王洪斌,许从森
(平原县相家河水库管理局,山东 德州 253116)
近年来,国家严格控制土地资源的政策,使平原水库建设受到很大的制约。一方面是迫切需要建设水库,另一方面又受国家严格控制土地资源政策的制约,利用古河道兴建平原水库是解决这对矛盾的有效措施。在鲁西北黄河冲积平原地区,尚未开发、半开发和未充分开发的古河道较多。以平原县为例,尚未开发的古河道有西沙河、东沙河、赵王河故道等。利用古河道兴建平原水库既可充分利用废弃土地资源,解决占地问题,又可改善周边生态环境、带动周边经济发展,且投资少、见效快、渗漏少、运行安全可靠、社会效益明显。
古河道地质条件一般较好,可适当加大挖深;古河道的河槽一般比较宽,有一定的容水能力;古河道目前未开发的很多,利用古河道建设水库可充分利用废弃土地资源;古河道的河床,是多年冲刷自然形成的,一般相对稳定,且可以采用生物护坡,既美化环境,又可降低投资,还可以确保水质。因此,利用古河道兴建平原水库是可行的。从规划设计与施工方面看,以平原县相家河水库为例,该水库由进水闸、出库泵站、泄水闸组成。为自流充库,进水闸前设有叠梁闸门,取潘庄引黄总干的表层水充库,并在引水闸后设副库区,用于沉淀泥沙。在副库区以下设一备用引水闸,以备副库区清淤时充库用,从而使水库运行更有保障。水库内边坡采用草皮护坡,水位变化处用水生植物护坡,以防风浪冲刷。
从施工看,利用古河道兴建平原永库施工方法简便,宜采用大中型机械,工作面较大,施工难度小。
相家河水库位于德州市平原县西南部的原相家河河道上,南起十三干渠,北至马颊河郭培口闸,上游与潘庄引黄总干渠并行。水库全长14.2km,包括相家河段和蒲河段,其中相家河段长11.2km,蒲河段长3km。水库底宽200~550m不等,库容为 3010万 m3。
水库库面的蒸发量计算采用20cm口径蒸发皿与E601型蒸发皿折算系数0.61,按将20cm口径蒸发皿观测值折算为大水体水面蒸发公式计算水库日蒸发量;结合实际情况求的水库库面年蒸发量为634.87万m3。
根据实际观测降雨量资料,计算水库库面各月截获降雨量,结合实际情况,求的水库的年库面降雨量为485.92 万 m3。
相家河水库渗漏损失量按下式计算:
式中:W为年渗漏损失水量(万 m3);WA为年总进库水量(万 m3);WP为年总出库水量(万 m3)。
式中:Wa为年进库水量 (万 m3);WPj为年降水量(万 m3)。
式中:WC为年出库水量 (万 m3);WPz为年蒸发量(万 m3)。
按上式计算出的年总进库水量为:WA=1312.28万m3;年总出库水量为:WP=889.85万m3;年渗漏损失量为:W=422.43万m3;年总损失率为:W/(WA+3010)=0.0977。
通过一年多的运行,经观测,年渗漏量相当于年水库总进水量的9.77%,在没有衬砌的情况下,这样的渗漏量在平原地区是相当小的。由于是地下水库,运行水位低,对周边环境无不良影响。
1)运行安全可靠。由于利用古河道兴建的平原水库,多为地下水库(即水库水位低于或等于库外地面),不会有因为大堤决口给人民生命财产遭成安全威胁。
2)节省耕地。利用古河道兴建平原水库基本不占用耕地。平原县利用相家河建设水库,水库库容3010万m3,不但没占用可耕地,而且还造地247.33hm2,使水库原周边的涝洼地,改造成了旱涝保收的稳产高产田。
3)对汛期灾害性降雨可通过水库进行调节。库区周边乡镇,在汛期如遭遇灾害性降雨,水库在汛期可采取提前腾空库容的办法来调蓄洪水,从而降低涝灾遭成的损失。
4)低水位运行,对水库周边环境无不良影响。水库可采用低于或等于库外地面的水位运行,并在大堤外挖一条截减沟。平原县相家河水库就是这么做的,通过一年多的运行,经观测,对周边环境无不良影响。
利用古河道兴建平原水库,可挖深的潜力大,在地质条件允许、经济合理的情况下,可尽可能的挖深,以增加库容。平原县相家河水库挖深的潜力大,但设计挖深偏小,不尽合理,需要在今后的平原水库建设中汲取。另外,利用古河道兴建平原水库,一般为长条形,战线长、涉及村庄多,管理难度较大。
总之,利用古河道兴建平原水库,投资少、占地少、见效快,其优势无可替代,存在的问题容易克服,运行效益和社会效益明显,同类地区可以大力推广。