[發明專利]一種利用蓄洪圩垸建設儲備水源庫的系統及方法

有效

• 申請號: 202110762639.3
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113417248B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 湯顯強;王丹陽;黎睿;俞洋
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: E02B3/00
• 分類號: E02B3/00;E02B7/02;C02F9/14;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發明提供一種利用蓄洪圩垸建設儲備水源庫的系統及方法，該系統包括安全蓄洪模塊、水質凈化模塊和水量調配模塊，分別負責控制洪水引、蓄、排及堤防安全，分級凈化和改善蓄滯洪水水質，以及協調防洪庫容與儲備水源庫容。本發明各閘連通圩垸內外及圩垸內各渠、庫，通過獨立啟閉運行，可精確控制引、蓄、排水的時間及水量，既保證汛時有充足庫容調蓄洪水，又可在汛末蓄水補充儲備水源，使圩垸蓄水空間得到了安全、合理、有序的運用；另外通過一系列物理、化學和生物分級水質凈化措施的組合運用，將含沙量大、污染物多的蓄滯洪水凈化至可供生產生活使用的水平，為圩垸內社會經濟活動提供穩定的儲備水源。

技術領域

本發明涉及防洪減災及水資源利用領域，具體是一種利用蓄洪圩垸建設儲備水源庫的系統及方法。

背景技術

圩垸是長江流域的重要防洪工程，廣泛分布于中游的洞庭湖、鄱陽湖區及下游平原水網。圩垸通過堤壩與外部河湖水體隔開，內部地勢低平，人口聚居，農林牧漁和加工業發展。圩垸在平時開展正常的生產生活，汛期則可決堤進水，分泄河湖流量，減輕長江防洪壓力。

在汛期，當圩垸外河湖水位超高、流量巨大時，圩垸堤防或因年久失修被洪水沖垮，或在洪水壓力下被迫采取爆破手段決口分洪，其結果是洪水漫灌，淹沒圩垸內基礎設施，不僅造成大量經濟損失，還可能誘使農田、魚塘的污染物釋放進入上覆水體，產生富營養化等水環境問題。

與此同時，在汛期過后，圩垸內生產生活往往面臨用水短缺的問題。這主要是由于長江中下游水資源年內分配不均。以鄱陽湖支流饒河為例，其洪水期徑流量占年徑流總量約73.4％，而長達7個月的枯水期徑流量卻不足年總量的30％，另一方面，鄱陽湖區為淺碟形湖盆，小幅水位下降即可造成大面積洲灘出露，汛期過后水位快速下降，圩垸難以從外部水體取水，導致圩垸內稻田種植、漁產養殖等需水量大的生產活動乃至居民生活都受到一定限制。

可見，圩垸在當前的運用方式下，汛期洪水不僅可能對其造成破壞和損失，帶來的豐富水資源也無法被儲存和利用，而非汛期又存在水資源不足的問題，防洪與水資源利用的矛盾突出。因此，圩垸運用亟需轉變方法，汛期主動蓄洪，利用蓄滯洪水建設儲備水源庫，一方面減輕防洪壓力，另一方面解決圩垸生產生活用水短缺問題。

利用蓄洪圩垸建設儲備水源庫，需要解決三個主要問題。首先是蓄水安全，一方面引、蓄、排洪量要按需、有序、可控，實現安全蓄水、有序排水，有效約束洪水在圩垸內的運動；另一方面圩垸蓄洪后原有堤壩由單面阻擋圩垸外河湖水體變為一面阻擋外部水體、一面阻擋內部蓄水的雙面擋水，堤防需采取措施加固。其次是水質凈化，汛期圩垸上游來水渾濁，含沙量大，面源污染物多，需要借助一系列物理、化學和生物的技術，分級凈化水體，使儲備水源水質達到生產生活使用標準。最后是協調圩垸的蓄洪功能和用水需求，合理運用圩垸蓄水空間，汛前及時騰出庫容，汛時調蓄洪水，汛末蓄洪補充儲備水源，既要防止儲備水源擠占蓄洪空間，又要避免蓄洪空間閑置而儲備水源不足。對于以上三個問題，已有技術尚未給出解決方案。

綜上，針對圩垸目前防洪和用水的矛盾，提出一種利用蓄滯洪水建設儲備水源庫的方法，統籌防洪和水資源供給，將有效協調圩垸的防洪減災和經濟社會發展，可產生較好的經濟社會效益，具有較強的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用蓄洪圩垸建設儲備水源庫的系統及方法，使圩垸主動進蓄洪水，并通過分級水質凈化技術，提供可供圩垸生產生活使用的儲備水源，從而統籌防洪和水資源供給，促進圩垸防洪減災和經濟社會協調發展。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。

一種利用蓄洪圩垸建設儲備水源庫的系統，包括安全蓄洪模塊、水質凈化模塊和水量調配模塊，分別負責控制洪水引、蓄、排及堤防安全，分級凈化和改善蓄滯洪水水質，以及協調防洪庫容與儲備水源庫容；