白城市洪水资源的特点及利用实践

赵天野,董小舟,董小辉

(1.吉林省白城市水资源管理办公室,吉林 白城 137000;2.吉林省白城市水利勘测设计院,吉林 白城 137000)

1998年特大洪水给白城市造成了灾害性损失,人们对洪水的危害认识上升到一定高度。进入 2000年以后,严重的干旱,特别是对干旱、半干旱地区的白城市,其危害程度不亚于大洪水,又给经济的发展造成巨大的影响,经过深思、反思、反省,能够让白城市经济快速发展的一个理由,就是要充分利用好洪水资源解决干旱缺水问题。为此,从 2003年开始了引蓄洪水的尝试工作,2005年又同大连理工大学水环境研究所共同完成了洪水资源利用预案,对洪水资源利用开始进行理论研究,直到目前这方面工作仍在不断补充和完善。洪水资源的利用,就是在汛期内把一定量的洪水拦蓄在可蓄洪水区域内,并在一定时间内把所蓄洪水充分利用,在经济、生态和社会上达到洪水资源利用效益最大化。

1 洪水资源利用的意义

白城市的年降水量已接近警戒线,年蒸发量是年降水量的 4倍多,水资源供需严重失衡,干旱是现阶段乃至今后制约国民经济的主要因素。区域内江河径流总量多年平均为220亿 m3,但各河流约 80%以上的径流量以洪水形式出现在汛期。嫩江一般 2～3年或连年有中等以上洪水发生,洮儿河和其他河流通常 3到 4年有中等以上洪水发生,而多年以来对于过境江河水量利用率还不到 1%。因此,利用洪水这一非常规水资源是解决水资源短缺的有效措施,可以缓解当地水资源的严重不足。

白城市从 1999年到 2008年连续干旱,平均年降雨量不足 380 m m,在嫩江水位不断走低的情况下,洮儿河已连续八年断流。利用江河径流蓄水的几座大中小型水库蓄水量严重不足,多数泡沼已干涸,蓄水不足 6亿 m3,占可蓄水量的不足 15%,严重影响了农牧业和水产品的发展。区域内有耕地 1 100万亩,由于缺少非充分灌溉的条件,粮食安全生产受到威胁。

向海、莫莫格、月亮湖自然保护区,尤其是向海湿地属世界 A A A A级自然保护区,由于生态环境用水严重不足,湿地逐渐萎缩,盐碱化、沙漠化面积不断扩大,使保护区野生动植物种群的生长栖息地受到严重破坏。

实践证明,白城市有水则兴,无水则荒。洪水资源利用也是一种开源的途径,通过科学合理调控洪水,既可以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,还可以为湿地、滩地等输送水沙改善水生态环境,稀释污水提高受污水体的自净能力,因此,利用洪水资源不仅必然可行,而且迫在眉睫,意义重大。

2 洪水资源的特点

全市区域内 8条江河,除嫩江外,其他几条河流均属季节性河流,洮儿河、蛟流河洪水主要由暴雨形成,暴雨成因主要受蒙古低压、华北气旋、贝加尔湖低压及冷涡等影响,1998年大水就是几种天气系统综合影响的典型。其特点是历时时间短,具有突发性,洪水一般在 7月中旬至 8月下旬。据水文资料统计,镇西站六月份出现洪水 6次,发生频率 11.1%,七月份出现洪水 27次,发生频率 50%,八月份出现洪水 16次,发生频率 29.6%,九月份出现洪水 5次,发生频率9.3%;自 1957年至 2008年的 52年间,五年一遇以上洪水发生 16次,平均 3年一次,但 1999年以后至今一直断流。较大洪峰时,从镇西水文站到月亮泡水库洪水传播时间大约 3天;嫩江洪水一般在八月份以后形成,往往流量较大,持续时间较长。

年径流量多以洪水形式出现,年总径流量 220亿 m3,其中洪水份额为近 180亿 m3,占年总径流量的 80%。6到 9月主汛期降雨 332 mm,占全年降雨的 80.2%。因此,白城市的水资源,几乎就是洪水资源,充分利用雨洪资源是合理开发利用调配白城市水资源的重要课题。

