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1、刘 昱 湖北地处长江中游,位于我国第二阶梯向第三阶梯过渡转折地,在全国经济地理格局中,处于承东联西、南北交流的中心位置。全省包括长江、汉江、清江三条主要水系,呈现“三江千湖、四屏一山一平原”的自然地理格局,可分为鄂西山区、鄂东北低山丘陵区、鄂东南低山丘陵区、鄂北岗地丘陵区和江汉平原区等五个地势区。长江、汉江、清江三江串联全省江汉湖群及湖库湿地,为江汉平原提供了优良的水土条件,支撑湖北成为国家粮食主产区。东、西、北三面环山,是长江流域重要的水源涵养地和重要生态屏障湖北-中国水利的枢纽与心脏长江三峡水利枢纽工程世界上最大的水利工程枢纽丹江口水库鄂北地区鄂北地区,北接河南省,行政区划上包括襄阳市的襄
2、州区、枣阳市,随州市的随县、曾都区、广水市,孝感市的大悟县。鄂北地区干旱问题严重,是湖北省有名的“旱包子”,“十年就有九年旱,大旱不至便小旱”,每年千余河流断流,千座水库降至死位,为湖北省历史上有名的“旱包子”。清江 工程是国务院重点推进、优先实施的172项全局性、战略性节水供水重大水利工程之一,也是湖北省自主建设的投资规模最大、覆盖面积最广、受惠人口最多的工程,被列为湖北省水利“一号工程”。工程建成后,将有效解决北方水资源严重短缺问题,形成“四横三纵、南北调配、东西互济”水资源配置格局黑清河水库官沟水库刘桥水库北郊水库华阳河水库黑龙口水库鲁河城水库黑屋湾水库龙脉水库封江口水库两河口水库先觉庙
3、水库王家冲水库丹江口水库古城水库高庵水库霞家河水库樊庄水库西拍子河水库冯营水库七里冲水库工程通过从丹江口水库清泉沟取水口取水,通过269.67公里的输水设施,连接沿线调蓄水库,搭建一条长距离供水管线(年均引水7.7亿立方米,设计供水人口482万人,灌溉面积363.5万亩),。隧洞施工采用TBM掘进施工,降低工程对山体的影响;明渠开挖深度多在10-30m,其余为浅埋、半挖半填或全填方渠道;低凹地段系倒虹吸工程;两头高中间低;“以槽代渠”的建设方案减少对沿线土地的切割,节省了土地资源。主线4大空间类型明渠 8.91%暗涵、隧洞54.82%倒虹吸 28.22%渡槽、管桥 7.05%p 南水北调中线工
4、程向华北平原北京、天津在内的19个大中城市及100多个县提供生活、工业用水,农业用水,惠及人口近一亿直接减少汉江中下游四分之一的水量明渠77%p 引江济汉工程南水北调中线工程的组成部分,长江干流开挖一条人工运河向汉江“补水”受惠600多亩农田和800多万人口p 鄂北地区水资源配置工程惠及363.5万亩耕地和482万人口节水、保水的民心、生态工程明渠8.91%,91.09%封闭式暗埋管线周期短、占地少、移民少、成本低工程比较:南水北调中线工程、引江济汉工程、鄂北地区水资源配置工程南水北调中线2003.12.30开工2014.12.12通水引江济汉工程2011.1.13开工2014.9.26通鄂北
5、调水工程2015.10.22开工计划2019通水大体检,基于GIS和遥感技术对场地的生态影响,构建生态敏感性模型,精准划定生态敏感区和生态战略点。利用GIS技术将遥感图与工程布置图进行叠加,经过运算与分析,科学选定工程沿线的生态敏感区和生态战略点科学评估:“八成半暗埋、一成半露地面”的总体工程布局形式实现了鄂北水资源配置工程对场地生态环境的低干扰。利用GIS技术将遥感图与工程布置图进行叠加,通过数字模型模拟不同的工程类型对生态环境的影响标准及其权重,对各用地单项生态因素敏感性等级及其权重进行评估,然后单因子叠加,用加权多因素分析得到工程转换点的叠加生态敏感性分层和最终的生态敏感性模型,科学选定
