劉祥國 宋春娟

（吉林市水利水電勘測設計研究院 吉林 132013）

1 問題的提出

吉林市是吉林省第二大城市，第二松花江蜿蜒由南向北從吉林市城區(qū)穿過。隨著吉林市經濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴展和旅游業(yè)的快速發(fā)展，促使城市對生活、環(huán)境、生態(tài)提出更高的要求，生態(tài)系統(tǒng)尤其是水生態(tài)系統(tǒng)承受越來越大的壓力。

吉林市城區(qū)第二松花江江段流量主要受上游豐滿水庫發(fā)電流量控制，由于豐滿水庫主要是調峰電站，因此其泄流在時空分布上是不均勻的。經水庫調節(jié)市區(qū)江段在非汛期過流僅為161m3/s，水面寬僅為200m左右，其余300～350m均為裸露灘地。由于受近年來第二松花江河道下切，永慶反調節(jié)水庫運行方式的影響，吉林市區(qū)江段低水流量持續(xù)時間明顯延長，導致水面偏窄，水體量較小，灘地裸露，影響城市景觀。

吉林市第二松花江兩岸城市、工業(yè)、農業(yè)取水的主要用水單位有 29個，其中城市生活用水5個，工業(yè)用水 19個，農業(yè)用水 5個。受江水位下降影響，達不到設計取水能力的有二水廠、沈鐵水電段、冀東水泥廠、吉化動力廠、吉林炭素廠、吉林鐵合金廠、吉林松花江熱電廠等7戶企業(yè)，其中，吉林炭素廠、吉林鐵合金廠、冀東水泥廠3個單位，現(xiàn)狀取水困難，處于取水危機狀態(tài)。

目前，中部引調水支線工程已經開工，每年從豐滿水庫調水10億m3，未來吉林市區(qū)流量會經常出現(xiàn)不到200 m3/s情況，灘涂裸露情況會經常出現(xiàn)。而且豐滿水庫將要重建，在重建的近七年時間里，水庫蓄水進一步減少，松花江的流量也會進一步減少。

此外，吉林市區(qū)主江道水深大約有2m左右，靠近岸邊水深只有 20～30cm，無法行駛大型旅游船舶，影響了水上旅游項目和水上體育運動的開展。

2 規(guī)劃構想

為解決上述問題，根據(jù)吉林市城市建設的整體規(guī)劃及第二松花江江道實際地質、地形條件、江道流量變化情況，結合城市景觀，提出修建攔江壅水壩、實施生態(tài)景觀項目的規(guī)劃構想。

吉林市位于第二松花江中上游，豐滿水庫壩下。河道比降變化比較大，城區(qū)段永慶水庫至臨江門大橋段比降為 0.174‰；人大辦公樓至吉林熱電廠江段比降為0.24‰；吉林水文站至人大辦公樓段比降為1.34‰；龍?zhí)洞髽蛑凉埓髽蚨伪冉禐?1.2‰；哈龍大橋至秀水大橋段比降為0.63‰，比降變化較大，修建一道攔江壅水壩，不能解決所有取水困難問題。因此，在充分考慮壅水高、回水長、水面寬、不間斷、景觀效果好、對松花江江道內清水綠帶主要景觀及重要市政設施影響最小、工程投資最少等因素的前提下，初步規(guī)劃三道攔江壅水壩。

1#壩址位于江灣大橋下游 560m處。經現(xiàn)場實地勘察，考慮對沿江兩岸低洼處的臨江住戶及建筑物不產生浸沒影響，壅水壩正常擋水時的回水不應頂托上游永慶水庫出流，確定回水至引松入長取水口附近，回水長度 9.16km。確定壅水壩壩高 5.0m，最大擋水高度為 5.2m，正常蓄水位187.00m，蓄水總量可達900萬m3，調節(jié)水量510萬m3。壩址處水面寬440m，與松花江最小流量（161m3/s）相比，水面壅高3.4m，青年園處水面壅高2.53m，吉林大橋處水面壅高1.56m，政府門前水面壅高1.09m，臨江門大橋處水面壅高 0.92m，自來水一廠處水面壅高 0.81m，溫德河口處水面壅高0.6m。

工程修建后對江道左岸的國防園、青年園，右岸的風帆廣場、音樂噴泉以及兩岸碼頭均沒有影響，可提高自來水一廠、源源熱電廠、吉林市綠化處取水保證率。同時該攔河壩回水區(qū)位于吉林市中心區(qū)，市委、市政府等黨政機關辦公區(qū)和主要商業(yè)中心均在該區(qū)域，通過壅高水位后形成一道亮麗的人工湖景觀。

