生态水利——拉市海调蓄水工程

工程实践生态水利——拉市海调蓄水工程2011年第2期生态水利拉市海调蓄水工程谭乃元张丽芬(丽江市水利水电勘察设计研究院，云南丽江674100)【摘要】生态水利是21世纪人类的文明进步和实现经济社会的可持续发展对水利提出的必然要求，同时也是21世纪水利发展建设的最高目标。拉市海调蓄水工程从最低保护水位、兴利湖容、总湖容的确定，工程优化，防洪调度，淹没补偿等方面按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。最终达到生态效益、经济效益的最大化。【关键词】生态保护；工程规划；设计[DOI编码】10．3969／j．issn．1008～1305．2011．02．003【中图分类号】TV7【文献标识码】B【文章编号】1O08—1305(2011)02—0048—04生态水利是生态体系建设的重要组成部分，同时也是生态体系建设对水利建设的必然要求。生态1生态水利体系建设离不开生态水利建设这个内涵，没有生态生态水利是按照生态学原理，遵循生态平衡的水利良好的发展建设就无法实现完整的、系统的生法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建态体系建设。设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，2拉市海调蓄水工程从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。从宏观上讲，生态水利就是研究：水利与生态系统的关丽江拉市海位于云南省丽江市玉龙县拉市乡境系；水资源的开发与利用对生态环境的影响、水利内，玉龙雪山自然保护区南部，距丽江市中心仅工程建设与生态系统演变的关系；水资源开发、利8km，其地理座标为东径100。03～100。11，北纬用、保护和配置中，在提高水资源的有效利用水26。46～26。59之间。1993年拉市引水隧洞工程贯平、节约用水的条件下，保证生态系统的自我恢复通，拉市海承担着丽江坝和七河坝的部分农业灌溉和良性发展的途径和措施。因此，生态水利是把人和丽江市古城区、玉龙县的工业及城镇部分用水任和水体作为整个生态系统的要素来考虑，照顾到人务。和自然对水利的共同需求，通过建立有利于促进生1998年6月拉市海被批准建立云南省第一个态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制，以湿地命名的“云南省丽江拉市海高原湿地省级自达到水生态系统改善优化、人与自然和谐、水资源然保护区”。保护区的主要功能是：保护高原湿地可持续利用、社会可持续发展的目的。要实现人与野生动物、迁徙水鸟、湿地湿生和水生植物群落及自然的和谐共处，必须尊重生态法则，将生态用水其赖以生存的湿地生态系统的完整性。列入水资源开发、利用和配置方案中，抢救和保护拉市海调蓄水工程是拉市海流域综合规划的核湿地生态系统，逐步恢复湿地生物多样性。水资源心水利工程，通过拉市海调蓄水工程的实施，退田的开发利用不仅要考虑量和质的问题，而且应该是还湖，确保了拉市海湿地的面积；最低水位线的设在不超过生态系统自我调节和自我修复能力基础上的合理开发利用。作者简介：谭乃元(1962年一)，男，云南永胜人，高级工程师。·48· 工程实践生态水利——拉市海调蓄水工程2011年第2期定，确保了拉市海生态环境用水和维护了拉市海的最小水位法，拟定拉市海2440．75m(对应库容为湖泊功能；通过对拉市海水资源的合理调配，尽量2070万m。)为最低水位线，使拉市海水生动植物满足规划期内规划区(丽江古城、玉龙县城、七河及湿地面积在枯水时段得到有效保护。根据科学出坝)城市和农业灌溉用水，因此拉市海调蓄水工程版社《生态环境需水量理论、方法与实践》，生态是一项集湿地保护，生态环境保护，湖泊保护以及环境需水量等级划分方法，拉市海确定2440．