德州市雨洪资源开发利用对策
2018-07-11宋新建
宋新建
(德州市水利局,山东 德州 253014)
德州市属海河流域,现辖2区、2市、7县和2个开发区,总面积10 356 km2,人口574万。受季风气候影响,境内降雨年际变化大,年内分配不均,多年平均降雨量554.8 mm。
丰水年平均年降水量可达900 mm以上,枯水年平均降水量小于400 mm,最大年降水量约为最小年的3倍。降水量年内分配不均,汛期(6~9月)多年平均降水量约占全年降水量的75%。汛期降雨集中,致使大量弃水下泄,造成季节性浪费,而其余季节降水量稀少,常常发生严重旱情。因此,科学开发利用雨洪资源,是破解德州市水资源严重短缺瓶颈最直接、最有效的途径。
1 雨洪资源潜力
1.1 潜力分类
德州市雨洪资源潜力是指以满足下游最基本用水(包括最基本的生活用水、生产用水和生态用水)为前提,根据发展水平和技术能力,可调控的雨洪资源总量分为理论潜力、可实现潜力、现实潜力和待开发潜力。
1)理论潜力。指入境水量与自产水量之和。
2)可实现潜力。指理论潜力与河道最小生态需水量之差。
3)现实潜力。指理论潜力与出境水量之差。
4)待开发潜力。指可实现潜力值与现实潜力之差。
1. 2 潜力估算
1)自产水量估算。选取德州市境内雨量站1960—2017年的降雨资料,首先分别取徒骇河、马颊河、德惠新河流域雨量站雨量的算术平均值作为流域的面雨量,乘以当年的径流系数得到径流深。然后,对各流域的逐年径流深系列进行频率分析计算,取频率为50%、20%、10%、5%情况下的径流深值,再乘以各流域面积便可以得到各个频率年的径流量,即:自产水量。德州市1960—2017年徒骇河、马颊河、德惠新河流域径流量分别为 1.09 亿 m3、0.93 亿 m3、0.89 亿 m3。
2)入境、出境雨洪量估算。将德州市境内徒骇河、马颊河、德惠新河流域看作一个整体,其净出入境水量按边境拦河闸出入境水量计算。因此,分别以南营、津期店闸作为徒骇河、马颊河进入德州市的控制点,选取各站1985—2017年的实测资料来估算入境水量。因德惠新河发源于德州市,且上游洪沟河、赵王河来水较少,90%以上水源来自境内附近洼地积水汇集,故不考虑其入境水量。以宫家、大道王、大刘闸分别作为徒骇河、马颊河、德惠新河的出境控制点,同样,选取1985—2017年的实测资料来估算出境水量。
3)现实潜力估算。由于德州市境内河道纵横交错,河流间水量交换频繁,如果将徒骇河、马颊河和德惠新河流域分别考虑估算其现实潜力,则会出现各流域的部分年份水量不平衡的情况。因此,只考虑徒骇河、马颊河、德惠新河3大流域整体的情况,将德州市境内逐年的理论潜力与当年的出境水量之差视为现实潜力,即当年己实现的雨洪水资源利用量。
4)最小生态需水量估算。选取各河道流域多年平均径流量的15%计为各河系的最小生态需水量,其中多年平均径流量是指1985—2017年各流域的自产水量与入境水量之和(即理论潜力)的多年平均值,经计算,徒骇河、马颊河、德惠新河的最小生态需水量依次为0.3885亿m3、0.237亿m3、0.1335 亿 m3。
5)各流域的年雨洪资源量估算。经估算,徒骇河、马颊河、德惠新河流域不同频率的年雨洪资源的理论潜力、可实现潜力,见表1。
表1 各流域不同频率的年雨洪水资源量 亿m3
6)洪水资源化潜德州市雨洪资源待开发潜力对增加水资源供给具有至关重要意义,故将徒骇河、马颊河、德惠新河流域逐年的待开发潜力进行了频率分析,通过该频率分析可以给出各频率年50%、20%、10%、5%下的待开发潜力值分别为 1.92 亿 m3、4.97 亿 m3、8.45 亿 m3、10.65 亿 m3。
可以看出徒骇河、马颊河、德惠新河流域均有可实现潜力,且尚有较大待开发潜力,说明徒骇河、马颊河、德惠新河流域不仅具有雨洪资源利用的水资源条件,而且雨洪资源待开发利用潜力巨大。
2 建议及对策
2.1 建立水系调控网络
徒骇河、马颊河、德惠新河3条骨干河道虽在同一雨区,但同时行洪的可能性较小,而局部发生暴雨的可能性极大,为实现河道之间调水、分洪创造了条件。目前,德州市不同流域间多数呈封闭状态,缺少水系连通工程,骨干河道间雨洪资源不能优化配置和充分调控。因此,在流域间及流域内通过疏通河道、修建控制性建筑物等措施形成一个完整的水系调控网络,由德州市防汛指挥机构统一指挥调度,各级防汛指挥机构按照雨洪调蓄规划方案和权限逐级实施,以实现境内雨洪资源的统筹调度、利用。
2.2 加大河道清淤治理力度
徒骇河自1999年治理后至今已运行近20年,目前河道防洪水位抬高0.6~1.4 m,总淤积量近1 000万m3。因此,加快实施徒骇河治理,既可提高流域防洪除涝能力、保障度汛安全,又能增加河道蓄水和调蓄能力。工程实施后,可增加河道蓄水约1 000万m3,年可调蓄水量增加5 000余立方米,相当于一座中型水库。
2.3 加快实施平原水库工程建设
德州市现有中小型平原水库17座,总库容3.03亿m3,水库数量、库容均难以满足经济社会发展对水资源的需求。因此,要加大项目争取力度,尽快完成刘官屯水库、南侯水库等14座规划水库建设任务。
2.4 实施病险水闸除险加固
德州市徒骇河、马颊河、德惠新河3条干流河道绝大部分拦河闸修建于20世纪六七十年代,至今已运行50余年。由于缺乏维修养护资金,水闸长期带病运行,老化损坏严重,不仅影响了防洪排涝、抗旱调水等功能发挥,而且大大降低了雨洪资源调蓄能力。因此,要积极与上级主管单位沟通协调,加快项目立项进度,尽快下达投资计划,分期分批实施除险加固工程项目,消除安全隐患,提高水闸兴利效益。
2.5 开展支流河道拦蓄工程建设
德州市徒骇河、马颊河、德惠新河3条干流河道主要支流笃马河、跃丰河、赵牛新河、老赵牛河、苇河等入干流河道处均无控制性建筑物,这不仅大大增加了雨洪资源流域间互济调配难度,而且流域内雨洪资源不能得到有效拦蓄,大量雨洪水自流入干流河道,造成了水资源浪费。为此,加大协调争取力度,借势骨干河道治理项目,逐步完成支流河道控制性建筑物建设,对提高雨洪资源调控能力、增大利用效率具有重要意义。