6、工程沿线的生态敏感区和生态战略点,采取一定的生态措施达到生态环境的修复。水网联通:三山环抱、星罗密布的水库和贯穿场地的汉江和唐白河构成独特的山水生态格局。鄂北水资源配置工程联合受水区36座水库进行联合调度,设24处分水口,实现鄂北地区的水网联通。唐白河黑清河水库生态绿心封江口水库东郊水库古城水库武当山脉桐柏山脉大洪山脉王家冲水库丹江口水库基于GIS空间分析法和层次分析法,将以其途径的丹江口水库东南角、老河口市、襄樊市、枣阳市、随州市、广水市以及孝感市的大悟县七个区域作为研究的大环境背景,确定1个目标层、3个准则层以及10个标准层的评价指标体系,分别从以及三方面对环境进行考量,在此基础上,以鄂北
7、水资源配置工程为中心划出5Km重点研究区域,寻找工程与生态综合性评价结果的关系。确定研究区与数据源构建鄂北水资源配置工程景观生态环境综合评价体系处理分析得到各层级评价因子相关数据数据标准化处理确定权重综合评价模型的构建结果与分析该部分选取地形地貌、气象状况、植被指数与土地覆被以及土壤侵蚀4类因子建立鄂北水资源配置工程生态环境质量评价指标体系,通过计算和分析最终得到鄂北水资源配置工程生态环境脆弱性评价分级图(B1层)。标准层C1-C4准则层地形地貌因子由DEM数据通过ArcMap计算得来,包括坡向、坡度、曲率等;水热气象数据通过利用ArcGIS采用Co-Kriging空间插值法等获得;植被覆盖度
8、通过ENVI,利用LandSat8影像数据的红色与近红外波段进行计算;土地覆盖通过ENVI的监督分类与非监督分类工具进行;土地侵蚀通过选取土地覆被类型、植被覆盖度和坡度3个因子对研究区土壤侵蚀状况进行监测,由此土壤侵蚀强度图。采用层次分析法,构造评判矩阵,分别 计 算 C层各元素的相对权重,由此得到B层。在整个研究区域中生态环境较稳定占绝大部分区域,覆盖整个研究区域的52.83%,依次为中等29.79%、较脆弱8.40%、稳定7.46%、脆弱1.52%,就整个研究区域生态环境处于一个较好的水平。重点分析水渠周围5公里区域的生态环境脆弱度,可知可在以下节点进行环境展示或提升:丹江口水库水源点区域
9、、孟楼-七方倒虹吸(36+000段、51+000到52+000段、57+000到61+000段、89+000段)、七方明渠渡槽区域99+000到103+000、刘桥八里坡区域、花儿隧洞区域、封江口水库区域、黄家岭隧洞、宝玲隧洞、王家冲水库区域。结论:B1层生态环境质量评价过程该部分选取景观破碎度、景观分维数、景观连接度、景观弹性度4个景观指数对研究区域的景观格局状况进行衡量,通过计算和分析最终得到鄂北水资源配置工程景观格局状况评价分级图(B2层)。标准层C5-C8准则层采用层次分析法,构造评判矩阵,分别 计 算 C层各元素的相对权重,由此得到B层。景观类型景观类型景观破碎度景观破碎度景观分维数
10、景观分维数景观连接度指数景观连接度指数弹性度指数弹性度指数EEQ林地林地2.1461.2300.2011.5993.824水域水域4.1180.8200.5640.2935.964建筑用地建筑用地0.4781.1710.0000.2811.649耕地耕地0.0001.2300.1251.6841.509裸地裸地0.8041.1710.0880.3542.166灌木灌木0.8621.0540.1882.2702.302通过ArcGIS和Fragstats软件计算得出研究区各景观类型的景观破碎度、景观分维数、景观连接度与景观弹性度的指数。由于各指标的量纲不同,利用归一化方法对各评价指标进行无量纲处
