德州市洪水利用措施的几点思考
2010-04-14孙小成吕淑英夏继红
孙小成,吕淑英,夏继红
(德州市水利局,山东 德州 253014)
1 德州市资源环境状况
1.1 资源概况
德州市地处鲁西北,属黄泛冲积平原,总面积10356km2,年平均降雨量558.8 mm。德州市降水量主要集中在汛期6~9月份,据德州站长系列(1956~2006年)资料统计,汛期(6~9月)四个月的降水量达430.0mm,占全年降水量的76.95%;7、8两个月降水量为314.6mm,占全年降水量的56.3%;7月份降水量最大为186.5mm,占全年降水量的33.8%。由此可见,德州市降水量年内分配比较集中,夏季暴雨往往形成大洪水,甚至造成洪涝灾害。
1.2 生态环境概况
1)河流干枯断流。德州市境内河道的主要作用是农灌和行洪排涝。由于德州市属资源性缺水地区,加之开发利用不合理,造成河流干枯断流,致使大面积河床荒芜、沙化,河道淤积、功能退化。
2)地下水超采。由于地表水资源的贫乏和水污染的加剧,德州市地下水超采现象十分严重,以牺牲环境为代价维持着工农业生产和人民生活用水需求。地下水多年平均超采量为2849万m3,其中浅层为693万m3,深层为 2150万m3。夏—武、宁津大柳浅层超采区自80年开始形成,漏斗区总面积达1902.2km2,漏斗区水位埋深15.48m。同时以德州市区为中心的漏斗区面积不断扩大,截止目前,德州漏斗面积达3000km2,漏斗中心水位埋深达100m之多,已和翼、枣、衡漏斗连为一体,成为全国著名的大漏斗群。
3)水质污染严重。目前,水污染正从支流向干流延伸,从城市向农村蔓延,从地表向地下渗透,从浅层向深层发展。近年来监测资料表明,全市河流水质污染严重,所评价的十个河段,只有马颊河李家桥闸为Ⅳ类水,占总体评价河段的12.5%;其余均为超Ⅴ类水,占总体评价河段的87.5%。而浅层地下水,特别是沿河两侧的浅层地下水污染物总体含量呈现总体上升趋势。
因此,德州市已成为一个水资源短缺、生态环境脆弱的城市,改善生态环境,实现水资源可持续利用形势严峻,任务艰巨。
2 加强洪水利用的重要意义
德州市目前三干流(徒骇河、马颊河、德惠新河)河道修建了17座拦河闸,设计蓄水能力8000万m3,由于淤积严重,实际蓄水能力只有 5000万m3,而德州市多年平均径流量1.7亿m3,现有的工程设施不仅拦蓄能力不足,而且远没有达到工程设计的功能综合、配套科学、充分利用降水的程度。由于地表水资源开发程度已高达90%以上,地下水大部分超采,引黄需根据分配的黄河水指标引水,不仅总量得不到保证,不能适时供水,而且引黄必引沙造成环境沙化,所以洪水利用在德州市具有重要的战略意义。首先,实现了从传统的控制洪水向现代的洪水管理观念的转变,这是一个观念的进步,是一种科学的治水思想,符合现代水利、资源水利和可持续利用的治水思路。其次,实现洪水利用可以明显提升区域水资源承载力,有利于区域经济发展,有利于改善区域生态环境,有利于改善和恢复地质状况,有利于群众生产生活质量和水平的提高。
3 洪水利用存在的主要问题
一是工程安全问题。要提高洪水利用率,就必须抬高现有防洪工程运行水位,甚至突破原设计参数运行。德州市三干流拦河闸大部分建于70年代初,至今已运行30余年,限于当时的建设条件和设计能力,工程先天存在不足,运行中维修加固不到位,大部分已成为病险工程。抬高运行水位,工程安全没有保障。
二是工程设施不足问题。德州市除三干流河道,另有30km2以上的支流河道152条,无论干流还是支流,拦蓄设施太少,不利于调洪蓄水。位于该市的齐河北展、恩县洼两个滞洪区同样由于工程不配套,不具备启用条件,主动分洪蓄水的设施更是缺乏,需要新建和配套建设一定的蓄水工程。因此实施洪水资源利用,必须重新进行工程规划。