75m水资源的合理利用的综合生态水利工程。具有良好为保护水位线，介于湖泊与湿地生态环境需水量等的生态效益，经济效益和社会效益。拉市海调蓄水级的中等～优等之间。具体表现在：a、最大水深工程、退田还湖项目的实施，将对拉市海自古以来4。75m，平均水深2．3m，属鱼类繁殖水深的中等。存在的人与湖泊争地，掠夺性的开垦导致湿地面积b、该水位线水面面积14940亩占总库容水面面积减小；排洪能力不足，湖水洪枯变幅大，排蓄矛盾的百分比为58，属生物栖息地的优等。C、最小突出，洪灾不断；湿地面积逐年减小；湖泊蜕化、保护湖容2073万m。，相当于拉市海每年的蒸发生态环境逐年恶化等问题得到妥善解决，为丽江经量。济的可持续发展，丽江的二次创业提供源源不断的确定最低水位线可满足：(1)维持湖泊的功水资源，是一项利国利民的生态水利工程。能，留足生态用水，更好保护拉市海湿地生态资源，维持由植物、动物、微生物、土壤和水流组成3拉市海调蓄水工程规划设计的自身生态系统的良性循环。(2)扩大生态水面，根据拉市海流域综合规划，拉市海的水资源是增加蒸发量，保护玉龙雪山生态环境。(3)美化拉以保护生态环境为主，在保护好高原湿地生态环境市海景观，提升拉市海的旅游价值。(4)扩大水域的条件下，充分合理的调节和利用水资源，实现水面积，增加丽江城市的生态水面，增加渔业产量，资源的可持续利用。因此拉市海的水资源是首先满提高当地群众的渔业收入。(5)扩大拉市海对水鸟足生态环境用水，在满足生态环境用水的前提下，和其它生物多样性的容纳量。(6)特枯水年可降低按“以供定需”的原则向下游提供城市供水和农业该最低水位线，解决下游的抗旱应急用水。灌溉用水。回归水进入河道向下游水电站提供发电3．3拉市海兴利湖容用水。兴利库容3696万m。，每年可调节供水36263．1拉市海规模万m。，相当于拉市海多年平均来水量的43．O5，基本选定拉市海的各级水位为：拉市海保护水该调水量满足跨流域调水量的要求，对拉市海的生位2440．75m，最小保护湖容2073万m。；正常蓄态环境没有大的影响，调出水量合理。水位2443．60m，对应湖容5769万m。，兴利湖容3．4拉市海总湖容3696万m。；拉市海主汛期汛限水位2443．Om，对设计高水位(20年一遇洪水位)2444．71m，应湖容4866万m。。拉市海设计高水位(20年一湖容为7609万m。，是历史上2O年左右历史洪水遇洪水位)2444．71m，对应湖容为7609万m。。达到的洪水位，该水位线以下房屋建筑很少，总湖防洪湖容为2743万m。。重跌湖容应为903万m。。容的选择尊重了历史。3．2拉市海最低水位线因此拉市海规模的确定是以保护拉市海的生态拉市海自古以来依靠海南指云寺一带落水洞排环境、水环境为主，考虑人与自然的和谐，通过工泄水量，自涨自落，每年汛期6月下旬到9月上程措施，达到水资源可持续利用的目的。拉市海调旬，历时3个月为海水上涨期；10月中旬到次年4蓄水工程是生态水利和资源水利相结合的工程。月上旬，历时6个月为海水淹积期；4月中旬到63．5拉市海调蓄水工程设计优化月中旬，历时三个月为干枯期。由于生存的需要，根据规划，拉市海调蓄水工程措施主要包括五老百姓的田地一直延伸到最低水位，致使湿地遭到个方面的内容：(1)落水洞群前围堤的加固扩建，不同程度的破坏。保证水库蓄水及堤坝的防洪安全；(2)清除落水洞为保护拉市海高原湿地，为保护拉市海的水生口及通往落水洞河道内的泥沙、土石淤积，保证落动植物种群，为把拉市海建成鸟类的乐园，拉市海水洞泄洪畅通；(3)修建泄洪隧道，保证汛期安全综合规划从鸟类栖息地面积，湖泊水深、水面，湿可靠地排泄洪水；(4)改建拉市引水隧洞工程进水地生态系统的保护等综合因素进行统筹考虑，根据闸，让其在拉市海蓄水位提高后，能够正常工作；·49。 工程实践生态水利——拉市海调蓄水工程2011年第2期(5)对入库的多泥沙河道进行治理，采取拦沙措7165万m。，水位高程为2444．