2#壩址位于松江大橋下游 200m 處，壩高5.2m，蓄水水位 184.07m，蓄水總量可達 1600萬m3，可調節(jié)水量720萬m3，回水至1#壩址處，回水長 9.10km，不會頂托 1#壅水壩的出流。壩址處水面寬 570m，水面壅高 3.87m，長白島處水面壅高2.3m，清源橋處水面壅高2.17m，龍?zhí)洞髽蛱幩孥崭?1.57m，三水廠處水面壅高0.94m。

工程修建后可提高東關熱電廠、沈鐵水電段及自來水二廠、三廠、吉化動力廠、吉林熱電廠等企業(yè)的取水保證率。回水將淹沒松江大橋至清源大橋之間的長白島。長白島俗稱野鴨島，是松花江上的一處重要景觀，工程修建后，島上的甬道和護鳥房會受到影響，淹沒長度大約1300m，淹沒深度在0.5～0.8m左右，但可結合壅水壩工程的實施，通過采取一定的工程措施對長白島進行修繕改造。

3#壩址位于秀水大橋下游 400m 處，壩高7.5m，蓄水水位 180.75m，蓄水總量可達 1800萬m3，可調節(jié)水量800萬m3，回水至2#壩址處，回水長 7.68km，不會頂托 2#壅水壩的出流。壩址處水面寬 490m，水面壅高 3.79m。松花江熱電取水戽頭處水面壅高3.78m，吉化化肥廠取水戽頭處水面壅高2.68m，鐵合金、炭素取水戽頭處水面壅高2.20m，哈龍橋處水面壅高1.51m。

工程修建后對左右岸的清水綠帶景觀沒有影響，可提高晨鳴紙業(yè)、冀東水泥廠、鐵合金廠、炭素廠、吉化化肥廠、松花江熱電等企業(yè)的取水保證率。

3 壩型選擇

作為江道景觀壅水建筑物，通?？晒┻x擇的結構形式有鋼壩、翻板閘、橡膠壩。鋼壩、翻板閘運行方便，鋼壩景觀效果較好，但造價偏高；橡膠壩最經濟，但運行較麻煩。

松花江是全國重要的大江大河，江道常年有161m3/s基礎環(huán)境流量，且壅水壩非汛期擋水運行期間，豐滿水電站每天有不同的發(fā)電出流，具有一定的特殊性。而橡膠壩正常擋水時，根據(jù)國內已建工程的長期運行經驗，壩頂過流水深不宜大于 0.5m，過流能力受限，因此雖然橡膠壩較經濟，但其無法適應流量經常性變化的實際運行工況，所以需采用閘壩組合方案。

由于橡膠壩正常擋水時過流能力有限，江道流量需經鋼閘下泄，從運行安全角度講，豐滿發(fā)電流量大于鋼閘設計流量時，橡膠壩應坍袋運行，鋼閘長度取決于橡膠壩坍袋前的江道最大流量。由于鋼閘的單價遠高于橡膠壩單價，選定的鋼閘設計流量越大，所需鋼閘的長度越長，投資也越高。如選取的鋼閘設計流量小，雖然可降低工程投資，但橡膠壩需頻繁坍袋以適應流量變化，運行比較麻煩。根據(jù)2005～2011年永慶水庫投入運行后吉林市水文站實測各月最大、最小流量統(tǒng)計分析，確定鋼閘設計流量為800m3/s 。

根據(jù)以上分析，我們考慮1#壅水壩和2#壅水壩采用橡膠壩和鋼壩組合方案，既解決了投資大的問題，同時又能滿足過流需要。3#壅水壩由于壩高太高，目前國內還沒有成熟的設計及施工經驗，需引進國外先進技術，可采用從美國 OHI公司引進的氣動盾形閘門技術。該技術具有無中間閘墩、過流能力強、環(huán)保性能好、氣動閘頂部可溢流、操作簡便、使用壽命長、景觀效果好等優(yōu)點，目前國內建成的案例有北京市大興區(qū)新鳳河水環(huán)境治理工程（30m×2.5m），北京市朝陽區(qū)清河氣動盾形閘門工程（45m×2.5m）。

4 結論

通過以上分析論證可以看出，在吉林市城區(qū)第二松花江上修建攔江壅水壩，實施生態(tài)景觀項目，可使主城區(qū)段水面拓寬，水體量增大，可以改善水生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)水資源的合理配置和水生態(tài)系統(tǒng)的有效保護，維護松花江河道水生態(tài)系統(tǒng)的健康，逐步實現(xiàn)水功能區(qū)的保護目標和水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，支撐經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。同時，可利用寬闊的水面開展一些水上旅游項目和水上體育運動，提高市民的生活質量。因此，本項目的實施既美化了環(huán)境又提高了城市品位。