三是利益平衡问题。洪水资源利用可能导致部分地区出现利益损失不一致性,受损失的地区不一定受益,受益的地区不一定有损失。如拦河闸抬高运行水位势必造成较大的淹没损失,在工程规划中必须统筹考虑解决问题。
4 加强洪水利用,改善生态环境的措施建议
随着社会经济的发展,尤其伴随工业化、城市化进程的加快,人类社会的用水量与用水保证率需求都显著提高。洪水并非完全有害,它是可利用水资源的重要组成部分,是维系生态系统平衡的重要条件。科学合理地调控洪水既可满足人类对水量、水能的需求,还有维持河道行洪能力,补充地下和地表水资源,改善河流和水库天然淤积或冲刷状况,延长堤防和水库的使用寿命,并为湿地、滩地等输送水沙以改善水生态环境,稀释污水提高受污水体的自净能力,协调人与自然的关系。加强洪水利用,改善生态环境,可从以下几个方面着手:
一是在对现有河道进行增容扩容的同时,科学规划,增加拦河闸,改善河流水生态环境。德州市现有干支流河道淤积严重,过水能力下降30%~50%,采取清淤、拓宽加深河槽的方法进行增容,严格控制排放不达标污水,通过工程配套将拦河闸与漏斗区的回灌防渗工程连接起来,与坑塘等农用蓄水设施连接起来,把汛期多余的洪水最大限度地转化为资源。不仅可以美化环境,也可补充地下水,还能减少引黄水量,相应减轻引黄泥沙处理的负担及对环境的影响。同时,在不影响防洪除涝的前提下,对有条件的干支流河道进行科学规划,继续建闸(或橡胶坝),提高调蓄能力和河流自身的自净稀释能力,改善河流水生态环境。
二是蓄滞洪区主动分洪,面对严重缺水及生态日趋恶化的现实,应对蓄滞洪区实施主动分洪,恢复地下水位,恢复湿地,改善湿地水生态环境。位于德州市的恩县洼滞洪区(即恩县洼湿地)是漳卫河下游最后一个滞洪区,由于自然和人为因素,恩县洼湿地蓄水量、积水面积、积水滞留时间正在不断减少,可根据滞洪区经济发展现状和发展趋势进行分区运用,即将滞洪区内的部分洼地主动分洪,汛期发挥蓄滞洪水功能,蓄存洪水;非汛期发挥蓄水抗旱功能。在措施上,做到防洪工程、安全建设工程、水资源开发工程有机结合,撤退道路和分区围堤结合,滞洪区退水河道与供水渠结合等,使滞蓄的洪水转化为资源,蓄水且辅助防洪,抬高湿地的地下水位,从而改善湿地水生态环境。
三是兴建坑塘、水库,使洪水转化为资源,减少引黄量,预防引黄干渠两侧及沉沙池周围形成风沙区。目前,德州市除三干流河道外蓄水能力仅2亿m3,今后应大规模兴建坑塘、水库等设施,丰水年以河道来水充库,枯水年以引黄和引江充库;坑塘可直接汇集降水产生的径流,具有蓄水和消减洪峰的双重作用。德州市现有万亩以上洼地62处,为兴建各类蓄水设施提供了良好的地形条件。若能通过调整种植结构等措施,提高蓄水能力,可大大减轻防洪压力,并相应减少引黄供水的费用以及泥沙造成的环境问题。根据这一实际情况德州市已开展实施了“千、百、十”蓄水工程,力争3年时间使全市蓄水能力增加5亿m3,目前多项工程已开工建设。
四是高效利用洪水资源,改善地下水生态环境。启动地下水库建设,从根本上解决地下水生态问题,实现“三水”资源的立体开发、联合调度和优化配置,实现人水和谐。多年来,由于连续、超强度开采地下水,德州市已经形成了1700多平方公里的浅层地下水降落漏斗,由于地下水位下降导致水井越打越深,陷入了抗旱—地下水下降—增加用水成本—土壤干旱化—再抗旱的恶性循环。解决这一问题的根本途径就是利用超采所形成的地下水降落漏斗,采取自然修复、人工回补和依法限采等办法,建设“漏斗型”地下水库。据专家测算,建设地下水库比建设地表水库可节省投资80%。因此充分利用洪水资源,增加可利用水量,改善地下水生态环境,可为经济发展和水生态环境恢复提供水源保障。