晋江市雨洪资源利用探讨
2013-04-09庄永东蔡荣伦
□ 庄永东 蔡荣伦
(作者单位:福建省晋江市水利局晋江市东石镇人民政府 362200)
水资源贫乏、时空分布不均和水质污染等问题是晋江市可持续发展的瓶颈,理清治水思路,充分利用雨洪资源,是解决晋江市水资源短缺的一项重要举措。
一、晋江市雨洪利用的必要性
晋江市地处福建省东南沿海,三面临海,境内水资源贫乏。多年平均水资源总量为4.1亿立方米,按163.6万常住人口计算,年人均水资源占有量250立方米,为全国人均水资源量的11%、全省的7%、泉州市的19%。扣除难以利用的洪水径流,现实可利用的淡水资源则更少,全市工业、农业和生活用水总量的80%靠境外引水,为绝对贫水区。一般水资源开发利用率的极限为40%,而晋江市水资源开发利用已高达46.1%。
晋江市降水量年际丰枯变化大、年内分布不均,容易形成非涝即旱、旱涝交替的局面。汛期径流量占年径流量的80%,特别是梅雨和台风季节,极易产生涝情,而春灌期水量只占年水量的10%左右,缺水现象严重。
二、国内外雨洪利用发展现状
(一)国外雨洪利用发展概况
由于全球范围内水资源紧缺和暴雨洪水灾害频发,近20多年来,全球约40多个国家和地区在城市和农村开展了不同规模的雨洪利用研究。美国、德国和日本等经济发达、城市化进程发展较早的国家,城市雨洪利用发展较快。主要经验:首先确立雨水是资源要先利用后排放的思想,然后制定一系列有关雨水利用的法律法规,并在城市排水规划中加强雨水利用规划和相应的技术研究。
(二)国内雨洪利用发展概况
我国雨洪利用历史悠久,如四千多年前夏朝推行的区田法、战国末期的高低畦种植法和塘坝以及明朝的水窖,20世纪50~60年代创造的鱼鳞坑、隔坡梯田等就地拦蓄利用技术,而真正意义上的雨洪利用研究与应用开始于20世纪80年代,发展于90年代,目前技术还比较落后,缺乏系统性,更缺少法律法规保障体系。大中城市的雨水利用虽然处于探索与研究阶段,但已显示出良好的发展势头。
三、晋江市雨洪利用措施的探讨
(一)排水系统采用雨污分流制
虽然采用雨污分流制要修建两套完整管网,费用昂贵,但鉴于雨污合排的种种弊端,晋江市正大力推行雨污分流的排水系统,建议在排水规划设计中充分考虑雨水下渗管道。利用雨水下渗管道既可沿线补给地下含水层,也可将雨水引到适当的地点集中入渗补给含水层或直接加以利用。
(二)利用绿化截留雨水
近年来,晋江市的绿化面积大幅提升,绿化强度不断加大。市区的公共绿地、风景园林和道路绿化等区域可建立下凹式绿地,用于截留雨水。
在城市绿化时建立下凹式绿地,使地面高于绿地。在绿地内设计雨水滞留设施,雨水口不设在路边而设在绿地上,即在建造绿地时,调查好绿地周边高程、绿地高程和集蓄水池高程的关系,使周边高程高于绿地高程,雨水口设在绿地上,集蓄水池高程略高于绿地高程而低于周边高程。通过城市绿化建设,将其改造成良好的入渗场地来接纳居民区和道路上的雨水径流,使城市绿地、草坪多消纳雨水,减少暴雨洪峰流量。
(三)增加城市透水面积
晋江市区主要交通要道大多采用沥青路面,人行道、广场或休闲区铺设透水方砖。建议在地面、广场和休闲区以下设置回填砂石、砾料的渗沟、渗井等,增加就地入渗量,减少暴雨径流的流速、流量,延长滞时。
(四)广泛利用城市低洼地
晋江市区内分布有一定面积的低洼地,一部分是下垫面入渗性较好的坑、塘设施,另一部分则是下垫面已被“水泥化”了的停车场等大型场所。在以往的排洪过程中,这些低洼地仅起到暂时积水的作用,当洪水减少时,就将其中的积水排泄掉。如果将低洼地作为地下蓄水池或地下水回灌水源,不仅可以减轻排洪负担,还可增加水源。对低洼地进行优化改造,配以适当的引水设施,譬如对具有入渗性的低洼地,可将表土更换成透水性较强的土层,直接引渗补充地下水;而对于“水泥化”的低洼地,则可在其与地下蓄水池之间修建输水沟、渠或输水管,将水直接引入地下蓄水池。为使这些低洼地尽可能多地贮蓄汛期雨水,在规划设计时应尽可能综合考虑,充分发挥其在雨期和无雨期的功用,同时避免发生利用功能上的冲突。
(五)结合片区改造,充分利用景观湖体
近年来,晋江市的片区改造成效较为显著。雨洪资源利用也可以充分利用片区改造中的景观湖体,比如世茂御龙湾的晋阳湖、东石组团片区的人工湖、安海安平桥文化公园的水体景观等。充分利用景观湖体作为雨水收集的容器,收集邻湖建筑屋顶及部分硬铺装地面的雨水。实现雨水和湖水保护处理系统共同工作,管线配置简单、投资低、性价比高。
(六)整合水利工程设施, 增强雨洪拦蓄能力
一是对于主要河道,可结合河道清淤治理工程, 增加河道深度, 减小河道纵坡, 提高河道雨洪资源的拦蓄能力。对现有横河、排干加以改造治理, 增强各主要河道连通能力。 通过对洪水的综合调度, 逐步解决局部降水造成的雨洪资源无处可蓄,不能得到有效利用的难题。 同时,通过以蓄代排,减小防洪压力。
二是根据各主要行洪河道纵坡普遍较大的特点,从晋江市21条小流域中筛选水质较好的河道,结合美丽乡村建设,拟对英林镇埭边西溪等支流砌坑段建滚水坝, 实行分段蓄水, 不仅可以提高对雨洪资源的拦蓄能力,通过洪水“错峰”调度, 亦可提高河道的防洪能力。
(七)水库、湖泊清淤
充分利用现有自然洼淀贮蓄雨洪资源。对部分小(1)型、小(2)型水库进行清淤,提升蓄水能力。在滞蓄部分雨洪水的同时,通过入渗对地下水以必要补充。
(八)修建人工积蓄系统
利用城市建筑屋顶、庭院等不透水面收集雨水。修建雨水蓄水设施,汇集贮存城市雨水作为城市非饮用水的直接水源,可用于冲厕、洗车、消防、浇灌绿地等。建筑物、道路等不透水铺装面,暴雨的径流系数可达0.9,雨后产生径流,只要修建一些简单的雨水收集和储存工程,即可用于城市清洁、绿地灌溉和维持水体景观。
四、结束语
雨洪资源具有水害和水利双重特性,随着水资源短缺状况的加剧,越来越多的水利专家学者开始关注雨洪资源化问题。我国雨洪利用具有很大潜力,科学开发利用雨洪资源,能有效缓解我国水资源供需矛盾,促进经济社会和环境的协调发展。