11、理,然后通过确定权重,最后根据公式计算得到鄂北调水工程景观状态评价的综合值EEQ,相关数据如下表所示。将Fragstats软件获取到的相关景观指数录入ArcGIS中,经软件计算分析得到研究区的景观破碎度、连接度、分维数以及弹性度的分布图。对鄂北水资源配置工程沿线进行观察可知,景观格局状况较好的区域为丹江口水库取水点、纪洪明渠、孟楼-七方倒虹吸中段、沙河渡槽、封江口明渠西段、黄家岭隧洞等地。景观格局状况较差的区域相对集中于丹江口水库至花儿山隧洞沿线,具体为袁冲暗涵、孟楼-七方倒虹吸两侧入口段及部分沿线、七方渡槽与刘桥明渠相汇处以及刘桥明渠沿线等。鄂北水资源配置工程途径景观状况整体较差的西北片区,
12、而该部分的调水工程大部分为倒虹吸和隧洞,工程建设对生态环境的破坏程度也较小,故而导致该段水利工程景观格局状况较差的原因除了工程开发对环境的影响外,还与该段片区整体环境质量差有紧密关系。结论:B2层景观格局状况评价过程该部分包含建筑物密度和各县市人口密度两个板块,通过计算和分析最终得到鄂北水资源配置工程景观格局状况评价分级图(B2层)。标准层C9-C10准则层采用层次分析法,构造评判矩阵,分别 计 算 C层各元素的相对权重,由此得到B层。人口密度通过获取各个县市的人口总数除以各县市的面积得到,将人口密度数据放到各个县市面矢量里面,通过ArcMap面矢量属性的分级显示,得到人口密度分级图;建筑物密
13、度通过土地利用类型的建筑用地分布得到建筑物大面积聚集区域,将建筑物分布用点状矢量表示出来,根据建筑物群的面积确定每个点的权重,最后通过插值分析得到研究区域的建筑物密度分布。根据社会活动因子强弱程度,将研究区域社会活动环境分为极强、强、较强、中等、较弱、弱、极弱7个等级。由社会活动评价分级图可知,水渠的上游人类活动较弱,中下游部分地区人类活动较强,较强区域主要分布于老河口市、枣阳市城区、广水市城区和大悟县城区。社会活动较强区域集中在北郊明渠到红花暗涵段、乐成山隧洞至水渠终止点。另外,枣阳市人口密度每平方千米大于100万人,水渠临近枣阳市城区并呈半包围城区状,建筑物分布密集,水渠的建设可能对该段区
14、域人类活动造成较大影响。结论:B3层社会活动影响评价过程根据以上生态环境质量评价、景观格局状况评价以及社会活动影响评价三个层面的分析,将其结果进行叠加、共融,以此得到多个生态环境展示点。综合评价结果一带四类(四大工程类型)三核(三大核心节点)该节点集中展示了具有多种代表性水利工程建设成就及工程措施,结合孟楼历史文化,突出水利工程风采;该节点利用渡槽主体工程景观,结合生态环境建设延伸拓展空间,形成集生态连通、文化展示、公共服务为一体的生态文化长廊;该节点是整体工程的终点,具有标志性特点,结合周边生态环境,打造鄂北精品水利风景区。多点渠首节点、七里冲水库节点、封江口水库节点、唐、白河管桥节点、水渡
15、槽节点。一带核心节点隧洞/暗涵明渠倒虹吸渡槽/管桥一般节点一带 四类 三核多点孟楼水利工程展示带沙河水利风光带王家冲水利风景区唐、白河管桥节点渠首清泉沟节点水渡槽节点封江口水库节点七里冲水库节点七里冲水库位于随州市广水市城区附近位于鄂北水资源配置工程干渠和广水市之间七里冲水库是鄂北工程32个分水口之一的调节水库,主要承担了广水应山城区的生活工业用水3.5km2km0.6km鄂北水资源配置工程干渠广水城区分水口供水管网七里冲水库004040505初始工程布局一个大坝一条道路一组水文信息构成了我们能看到的全部内容.00404050501010202030
16、304040505为系统解析七里冲蓄水过程中水动力的变化,通过MIKE21软件计算得出研究区两种极端不同引、排条件下库区的水动力场,以分析不同方案下七里冲水库蓄水过程流态和流速大小变化,涵盖了水库运行过程中各种调度水动力特征;需要说明的是,七里冲水库补水与出流调蓄主要受人工控制,实际调度中死水位开始蓄水或只存在建库初期,出流在兴利库容内均可进行,相关参数见下表:首先,将七里冲水库DEM地形数据整理提取,采用邻近点法对网格节点高程进行插值,形成水动力模型的计算网格;其次根据计算范围,对计算水域采用三角形网格进行剖分,单个三角形网格面积控制在100m2以内,最终共得到三角形网格664个区域A(大坝
