渭河宝鸡市区段生态水源建设的思考
2014-08-15谢繁荣张钧锋
谢繁荣 张钧锋
(1.宝鸡市水利水电规划勘测设计院 陕西 宝鸡 721000;2.宝鸡市渭河拦河闸工程管理处 陕西 宝鸡 721006)
1 概况
渭河,是黄河右岸第一大支流。发源于甘肃省渭源县鸟鼠山,流经甘肃、宁夏、陕西三省区,干流长818km。于陈仓区凤阁岭镇进入陕西,在宝鸡市境内干流长206.1km,流域面积1.329万km2,平均比降上游段(宝鸡峡以上)1.81‰、中游段(宝鸡峡至咸阳)1.24‰,多年平均径流总量上游段25.25亿m3、中游段54.05亿m3。北为黄土高原,南为秦岭山区,上游河道狭窄,河谷川峡相间,水流湍急;中游河道较宽,多沙洲,水流分散;下游河道比降较小,水流较缓,河道泥沙淤积。
渭河是宝鸡的母亲河,过去曾是一条水量充沛、冲淤平衡,水环境良好的生态型河流。但如今,宝鸡峡渠首林家村以下的渭河河道每年有近300天基本无水,河床裸露干燥,粉尘增加,环境恶化。近年来,在渭河宝鸡市区段干流上兴建拦河闸工程,加之禁止河道采沙,使原有的天然水流条件发生了较大改变,河道动态冲淤失去平衡,横向稳定性发生变化,使渭河宝鸡市区段成了名符其实的“干”流。
2 渭河断流带来的生态问题
水是生命之源。与自然界所有的生物一样,河流也是有生命的。一定量的连续不断的生态基流是维护河流健康生命的关键因素。一条河流如果长年干涸、断流,实际上也就意味着这条河生命的终结。而宝鸡市区段渭河平水期和枯水期的断流,使渭河河道的自然功能降低或消失,意味着河流生命濒临终结。由渭河断流引发的问题不仅是下游水污染严重超标,而且使河流生态系统的结构遭到严重破坏,水生态环境持续恶化,使渭河水安全存在重大隐患。
2.1 河道水沙循环通道不畅
为改善市区水环境,在流经市区的渭河上兴建了拦河闸。拦河闸回水线以上,河床淤积严重,形成许多夹心滩,缩窄了渭河过水断面。夹心滩上的芦苇,又增大了河床糙率,削弱了市区段渭河泄洪能力,给市区防洪埋下了“小洪水、大灾害”的隐患。2005年6月下旬,渭河上游普降大到暴雨,河水猛涨,市区段洪峰流量仅1800m3/s,洪水却已接近胜利桥下的内堤顶,渭河公园险些变成滞洪区。故河道动态冲淤失去平衡,横向稳定性发生变化,水循环通道不畅,河床失稳。
2.2 水质污染严重,水生态环境恶化
由于对污水处理的认识、投资以及运行能力不足,使渭河成为关中地区唯一的废、污水承纳和排泄通道。虽然宝鸡城市污水处理率达到89.66%,但尚有零星、分散的生活污水仍排入渭河。据省水文部门2006年监测显示,渭河林家村断面为Ⅲ类水,到虢镇、魏家堡变为劣Ⅴ类水,污水沿河床下渗,致使承压水也受到不同程度地污染。由于河道没有一定量的连续基流,使河流的稀释自净能力大幅度降低,甚至丧失,导致了水污染的进一步加剧,渭河水安全存在重大隐患。
2.3 河流生态结构受挫
水生植物是河流中重要的生物资源,它不仅是草食鱼类的饲料,而且还直接影响底栖生物和浮游生物的生长繁殖,并对水质净化有特别重要的意义。宝鸡市区段渭河水量丰枯多变,丰水期常为短时间的洪水径流,含沙量高,而枯水期则水小或断流,不利于水生物的繁殖生长。污水对藻类、鱼类种群和底栖动物的生长、繁殖有很大影响,使河流生态系统的结构遭到严重破害。
2.4 洪水的风险依然存在
林家村宝鸡峡取水枢纽是渭河干流上第一座拦蓄洪水的骨干性调控工程,坝高50m,库容5000万m3,大坝建有3个排沙底孔和5个泄洪孔,仅能保证汛期大坝的安全运行,而对宝鸡市区调蓄洪水的能力较小。如果再现1954年洪水,约3个小时可将空库蓄满。专家们预言,如果1933年(林家村洪峰流量5850m3/s)和1954年(林家村洪峰流量5030m3/s)的洪水再现渭河,将会给关中平原带来严重的洪水灾害,宝鸡市区则首当其冲。
2.5 水资源短缺
据宝鸡市2009年水资源公报载:渭河流域水资源量16.19亿m3,比上年增加4.62亿m3,比多年平均减少4.99亿m3。魏家堡水文站以上出境水量10.59亿m3,宝鸡峡引水4.71亿m3。约70%的渭河水以洪水的形式出境,渭河水资源宝鸡市区段利用量为零,汛期为“水龙头”,非汛期变成“旱码头”。渭河径流量逐年递减,20世纪90年代均值比90年代以前均值减少70%,减少后的渭河径流量,汛期难以控制利用的洪水又占总径流量的约70%。由于宝鸡峡大坝建成后,渭河上游的地表水由宝鸡峡引渭灌溉管理局直接调控管理,全年有300多天使渭河水从引渭渠被调出境,宝鸡只能“望水止渴”。其对汛期的洪水没有拦蓄能力,只能下泄出境。这样,宝鸡“关中水龙头”的称谓只能是徒有虚名。
