马秀丽,周泽民,马忠平
(1.宁夏回族自治区石嘴山市水资源开发利用管理办公室,753000,石嘴山;2.宁夏回族自治区石嘴山市水利勘测设计院,753000,石嘴山)
贺兰山东麓雨洪水利用研究
马秀丽1,周泽民1,马忠平2
(1.宁夏回族自治区石嘴山市水资源开发利用管理办公室,753000,石嘴山;2.宁夏回族自治区石嘴山市水利勘测设计院,753000,石嘴山)
宁夏贺兰山东麓实施山洪截潜工程拦蓄雨洪水,采取扬水灌溉、库井结合、水权转换、供给水产养殖等方式充分利用雨洪水资源。实践表明,拦蓄后的雨洪资源达到了灌溉水质标准,可使农作物及生态绿化适时灌溉,水产养殖丰产增收,生态旅游稳步发展,雨洪水资源化利用已成为干旱区解决水资源短缺的重要途径,为城市生态环境建设及经济社会全面发展提供水资源保障。
雨洪水;资源化;贺兰山;洪水利用
贺兰山位于宁夏西北部黄河左岸,共有大小山洪沟67条。宁夏贺兰山东麓山洪防御体系完善,且建有多处拦、蓄洪库,拦洪库拦蓄雨洪水资源量见表1。
受拦洪库、蓄洪区所处地理位置和工农业生产、城市生态建设的影响,不同区域水环境质量各不相同,年际相对稳定,年内变化受暴雨季节特点的影响较大。拦洪库水环境质量按照 《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)评价,多年平均在Ⅲ~Ⅴ类之间,其中靠近城市区的大武口拦洪库Ⅲ类水的达标率低于其他区域。拦洪库水体污染主要来源于工业废水、城市外排水、城市居民生活污水、生活垃圾及农业、林业等灌溉退水,这些废水大部分未经处理直接排入水体,污染水环境,导致拦洪库水体趋向富营养化,进而影响了水质。
各拦洪库主要功能为防洪、旅游、水面养殖、生态用水、农田灌溉用水,其用水须达到国家控制标准。根据 《地表水环境质量标准》GB 3838—2002、《农田水质灌溉标准》GB 5084—90、《景观娱乐用水水质标准》GB 12941—91、《渔业水质标准》GB 11607—89、《生活饮用水卫生标准》GB 5749—85,旅游、水面养殖、非生活水源地灌溉水控制标准为Ⅳ~Ⅴ类水,生活水源地灌溉及游泳区控制标准为Ⅲ类水。目前贺兰山东麓雨洪水水体均达到了利用的控制标准。
表1 宁夏贺兰山东麓北段拦洪库雨洪水资源量表
宁夏贺兰山东麓雨洪水拦蓄大部分是通过拦洪库、滞洪区、湖泊湿地、干渠和干沟实现资源化利用,还有小部分直接排入黄河,被污染的雨洪水(拦蓄后)不仅影响水资源的利用,还影响湖(库)及整个生态环境。因此,必须实施水功能区的监测,加强水资源保护:一是把控制污染源作为水环境保护的首要任务;二是应用先进科技,探索湖(库)水质净化及防止水体富营养化技术;三是建立良好的水生态环境;四是利用工程措施加快水体流动速度,改善水体富营养化程度;五是提高调度能力,科学利用沟水、洪水和渠道弃水进行适时调度,加速换水,起到保护水资源的作用。
(1)纯库(湖)水灌溉
修建3级以上扬提水工程,抽取拦洪库(湖)水进行贺兰山东麓西山防护林带及生态绿化灌溉,在最高一级扬提水站处对上游采取小管出流节水灌溉,对下游进行自流灌溉。
(2)库(湖)井结合灌溉
多应用于各拦洪库周边生态绿化及农业蔬菜温棚经济带的补充水源。在拦洪库水量充足或调蓄库容的情况下,抽取库水补充生态绿化及农业蔬菜温棚经济带,为生态建设及农业经济发展提供水源。
(3)补充鱼塘养殖业水源
在鱼塘养殖业没有其他水源来源时,调剂拦洪库水作为补充水源,可保证水产养殖的水量要求。
(4)库水大循环利用
灌溉期唐徕渠梢段的第二农场渠及部分沟道的灌溉弃水注入各拦洪库,第二农场渠多年平均退水量为220万m3,沟道年径流量在4000万~7500万m3之间,可入库水量1840万m3/a,待秋灌及冬灌时补充农田灌溉缺水,既可以保证农业适时适量灌溉,又可以使拦洪库水得到大的循环,改善水质,保护水环境。
(5)置换水权,节约水资源