17、所在区域)与区域G(毗邻溢洪道)对水利设施的安全保障有一定影响,不适宜布置活动场地,故将其划定为规避区域;区域B与F处于过渡区域,但因其狭窄处水深变化明显,故需在规划设计方案中重点考虑园林设施、人类活动等的安全性;区域C与E位于适宜建设区域,且因其地形为全域最缓,是最适宜建设、适宜各类水生植物种植的区域。区域D(抽水泵站所在区域)与H(毗邻输水管出口)为高流速区,不适宜布置活动场地与植物种植,在规划方案中需规避;区域B、E、F为易滞留区域,故在规划设计方案中需重点考虑生态或引流措施的布置以增加水体流动性。结论:指标工况一工况二初始水位(m)88(死水位)92.5(正常蓄水位)进水口流量(m3/
18、s)40出水口流量(m3/s)01.8Smagorinsky系数0.280.28曼宁系数60m1/3/s60m1/3/s蓄水状态下:只进不出出水状态下:只出不进围绕山顶平台形成多条视线通廊构建多级亲水观景平台以山顶平台为视线焦点,在七里冲水库沿线有限的空间内形成多条观景通廊和亲水的平台。观景视线通廊观景视线通廊+巡线道路+山体与水利工程建设考虑角度不同山体民俗文化文化之源、民俗丰富。广水又被称为“状元之乡”,宋祁、宋庠两兄弟状元与连庶、连庠两兄弟进士并称“应山四贤”,一时传为美谈,因此广水重文习礼民风也缘于此。伟人文化将相之乡、伟人故里。抗金名将连南夫、抗元名将李庭芝均出生于广水。万历进士、大
19、明“忠烈”杨涟也生于广水,胸怀国家、刚正不阿,不惧强权,因刚正不阿,弹劾魏忠贤贤二十四大罪而被捕,仗死狱中,后被平反昭雪,谥号“忠烈”。历史文化荆楚咽喉、鄂北明珠。从出土文物考证,广水地区早在距今五千年以前的新石器时代就有人类活动,至商、周、秦、汉各朝,农业生产有很大发展,经济比较发达;从春秋战国著名军事家孙武曾用兵于三关到南梁与北魏在三关反复进行争夺战;从明末李自成起义军,清末的捻军、太平军到解放战争。特殊的地理区位和独特的关隘文化,造就了广水人兼具楚文化的旷伟与中原文化的灵秀的人文特征。红色文化革命圣地、红色文化。广水红色基因深厚,中原局和中原军区司令部旧址、四军第五师尹家湾革命旧址群、李
20、先念、郑位三、陈少敏旧居、何子述烈士故居等红色足迹遍布广水大地。广水地处中原腹地,南引北射,承东启西,是武汉、襄阳、孝感、信阳等大中城市的重要交汇点,广水自古“其民秀而文,其书劲而朴”,文脉悠长,底蕴深厚。通过资料收集整理和文献的查阅,可将广水文化概括为四大类位于库尾位于库尾地形微起伏地形微起伏鸦片战争洋务运动中日甲午战争八国联军侵华抗日战争爆发抗日战争结束中华人民共和国成立“大跃进”与人民公社化运动“文化大革命”开始“文化大革命”结束“文化大革命”结束十一届三中全会召开形成全方位、多层次、宽领域的对外开放格局 巡线道路造成山体开挖 喷砼 满足功能位于水库视觉焦点对美好生活的向往对美好生活的向
21、往调流阀室巡线道路以“清恪”命名,取“清正廉洁”之意广水历史名人“两点以直线为近,人生以廉洁为好”亭石镜廊廊50m50m覆土还耕8m8m缓冲区缓冲区近自然低维养、耐贫瘠、少落叶类植物禁止建设一切与工程建设无关的项目,农业种植不得使用高毒和高残留农药缓冲区50m50m缓冲区8m8m低维养、耐贫瘠、少落叶类植物禁止建设一切与工程建设无关的项目,农业种植不得使用高毒和高残留农药缓冲区50m覆土还耕乔、灌、草混植低维养、耐贫瘠、少落叶类植物低维养、耐贫瘠、少落叶类植物禁止建设一切与工程建设无关的项目,农业种植不得使用高毒和高残留农药50m50m乔、灌、草混植乔、灌、草混植2m2m缓冲区缓冲区低维养、耐贫瘠、少落叶类植物禁止建设一切与工程建设无关的项目,农业种植不得使用高毒和高残留农药