3 对渭河宝鸡市区段生态水源建设的思考
如何实现渭河宝鸡市区段水长流,保证最小的生态基流量,使渭河为宝鸡经济社会持续发展提供水保障,笔者有以下设想。
3.1 渭河宝鸡段生态基流
拯救渭河,维护渭河的健康生命,核心问题是要有一个连续不断的基本水量,即基流量。这个水量至少要考虑到满足河道水沙冲淤平衡,维持河床的稳定;满足河道水流连续性和水质功能(净化)要求;满足河道生态系统正常功能的稳定发挥;满足人类生存和可持续发展对环境资源的合理需求。基于以上要求,林家村断面的最小下泄流量≥10m3/s,方可恢复渭河宝鸡市区段的生机。
3.2 修建新的调水工程
由于宝鸡峡大坝调蓄洪水的能力很小,因而,在渭河较大支流上兴建大中型水库工程,是解决渭河宝鸡段无生态水资源的根本性和长远性措施。①2009年初,宝鸡市水利局探讨进一步完善扩大“引嘉济清”工程,提高宝鸡“南水北调”的输水能力。嘉陵江源头调水枢纽距宝鸡市区40km。引水枢纽工程位于宝成铁路秦岭火车站附近,修建两处引水枢纽。嘉陵江上游坝高3.5m,设计引水量5m3/s,通过6km长隧洞将水引至清姜河上游神沙河;神沙河枢纽坝高3.5m,为浆砌石溢流坝,泄水流入清姜河,解决清姜河断流和市区以南区域生态和生产用水。②银洞峡水库工程,位于清姜河右岸一级支流李家河下游段,距宝鸡市区20 km。规划银洞峡水库大坝高89.6m,总库容1020万m3,控制流域面积80.85km2,多年平均径流量 4890万 m3,干流长23.3km。
3.3 修建灵宝峡水库工程
灵宝峡水库位于宝鸡市陈仓区西山香泉河和赤沙河汇流后的小水河,是渭河一级支流,上游流域面积178.5km2,两河共长34.6km,库址狭窄、岩陡,宜建砼重力拱坝。调节库容可达6370万m3,坝高由库容决定,约60m~80m,相对工程量小、投资少、建设快、效益大。除解决渭河生态用水10m3/s以外,还可解决引水渠沿途3个村的人畜饮水和农田灌溉,如果高程允许,还可在市区陵塬西部兴建水厂,作为市区备用和应急水源,实现重力式供水。该工程若能立项实施,除满足渭河非汛期基流≥10m3/s外,对汛期蓄洪,减少渭河洪水意义重大。
3.4 洪水资源的利用
洪水是河流的基本特征,在重视防治其水害的同时,要更加重视利用其资源为经济社会服务。近年来,随着新的治水理念的树立,洪水资源利用已成为洪水管理的主要内容,成为解决水资源短缺的重要开源之举。洪水资源化的主要途径有:通过水库调蓄,将汛期的洪水转化为可利用的资源;利用洪水输送水库和河道中的泥沙和污染物,将洪水作为调沙和驱污用水;将汛期洪水用于补源和灌溉等。
充分发挥宝鸡峡和灵宝峡两座水库的共同调蓄洪水的作用,更好地开发利用洪水资源。宝鸡峡水量调度保证林家村断面最小流量2m3/s,再加上小水河在林家村排水2m3/s~3m3/s,这样则可在冬春季枯水期使渭河有4 m3/s~5m3/s的生态水而不再断流,可以大大缓解渭河断流造成的各种负面影响,逐步改善和恢复渭河宝鸡段原来的水环境。
3.5 逐步缩小、消除渭河夹心滩
市区渭河原有的夹心滩,经过多年不断的淤积扩大和淤厚增高,现在成了“绿洲”、“芦苇荡”,成为最严重的阻水障碍。近年来曾多次发生上游泄洪游人被困其间的险情,有关部门动用大量人力、物力进行抢救。另一方面,绿树成荫,鸟语花香的渭河公园无时不受到洪水的威胁,若遇大洪水,渭河公园将成为滞洪区,甚至有可能成为渭河改道后的新河床。只有充分利用洪水资源,利用洪水冲刷和输送河道中的泥沙,停止在河床栽植芦苇,缩小夹心滩,疏浚渭河河道,使水畅其流,恢复和提高河道的行洪能力,才能实现较大洪水下渭河宝鸡市区段的防洪安全。
4 结语
宝鸡市为改变渭河市区段断流的现状,除在干流上建拦河闸外,还在支流上建了几处橡胶坝,形成较大的水面,出现“城在水中,水在城中”的生态环境。宝鸡市被评为全国生态文明城市,最佳人居城市。只有让宝鸡市区段渭河常年有一个连续不断的生态基流,方可恢复渭河宝鸡市区段的生机,恢复生态型的母亲河,使宝鸡市形象更加美好。陕西水利