南下,于青隐洞、方家以渡槽跨过大饶港,经金西林场折向西南,在马傍于姑桥渡槽过溪谷,西向跨过柘山冲,穿过大平山、大荆塘和向家冲三隧洞后,向西南横跨谢全小溪,经宏图渡槽,止于张公用红光水库,全长31.96公里。南总干渠有渡槽7处,共长1927.42米,隧洞3处,共长 1050米,其他小型附建物811处。建筑物中最高、最大的渡槽是大饶港渡槽,排架高24.44米;最长的渡槽是宏图渡槽,长775米;最长、最大的隧洞是大荆塘隧洞,长550米,高4.72米,内空宽3.72米。南总干渠于1976年冬动工,1982年冬渠道基本成型,1990年冬,对南总干主要填方和半填方渠段进行加修。南灌区内有饶港、崩山、荣湾、岳汨4条分干渠,总长68.95公里。有支渠44条,总长约400公里。
北灌区 设计灌溉面积为岳阳县、临湘市和岳阳楼区的25800公顷农田。北灌区内有总干渠1条,渠首设计引水流量每秒19.5立方米;北总干渠以引水隧洞出口消力池为渠道首,于梅树坳入临湘市境,止于岳阳县康王乡长岭头,全长54.082公里。北总干渠有渡槽17处,共长4499米,隧洞、倒虹吸26处,共长7238米,其他小型附建物82处。北总干渠建筑物中最高、最长的渡槽是桃林畈渡槽,最大高度35米,长1065米;最长、最大的隧洞是常青隧洞,全长1750米,净高4.72 米,净宽3.72米。1990年3月~1991年5月,渠首段10.5公里的明渠施工,1991年8月2日正式供水灌溉。1993年初开始10.5公里至 46.4公里全线施工,1994年8月底通水,1996年初~1997年底,完成总干渠后8公里的施工。北灌区内有熊市、五垸和麻塘3条分干渠,共长 21.431公里;有支渠29条,共长约130公里。
城镇供水
市区供水 铁山水库向岳阳市区供水是从北总干渠46+400处的金明冲隧洞出口取水,引水明渠向西2385米至叶家畈大屋注入金凤水库,再从金凤调节水库取水,通过压力管道和封闭式箱涵送往水厂。引水渠道设计流量为每秒6.26秒立方米,加大流量每秒8.02立方米,进口设计水位72.839米,入库水位 70.519米,设计水深1.64米,明渠底宽1.6米,边坡系数m=1.0,纵坡1/2000。引水明渠由1040米明渠、78米暗涵(1处)、867 米隧洞(5处)和100米渡槽(1处)组成,建筑物总长占该段渠道全长的43.82%。金凤水库位于岳阳市梅溪乡金凤和监申两村境内,集雨面积2平方公里,总库容1172万立方米。水库工程由主坝、副坝、放空低涵及取水建筑物群(取水塔、压力隧洞和压力水箱)组成;主坝为粘土心墙坝,最大坝高30.3 米,坝顶高程72.8米,坝顶轴线长340米,坝顶宽8米;副坝为粘土心墙坝,最大坝高26米,坝顶轴线长107米,坝顶宽5米;放空低涵长220米,钢筋砼结构,半圆直墙拱宽1米,高1.8米。向二水厂供水的箱涵设计流量每秒4.63立方米,设计水深1.25米,加大流量每秒6立方米,设计日供水能力 40吨。1993年4月开工,1994年9月竣工。
岳化供水管道 岳化引铁山水工程自金凤水库压力水箱取水,经全长16.69公里、管径600毫米的玻璃钢管送至岳化水厂,设计流量每秒0.3立方米,年供水能力803万吨以上。1999年8月25日动工建设,2000年1月12日竣工通水。
乡镇供水 铁山供水工程的乡镇供水包括岳阳县公田镇、西塘乡和临湘市长塘镇供水工程。公田镇供水工程1992年从铁山水库溢洪道取水,铺设主管道约4公里至公田镇, 兴建自来水厂,向集镇及附近村庄4000多人供水,年供水能力20万吨。长塘、西塘供水工程1997年10月动工,从兰桥水库取水,铺设主管道约5公里至岳阳县西塘乡和临湘市长塘镇,向两集镇及附近村庄近万人供水,日供水能力1832吨,1998年5月投产。