渭河洪水资源开发利用的建议

2010-04-14 06:52谢繁荣
水利建设与管理 2010年4期
关键词:渭河库容洪水

谢繁荣

(陕西省宝鸡市水利水电规划勘测设计院 721000)

水是生命之源,维系着生命的存在,维系着社会稳定与发展,水是宝贵的战略资源,蕴藏着巨大的财富。在经济快速发展的中国,水已经成为一种紧缺的生产、生活资源。重新找到干净丰富的水源,现已成为中国大多数城市发展过程中必须解决的难题。渭河已经难以支撑关中经济社会发展对水的需求。

1 洪水灾害

“水能载舟,亦能覆舟”,人们常用“洪水猛兽”来形容洪水的极大祸害。这不仅是因为水灾出现频率高、涉及范围广,而且在于洪水来势凶猛,向脱缰的野马肆意横流,波涛汹涌,到处一片汪洋。发生时具有相当的紧急性和巨大的破坏性,能造成大面积的人畜伤亡、房屋损毁和良田淹没,诱发严重的瘟疫和虫灾,极大地影响社会安定。国际减灾委员会把洪灾的年自然损失率列为风暴、干旱、地震、大火等自然灾害之首。水火无情,一旦发生,防不胜防,一切都很被动,洪涝灾害是最大的灾星。新中国成立初期,渭河发生了“54.8”洪水,林家村洪峰流量5030m3/s,关中地区遭受了巨大的生命、财产损失。

每年汛期,从中央到地方各级政府都严阵以待,做好一切防洪的准备,落实防、抢、撤方案和各种应急预案,落实人员、物资、器材,力争把洪灾损失减到最小,做到安全度汛。

2 洪水资源利用

洪水是河流的基本特征,在重视防治其有害一面的同时要更加重视其有利的一面。在水资源短缺的北方,要以留住部分洪水为核心实现洪水管理,使洪水实现其应有的价值。将部分洪水留下来,一方面可以削峰错峰,减轻洪水期的防洪压力,另一方面可以使水资源短缺的压力得到缓解,同时增加和延长河道基流,解决地下水的补给,防止地质生态环境进一步恶化。

20世纪90年代以来,渭河径流量减少更为剧烈,在每年不多的径流量中,绝大部分是汛期的洪水,都付之东流,剩余一小部分是非汛期的径流,且受到污染不能利用。洪水资源利用,不仅是解决水资源短缺的重要开源之举,也是治水方略的重要内涵。利用中、小洪水,调控设防洪水,应对超标洪水,是利用和管理洪水的总体思路和综合治理方略。渭河干流及其主要支流的洪水排泄条件不再发生剧烈变化,河槽的变迁速率恢复到20世纪五六十年代的水平,提供稳定的洪水宣泄通道,保证渭河有自净功能的一定流量,满足河道内生态环境低限用水需要。

渭河洪水资源的开发利用是“挖潜”渭河水资源的重要举措,也是渭河综合治理的主要内容。洪水资源化的主要途径有:通过各种蓄水工程,将汛期洪水转化为非汛期洪水;利用洪水输送水库和河道中的泥沙、污杂物,将洪水作为调沙、驱污用水;将汛期洪水用于补源和灌溉。

3 洪水资源利用措施

3.1 修建城市蓄雨洪水池

随着经济的发展,城市建设规模不断扩大,建筑和道路所占地面愈来愈多,原有的土地被水泥、砖石等代替,地面蓄水空间变得很小,降雨不能入渗,几乎全部产生径流,汇集于街道,大雨时形成雨洪。2009年7月21日西安市南郊和城区,突降大到暴雨,由于雨势太急,部分路段的排水井吸水不及,造成19个区域出现积水情况,严重路段水深达50cm,积水面积达1500m2。市政部门及时启动二级防汛预案,出动防汛人员600多名,进行排水作业,保证了交通和生活的正常秩序。

在存在严重缺水潜在危机的城市,大量的雨水产生径流,变成洪水流走,我们可在城市有条件的地方修建蓄雨洪水池,一则解决城市洪涝灾害,二则将雨洪变成可利用的水,缓解水资源短缺问题。

具体方案如下:

a.厂矿绿地、公园、楼群花园等处应尽量建得低于地面,使之便于吸纳较多的地面雨水,入渗回灌地下水,同时也提高城市排水能力。

b.凡建筑面积占用1hm2(10000m2)左右土地的,应建一个500~1000m3的小口大肚地下蓄水池。

c.城市建设公共用地和道路旁,应因地制宜规划建设较大容积的地下水水库。

城市集雨洪蓄水池,除解决暴雨街道积水、消减河道洪水外,平时还可作为小区花园、绿地的灌溉用水,应急的消防用水,街道洒水车用水,洗车场用水,公厕冲厕用水,以及其他非生活用水,可节约大量的饮用自来水。一个城市若建设上千个地下蓄水池相当于建设一座小(1)型水库,渭河中游沿岸分布着宝鸡、杨陵、咸阳、西安、渭南等地级城市和数个县区城市及重点乡镇,都可根据具体情况修建蓄雨洪水池,这对渭河减洪、增加城市水资源效益巨大。

