邯郸城区雨洪资源开发利用对策研究
2010-03-05周尽忠周世忠梁凤欣
□周尽忠 □周世忠 □梁凤欣
(河北省邯郸水文水资源勘测局)
根据《邯郸市水资源评价》成果,邯郸市水资源严重匮乏,人均占有量仅有176m3,为全国人均占有量的1/12,是全国最严重的缺水城市之一。近几年来,邯郸市政府根据邯郸区域西部山区、中部城市、东部平原的不同特点,实施了“西治、中调、东蓄”的水利综合治理规划。综合治理了邯郸城区“五河二湖”生态水系工程,建设了东部平原“生态水网”供、蓄水工程,开挖了“引黄济邯”、“南水北调”等开源工程,对解决邯郸市水资源供需矛盾和遏止生态环境进一步恶化起到了积极的作用。而城区雨洪作为一种宝贵的资源,在区域水循环系统和弥补区域水资源不足等方面均起着十分重要的作用。因此,充分认识和利用城区雨洪资源,对于缓解城区洪涝灾害,修复水生态环境,补充地下水,建设生态城市具有重要意义。
一、邯郸城区概况
邯郸城区位于河北省最南部的邯郸平原西部,建成区面积约100km2,是邯郸平原的一部分。地理坐标介于东经114°24′~114°32′,北纬36°33′~36°41′之间,地处暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区,多年平均降水量512.3mm。城区西依太行山,东接支漳河,南靠南湖与渚河,北临北湖、输元河;城区内由南而北有滏阳河蜿蜒穿过,由西而东有沁河曲折流经,城区雨洪主要分6个排水区由排水管网分别就近排入相近河流。
二、邯郸城区雨洪资源利用的可行性
(一)城区雨洪资源特点
1.降水特点
邯郸城区降水量年内分配不均,年际变化较大是其主要特点。据城区内张庄桥水文站近50年的降水量资料统计计算,该站多年平均降水量511.3mm。其中,1~5月降水量为78.4mm,占全年降水量的15.3%;6~9月降水量为385.2mm,占全年降水量的75.4%;10~12月降水量为47.7mm,占全年降水量的9.3%。由多年平均降水量资料可以看出,降水量主要集中在汛期,又多集中在7~8月份的几场降水内。降水量年内分配的严重不均,为收集利用雨洪水量奠定了良好的基础。张庄桥水文站多年平均月降水量年内分配见图1。
2.雨洪特点
邯郸城区建筑物集中、密度大、温室效应强,道路、广场、庭院硬化率高、透水面积少,且地下排水管网密布,地面天然河流纵横,形成邯郸城区暴雨强度大、突发性强;汇流时间短、洪峰流量高;洪峰历时短、洪水总量大之特点。根据张庄桥水文站水文资料统计,该站多年平均汛期降水量385.2mm,有效降水天数45天左右。2008-2010年间,滏阳河邯郸城区段每年汛期发生较大洪水7~10次,最大洪水涨幅2.53m,最大洪峰流量35.9m3/s,最大洪水总量约300万m3。其中,2010年7月7日滏阳河刘二庄水文站实测降水量51.8mm,洪水涨幅1.87m,洪峰流量27.2m3/s,洪水总量141万m3,径流系数0.54。刘二庄水文站2010年7月7日洪水过程见图2。
图1 张庄桥站多年平均月降水量年分配
图2 刘二庄站2010年7月7日洪水过程
(二)雨洪资源开发潜力
1.雨洪资源数量分析
邯郸城区及其周边的雨洪水量分别由滏阳河、沁河、支漳河、输元河、渚河5条河流分区控制,若根据张庄桥雨量站多年平均汛期降水量、城区面积和平均降水径流系数估算,邯郸城区平均年产雨洪水量约1800万m3,相当于一个中型水库的蓄水量,开发潜力很大。如果再加上输元河、渚河、沁河等城区以外河道上游的雨洪产水量,则雨洪资源的开发潜力更大。