根据嫩江、洮儿河 1956年到 2008年 53年流量资料统计分析,两河的径流特性对比如下(大连理工大学水环境研究所统计计算成果):

(1)洮儿河径流量较小,在上游逐步修建水利工程后,没有充足的水量进入月亮泡,难以维持月亮泡水库的正常运行;嫩江水量充沛,有丰富的水量从月亮泡水库旁侧流过。在地理位置上月亮泡连接着嫩江与洮儿河,嫩江大水时能够回灌月亮泡水库。

(2)嫩江与洮儿河年径流总量丰枯相似年份较多,但是有 33%以上的年份嫩江处于丰水而洮儿河水量平水或较枯,存在径流补偿条件。

(3)月径流对比可见,有超过 46.7%的年份嫩江平水或丰水而洮儿河较枯,对应月数也超过了 37%。

(4)洮儿河的洪水过程历时较短,嫩江的洪水过程历时较长,而且嫩江洪峰一般在洮儿河洪峰过后到达月亮泡断面,具有安全截蓄嫩江退水水量的可能。

(5)每年嫩江在洮儿河最后一次洪水后仍有丰沛水量通过,而此时洮儿河的流量较小。

3 洪水资源可利用量

3.1 嫩江

嫩江大赉水文站多年平均流量 690 m3/s,径流总量 220亿 m3,其十年一遇洪水(P=10%)、二十年一遇洪水(P=5%)、三十年一遇洪水(P=3.33%)、五十年一遇洪水(P=2%)流量及 8天、15天、30天洪量见表1。

表1

3.2 洮儿河

洮儿河镇西水文站年平均径流量 40.9m3/s,径流总量12.9亿 m3,其十年一遇洪水(P=10%)、二十年一遇洪水(P=5%)、三十年一遇洪水(P=3.33%)、五十年一遇洪水(P=2%)流量及 8天、15天、30天洪量见表2。

表2

3.3 蛟流河

蛟流河务本水文站年平均径流量 12.9亿 m3,径流总量亿立方米,其二十年一遇洪水(P=5%)、三十年一遇洪水(P=3.33%)、五十年一遇洪水(P=2%)流量及 7天、15天、30天洪量见表3。

3.4 霍林河

霍林河年平均径流量 12.9 m3/s,径流总量 亿 m3,其 5年一遇洪水(P=20%)十年一遇洪水(P=10%)、二十年一遇洪水(P=5%)、三十年一遇洪水(P=3.33%)、流量及 7天、15天洪量见表4。

表3

表4

4 结语

针对白城市水资源主要表现为洪水资源的特点,从 2003年到 2008年对引蓄嫩江、洮儿河雨洪资源进行了实践和理论研究,取得了另人满意的成果。六年间共引蓄洪水 18.6亿 m3,所引水量相当 14个大型水库蓄的水量,农田灌溉、水产养殖、河道、湿地用水得到一定程度的满足,地下水量也得到一定补充,有效地缓解了几年来白城市缺水的局面。

通过六年洪水资源利用的尝试,在实践中取得了一些宝贵经验,一是洪水资源的利用是客观的需要,是谋求人与自然和谐共处的最终选择,这是从控制洪水到洪水管理认识上的飞跃;二是洪水资源的利用工程是基础,只有工程上的安全可靠,才能避免风险,多蓄洪水;三是洪水资源的利用科学是前提,洪水是水资源可持续发展中的突变,是非常规情况,洪水调度是以科学论证为前提,以风险为抵押的决策,责任重大,搞不好就要出大问题,只有经过严密的科学论证,风险调度就会成为科学调度,把灾害减少到最低限度;四是洪水资源的利用要因地制宜,措施得力。引蓄洪水必须根据其环境的承载力,充分蓄水的同时,留有余地,拦蓄过程中主要以工程措施为主,非工程措施为辅。除采取了洪水应急方案、洪水预警等非工程措施以外,针对区域内水利工程的实际情况,制定具体的实施方案。通过洪水资源利用的尝试,也发现了一些问题,比如现有工程基础差,工程不配套,通讯设施设备落后,各种预案不全等等,只有制定科学的洪水资源利用方案,才能形成洪水资源利用的长效机制,为当地的经济发展服务。