3.2 引洪淤地

20世纪五六十年代渭河及千河两岸群众有引洪漫地的习惯,即引洪水入田,落淤造地。截至1985年,宝鸡市共引洪漫地造田3260hm2,通过多次淤灌,平均淤泥厚度达0.7m,已成高产、稳产农田。现在,可在渭河及主要支流的某些符合条件的堤段,修建引洪闸,洪水期间提闸引洪,一可消洪,二可淤地,三可回灌地下水,即设立有一定规模的滞洪区,合理分散常遇洪水风险,分担超标洪水风险,这也是对洪水资源的有效利用。

3.3 水库挖潜增容

现在运行的大、中、小型水库,始建于20世纪六七十年代,已运行30余年,严重的泥沙淤积,造成有效库容锐减,水库纷纷降级,中型变小(1)型,小(1)型变小(2)型,小(2)型淤废失去利用,有效库容减少近半,调蓄洪水功能大大降低。当前,在开发水资源的同时,应当研究采取措施,发掘已建水库的潜力,增加有效库容,更好地发挥水库效益,采取简易措施增容和保持库容,其效益远超过新建水库。

传统的水库增容措施,主要是加高大坝或在溢洪道上建闸,对中、小型水库而言,困难多,造价高,近年来中小型水库增容的技术措施,多采用迷宫堰和橡胶坝。

迷宫堰是溢洪道上新建的平面上呈锯齿形的新型溢流堰(也称折线型堰),溢流前沿由一条首尾相连的折线型堰体构成。其特点是溢流前沿(展宽)为传统堰长的数倍,在泄量一定的前提下,显著地降低溢流水头,即实现在泄量不变的情况下(校核洪水位不变),抬高正常蓄水位,达到增加有效库容的目的,一般迷宫堰高3~4m,可增加总库容20%~30%。迷宫堰多用钢筋混凝土建成,优点是:工程简单投资少,管理方便寿命长。原理是通过折线堰体增加溢流时的过水断面,提高泄洪能力。核心是增加土坝的滞洪库容。

橡胶坝增容是在溢洪道堰体上安设橡胶坝,非汛期充水(或气)形成坝体,拦水调蓄,洪水期放水塌坝,恢复过流断面泄洪。橡胶坝的经济宽度为100~150m,中、小型水库一跨即可。优点是:施工简便,管理灵活,节约建材和投资,抗震性能好。不足之处是:虽然可增容,但不增加滞洪库容,耐久性差,需定期更换橡胶坝袋,泄洪时的漂浮物易冲刺磨损坝袋,运行中,还要防范人为的刀割火烫破坏。

水库挖潜增容,投资少,收益大,泄洪能力不变,可增加总库容的10%~20%或更多,值得推广,也可复活淤废的水库。

3.4 新建调蓄洪水的骨干工程

大、中型水库工程除调蓄水资源外,还是解决渭河淤积和防洪形势恶化的根本性和长远性措施。近几十年的水利投资多用在已建水库的除险加固上,新建的水库很少,原来因经济和技术落后或地质条件限制,而未能建库的坝址,现在可重新勘察设计。随着社会经济的快速发展,对水资源需求量增大,国家经济实力增强,科学技术水平提高,新工艺、新材料不断出现,我们要抓住机遇,争取立项新建大、中型水库工程,这是防洪、消洪、利用洪水资源的关键措施。

3.5 坚持做好水土保持工作

近年来,“天然林保护”、“退耕还林”、“农田基本建设”取得了很大成绩。水土保持综合治理,通过森林植被的林冠截留、枯枝落叶和水土保持措施的拦蓄,增加土壤入渗,减少地表径流,消减洪峰流量,延长汇流时间,抑制洪水暴涨暴落。在枯水季节以潜流和泉水的形式,补充河道径流。利用生物措施保持水土是最传统的消洪、减洪的方式,应常抓不懈,坚持到底。

4 结 语

根据《宝鸡市水资源调查评价报告》(2005年)资料,渭河径流量逐年递减,林家村站各年代平均实测年径流量均值:1956~1960 年 为 21.22 亿 m3,1961~1970 年 为 33.05 亿 m3,1971~1980 年 为 15.13 亿 m3,1981~1990 年 为 18.45 亿 m3,1991~2000年为6.51亿 m3。20世纪90年代均值比90年代以前均值21.96亿m3减少了70%,形势非常严峻。

宝鸡市渭河地表水资源可利用量为21.2亿m3,汛期难于控制利用的洪水量为10.375亿m3,实际地表水资源可利用量为9.6152亿m3,开发利用洪水的潜力很大。

利用洪水资源,不但要利用其功能资源,还要以洪制洪,利用中、小洪水冲刷河道淤积的泥沙,保证河道正常的行洪断面,另外,在河流的弯道处修建双斜面导流丁坝,用中、小洪水的冲淤功能将河道逐步顺直,增加行洪速度,加快泄洪量,保障河道堤防险工段的安全。

渭河两岸的城市,应把对渭河洪水的“防”转变到“用”,即“防”“用”并举,不但可以取得巨大社会经济效益,还可增加水资源,让人们在汛期有更多的安全感。■

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