45m。施，减少入库泥沙，减轻湖底及河道淤积，以保证三方案比较，经济比较见下表1，经过比较，河道沿岸农田、村庄及其它设施的安全。选择方案一为推荐方案。该方案一方面节省了隧洞根据拉市海规划成果，拉市海调蓄水工程可研工程投资五千万元左右，另一方面让更多的水量通设计过程中对拉市海是否设置汛限水位进行了多方过落水洞泄洪，确保地下水位的补给。该方案的选案比较，当不考虑兴利湖容与防洪湖容结合时需要用不仅为国家节约了大量资金，而且体现了生态水开凿新的泄洪隧洞才能满足拉市海的防洪要求。方利的特点。案比较如下。表1方案比较表方案一：该方案利用现有的落水洞和输水隧洞方案下泄流量总湖容淹没处理隧洞工程总投资泄洪方式(m0／s)(万m0)投资(万元)投资(万元)(万元)联合泄洪，总泄洪流量最大为lOm。／s，汛限水位方案落水洞+确定为2443．Om，经调洪计算，20年一遇汛后期一5+5—10760913880．23O17406输水隧洞洪水要求拉市海总湖容为7609万m。，水位高程为方案落水洞+二5+17—22635O13643．8528O221962444．71m。按2O年一遇典型年主汛期洪水调洪计泄洪隧洞方案落水洞+算，要求拉市海总湖容为7609万m。，水位高程为三5+17—22716513749．54528022686泄洪隧洞2444．71m。方案二：该方案利用现有的落水洞和新开泄洪3．6拉市海洪水调度隧洞联合泄洪，总泄洪流量经比较选定为为22m。／s其调度运用方案，拉市海的水资源是首先满足(泄洪隧洞泄洪流量为17m。／s，落水洞泄洪流量为生态环境用水，在满足生态环境用水的前提下，按5m。／s)，按汛限水位2443．Om起调，经调洪计算，“以供定需”的原则向下游提供城市供水和农业灌溉2O年一遇汛后期洪水要求拉市海总湖容为6350万用水。m。，水位高程为2443．94m。(1)兴利调度。拉市海的兴利首先是满足城市方案三：该方案利用现有的落水洞和新开泄洪供水，城市供水保证率P一90；其次满足农业灌溉隧洞联合泄洪，总泄洪流量经比较选定为为22m。／s用水，农业灌溉供水保证率P一80。预报来水量，(泄洪隧洞泄洪流量为17m。／s，落水洞泄洪流量为尽量满足用水，减少弃水。根据调节计算，其调水计5m。／s)，按正常水位2443．6m起调，经调洪计算，划见下表。20年一遇典型年主汛期洪水要求拉市海总湖容为表2拉市海供水计划表1月2月3月4月5月6月7月8月9月1O月11月12月计(万m城市用水2232092232232232232232232231993灌溉和环境用水12O12O12O3739O01633合计34232934259611232232232232233626(2)防洪调度。为使拉市海水资源得到充分合东、海南四个村民委44个村民小组。根据规范确定理的利用，根据选定的拉市海防洪限制水位的征用调查范围2440．75~2443．81m之间，水库淹2443．Om。即拉市海的蓄水位达到2443．Om时，拉没陆地面积为6．19km，其中淹没耕地面积市海泄洪闸开始泄洪，泄洪闸的开启首先满足落水7014．41亩、园地77．O4亩；淹没农村人口31户135洞5m。／s的泄洪流量，当拉市海洪水来水量大于人，房屋建筑面积21078．16m。(其中农业房屋5m。／s时，开启输水隧洞闸门泄洪，输水隧洞泄流量9905．58m)。最大为5m。／s。为提高满蓄保证率，根据气象中长拉市海调蓄水工程移民搬迁投资估算按现行有期天气预报，至9月下半月后可以下闸蓄水，蓄水至关概估算规定，按2005年7月价格水平编制，经计2443．6m之后，通过闸门控制保持2443．6m的正常算，拉市海水库淹没处理总投资13880．23万元。水位。拉市海水库淹没涉及玉龙县拉市乡均良、美泉、3．7拉市海淹没补偿海东、海南四个行政村。全水库淹没区直接淹没人拉市海水库淹没影响涉及拉市乡均良、美泉、海口为235人，其中农业人口135人。