[发明专利]一种利用蓄洪圩垸建设储备水源库的系统及方法

说明书

本发明提供一种利用蓄洪圩垸建设储备水源库的系统及方法，该系统包括安全蓄洪模块、水质净化模块和水量调配模块，分别负责控制洪水引、蓄、排及堤防安全，分级净化和改善蓄滞洪水水质，以及协调防洪库容与储备水源库容。本发明各闸连通圩垸内外及圩垸内各渠、库，通过独立启闭运行，可精确控制引、蓄、排水的时间及水量，既保证汛时有充足库容调蓄洪水，又可在汛末蓄水补充储备水源，使圩垸蓄水空间得到了安全、合理、有序的运用；另外通过一系列物理、化学和生物分级水质净化措施的组合运用，将含沙量大、污染物多的蓄滞洪水净化至可供生产生活使用的水平，为圩垸内社会经济活动提供稳定的储备水源。

技术领域

本发明涉及防洪减灾及水资源利用领域，具体是一种利用蓄洪圩垸建设储备水源库的系统及方法。

背景技术

圩垸是长江流域的重要防洪工程，广泛分布于中游的洞庭湖、鄱阳湖区及下游平原水网。圩垸通过堤坝与外部河湖水体隔开，内部地势低平，人口聚居，农林牧渔和加工业发展。圩垸在平时开展正常的生产生活，汛期则可决堤进水，分泄河湖流量，减轻长江防洪压力。

在汛期，当圩垸外河湖水位超高、流量巨大时，圩垸堤防或因年久失修被洪水冲垮，或在洪水压力下被迫采取爆破手段决口分洪，其结果是洪水漫灌，淹没圩垸内基础设施，不仅造成大量经济损失，还可能诱使农田、鱼塘的污染物释放进入上覆水体，产生富营养化等水环境问题。

与此同时，在汛期过后，圩垸内生产生活往往面临用水短缺的问题。这主要是由于长江中下游水资源年内分配不均。以鄱阳湖支流饶河为例，其洪水期径流量占年径流总量约73.4％，而长达7个月的枯水期径流量却不足年总量的30％，另一方面，鄱阳湖区为浅碟形湖盆，小幅水位下降即可造成大面积洲滩出露，汛期过后水位快速下降，圩垸难以从外部水体取水，导致圩垸内稻田种植、渔产养殖等需水量大的生产活动乃至居民生活都受到一定限制。

可见，圩垸在当前的运用方式下，汛期洪水不仅可能对其造成破坏和损失，带来的丰富水资源也无法被储存和利用，而非汛期又存在水资源不足的问题，防洪与水资源利用的矛盾突出。因此，圩垸运用亟需转变方法，汛期主动蓄洪，利用蓄滞洪水建设储备水源库，一方面减轻防洪压力，另一方面解决圩垸生产生活用水短缺问题。

利用蓄洪圩垸建设储备水源库，需要解决三个主要问题。首先是蓄水安全，一方面引、蓄、排洪量要按需、有序、可控，实现安全蓄水、有序排水，有效约束洪水在圩垸内的运动；另一方面圩垸蓄洪后原有堤坝由单面阻挡圩垸外河湖水体变为一面阻挡外部水体、一面阻挡内部蓄水的双面挡水，堤防需采取措施加固。其次是水质净化，汛期圩垸上游来水浑浊，含沙量大，面源污染物多，需要借助一系列物理、化学和生物的技术，分级净化水体，使储备水源水质达到生产生活使用标准。最后是协调圩垸的蓄洪功能和用水需求，合理运用圩垸蓄水空间，汛前及时腾出库容，汛时调蓄洪水，汛末蓄洪补充储备水源，既要防止储备水源挤占蓄洪空间，又要避免蓄洪空间闲置而储备水源不足。对于以上三个问题，已有技术尚未给出解决方案。

综上，针对圩垸目前防洪和用水的矛盾，提出一种利用蓄滞洪水建设储备水源库的方法，统筹防洪和水资源供给，将有效协调圩垸的防洪减灾和经济社会发展，可产生较好的经济社会效益，具有较强的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用蓄洪圩垸建设储备水源库的系统及方法，使圩垸主动进蓄洪水，并通过分级水质净化技术，提供可供圩垸生产生活使用的储备水源，从而统筹防洪和水资源供给，促进圩垸防洪减灾和经济社会协调发展。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种利用蓄洪圩垸建设储备水源库的系统，包括安全蓄洪模块、水质净化模块和水量调配模块，分别负责控制洪水引、蓄、排及堤防安全，分级净化和改善蓄滞洪水水质，以及协调防洪库容与储备水源库容；