2.雨洪资源质量分析
根据沁河滏河路桥水文站2010年水质监测成果可知:该河流日常和发生洪水时水质均为Ⅴ类,在监测的32项评价因子中,主要有矿化度、总碱度、总硬度、氯化物、硫酸盐、钙、钠等因子随着雨洪的变化而变化,与雨洪过程关系相对密切,主要表现为雨洪前期污染物含量较高,雨洪后期污染物含量逐步降低至正常情况。在雨洪水量不处理的情况下,按农业灌溉水质标准(GB/5084—92)评价,该河流雨洪资源符合农业灌溉水开发利用条件。沁河滏河路桥站部分水质评价因子变化情况见图3。
图3 沁河滏河路桥站评价因子变化图
3.工程条件分析
近几年来,邯郸市政府对邯郸城区内的滏阳河、沁河、渚河、支漳河和输元河均已经过了综合治理,新建的南湖生态湿地公园、北湖水面景观公园也陆续竣工,雨、污水分排管网初具规模,五河、二湖生态水系工程依然形成;东部平原则按照“西治、中调、东蓄”的水利治理规划,将邯郸东部平原的滏阳河、卫河、民有渠、东风渠四大骨干渠系及洼淀、蓄水闸经过清淤整修,将其互相连通,也已形成完整的平原生态水系工程,即平原“生态水网”工程;同时,成立了“生态水网”工程管理机构,供、排水网体系也已运转。可以说邯郸城区生态水系工程和东部平原“生态水网”工程,为邯郸城区和东部平原雨洪资源的拦蓄弃泄、合理利用、科学调度提供了有利的工程条件。
三、邯郸城区雨洪资源利用对策
(一)补充城市景观和人工湿地用水,改善城市和湿地生态环境
邯郸城区及其下游附近,现有南湖生态湿地公园、北湖水面景观公园和永年洼蓄滞洪区。规划2010年邯郸城区建成循环水面30km2,届时水面景观和湿地面积可达40km2,年需补充水量可想而知。城区雨洪资源补给园林景观和人工湿地用水,即可美化景观、补充地下水,又可蓄洪排涝、消纳污染物;即可增加水面面积、改善城市和湿地生态环境,又可改善人居条件、提高城市竞争品位。
(二)与东部生态水网联引联蓄,渗透补充地下水
可充分利用邯郸城区下游的滏阳河莲花口水利枢纽及东部平原“生态水网”工程,进行河、渠、闸网联引、联蓄雨洪资源,达到拦住出境水、蓄住地表水、补充地下水之目的,改善和恢复水生态环境。
(三)优化洪水调度预案
工程管理单位或技术部门要制定详细的汛期雨洪资源调度预案,按降水量的大小级别,引蓄水工程的启动次序等分级制定相应的蓄、泄水调度计划。具体应用时应根据当地的气象预报,结合上、下游及当地的雨洪情况,适时进行引蓄和弃泄调度。
(四)加强全市雨洪资源的统一调度和管理
市水行政主管部门要加强和做好邯郸西部、城区、东部等全市工程管理部门的统一协调和指导工作,对雨洪资源和其它地表水资源能进行跨流域、跨行政区划的统一调度和管理,使跨流域、跨行政区划的供、蓄水工程得到最好的优化配置。
多年来,邯郸城区雨洪资源利用程度不高,主要是思想认识、工程缺乏和管理缺失等多种原因所造成。但近几年来,邯郸市政府通过邯郸城区“生态水系工程”、东部平原“生态水网”工程的建设及治理,引、蓄、供等完整的生态水系工程已具规模,而年内降水的不均匀性又为收集利用雨洪资源提供了有利的条件。因此,水行政主管部门要提高对雨洪资源利用的思想认识,加强对雨洪资源和工程管理单位的管理,实现从除涝防洪、控制洪水向管理洪水、利用洪水转变,确保邯郸雨洪资源的可持续利用,促进邯郸社会、经济、生态环境的可持续发展。