根据统计年鉴，·5O· 工程实践生态水利～一拉市海调蓄水工程2011年第2期2003年末，拉市乡共有耕地面积33349亩，人口逐年赔偿机制让失地老百姓心理上有一种依托15587人。水库淹没耕地7014．41亩，涉及人口感，老百姓非常接受这样的赔偿机制。对工程建设3214人，淹没耕地损失占全乡总耕地面积的比例为用地与群众失地建立一种安定和谐的关系。21．03，涉及人口占全乡总人口的2O．62。水库劳动力得到释放，环境的改善，旅游业得到较好淹没对拉市乡产生了一定影响，特别是对直接淹没的发展，生活条件有所改善。另外加上拉市海距丽的村组影响较大，应对其进行合理、可行的生活、生江县城较近的地理优势，经过自身努力和生产扶持产安置。使农村生活逐步达到或超过原有水平，并逐步得到移民安置是一项政策性很强的工作，规划设计更大的发展。根据有关水库移民搬迁的法规和规程规范，并考虑拉市海淹没补偿方案实施效果显著，达到了工库区少数民族的生活习惯和风俗，制定了需要动迁程建设用地与群众失地和谐共赢的目地。这也是生人口(即建房搬迁人口)的设计原则。态水利的体现。(1)10年一遇洪水线以下房屋直接受淹人口，4结论采用分散，就近安置的原则。(2)采用退田还湖补偿机制，受淹耕地，根据耕拉市海调蓄水工程投资3310万元；房屋及相关地面积按淹没前三年平均亩产值，逐年进行补偿，根设施搬迁一次性投入1210万元；受淹耕地按淹没前据社会经济发展，每隔3～5年根据社会经济增长三年平均亩产值每年补偿投入约700万元。率，补偿标准作适当调整，受淹耕地群众的房屋，原拉市海调蓄水工程2009年1O月已施工完毕，则上不搬迁。投人试运行，效果良好。证明是一项集湿地保护，生按上述原则对受淹耕地进行补偿后，与过去一态环境保护，湖泊保护以及水资源的合理利用，人与次性征地赔偿比较，政府一次性投入减少，每年的补自然和谐的综合生态和资源水利工程。具有良好的偿投入只相当于一次性投入资金的贷款利息。生态效益，经济效益和社会效益。(上接第38页)桩号坝下0+025～0+103m垂直方5结语向抬高2m，高程40m。两岸坝基主要是65～90m高程开挖坡度变陡且水平方向抬高4m。通过坝基工程地质研究和大坝结构优化，充分在坝基范围内进行正常的开挖，对松动岩体予利用弱风化流纹岩作为大坝基础，河床坝基坝下0以清除。同时对右岸高程125～104m斜坡段原槽+25～0+103m垂直方向抬高2m，两岸坝基主要挖部位进行挖深、扩挖；对右岸高程104m平台及高是65～90m高程开挖坡度变陡且水平方向抬高程104～90m斜坡段下游侧进行槽挖，槽挖底高程4m。与原设计的RCC方案同等预算比较，降低工控制在98m；对呈节理密集带的断裂加深撬挖，对程造价约6，减少了坝基开挖量约23000m。和大风化强烈的F、F。。等断层破碎带进行槽挖。坝混凝土浇筑量，共节约投资1323万元。同时缩短4．2加密加深固结灌浆处理了工期6个月、减少弃渣和保证了2006年雨季来临除在坝基范围内进行常规固结灌浆外，坝基由于之前大坝开浇混凝土和后序施工的顺利进行，取得受F2、Fl节理密集带及其它节理裂隙相切割的影了巨大的经济社会效益。目前，洪口水电站已完响，岩体完整性差～较破碎，增设加密固灌孔处理。工，大坝运行情况良好。4．3帷幕灌浆帷幕灌浆按设计要求进行，在溢流坝段范围内设参考文献置了主、副帷幕灌浆孔各一排，孑L距2．0m，排距1．2m，主帷幕灌浆深入相对隔水层(q≤1Lu)不小于3m，副Eli水利水电工程地质手册．水利电力部水利水电规划设计帷幕取主帷幕灌浆孑L深度的i／2，坝基帷幕线布置在离院主编．1985年水利电力出版社出版[2]洪口水电站坝址区工程地质问题研究．2004年河海大坝基上游侧7．5～2m处。帷幕向坝肩两岸延伸长度按学科学研究院和福建省水利水电勘测设计研究院出版正常蓄水位与蓄水前地下水位线相交点以及正常蓄水E33吴继敏主编．工程地质学．高等教育出版社，2006，5位与基岩相对隔水层相交点确定。·5】·