宁夏农业灌溉水利用系数为0.40,农业综合节水潜力可观,采取水权有偿转换的高效用水模式,激励农业灌溉节约水资源,通过拦洪库转换给城市生态及工业使用,优化配置水资源,提高水资源利用效率和效益,农业节水支持城市生态及工业发展,工业发展反哺农业,开辟解决干旱地区经济社会发展用水新途径,创新水资源管理模式。
(6)涵养水源,补充地下水
科学拦蓄和利用雨洪水,将过去威胁下游安全而直接排入黄河的雨洪水资源导入山洪截潜工程区域(大多进入拦洪库),除蒸发、灌溉利用外,入渗地下的部分补充地下水水源,起到涵养水源和减少水土流失的双重作用。
(7)城市滨水湿地水源,改善人居环境
星海湖湿地恢复整治工程,经过7年多的建设,目前已形成南域、北域、中域、东域、西域、新域6个湖面景区。其主要功能是防洪,还可以补充地下水,维持区域水量平衡;调节气候,改善环境;促进城市生态旅游及水产养殖业的发展。星海湖在2007年被水利部命名为国家水利风景区,2008年又被国家林业局命名为国家湿地公园。
(1)生态旅游
星海湖(大武口拦洪库)靠近城区,以湿地公园的形式呈现在人们面前,为人们提供休闲、度假的滨水空间,经过近年的建设,其旅游、水景观等功能逐步完善,吸引了越来越多的游客,具有“小沙湖”之美称。据星海湖产业公司旅游分公司统计,2009年共计接待游客5.36万人次,旅游收入达122万元,而在2005年之前旅游业还是空白。
(2)水产养殖业
宁夏贺兰山东麓利用拦洪库及周边水塘(鱼湖)发展养殖业,产量产值呈逐年增长的趋势。
(3)生态绿化灌溉
宁夏贺兰山东麓的石嘴山市争创“全国绿化模范城市”和“国家园林城市”,城区新植近3万亩 (0.2万hm2)390多万株树木采用纯库(湖)水灌溉,使城区绿化覆盖率由15.8%迅速提高到35%以上。正义关生态园1500亩(100hm2)林地,抽取库水浇灌,树木保存率也高于国家标准。另据石嘴山市大武口西山生态防护林2002—2003年绿化灌溉和星海湖湿地南域花卉景观及草坪绿地2006—2008年养护过程试验,采用井库(湖)水结合灌溉,比地面大水漫灌节水70%以上。如今大武口占地1万多亩(667 hm2以上)的森林公园所种植的42万株各类树木,基本都采用井库(湖)水结合灌溉模式,树木成活率提高了6.8%,达到90%以上。市区及城市滨水湿地环境中园林、花卉、草坪等景观大多也使用抽取库(湖)水小管出流节水灌溉模式,效果可观。自2002年在石嘴山市生态环境建设中试用以来,利用拦洪库拦蓄雨洪水进行灌溉收效良好,为探讨干旱缺水地区生态建设节水之路具有重要意义和推广应用价值。
(4)农田灌溉效益分析
宁夏贺兰山东麓山洪截潜工程控制的区域正处于宁夏引黄灌区第二农场渠梢段,该区域灌水困难,灌溉水量不足,农田适时适量灌溉保证率低,冬灌很难保证,而待上游不灌时,又有大量的弃水,此时各拦洪库(湖)在合理调蓄库容的情况下可最大限度地吸纳灌溉弃水,待农田需要时再调剂用于灌溉。据2003—2009年资料显示,通过拦洪库取水灌溉的农田面积达3万亩(0.2万 hm2),提高了农田适时适量灌溉保证率,尤其是冬灌保证率,还可以改善土地盐渍化程度,为农业丰产增收提供了条件。
针对宁夏贺兰山东麓雨洪水的现状,建议雨洪水利用和雨洪水资源化应加强以下几个方面的工作。
①在充分论证的基础上,提高水库(拦洪库)汛限水位或蓄洪水位,多蓄洪水,力求做到“丰水枯用”。根据水库(拦洪库)工程实际运行能力,在充分论证的基础上,确定汛限水位和防洪库容提高的程度,在水库(拦洪库)不产生新风险的情况下,尽量多蓄水,留作灌溉或生活生态用水。
②建设洪水利用工程,引洪水到田间,回灌地下水。合理规划,加大工程投入力度,多建设一些拦蓄洪水的水利设施,比如淤地坝等,使得洪水减小径流流速,尽量多地渗于地下,回补地下水,减少地下水超采造成的漏斗。
③恢复部分湖泊、湿地。建议在有条件(例如生态环境改善功能较强,调蓄洪水效果较好,移民较易安置)的湖泊、洼淀开展蓄水的前期准备,包括进行移民安置规划、蓄水工程建设与完善,制定与水有关的产业培植计划等工作,一旦进入丰水期,则有计划地蓄水,恢复并维持湖泊、洼淀水域,实现由干湖向蓄水湖的平稳过渡。
④充分利用水库或大干渠的调蓄功能,使雨洪水在平原区滞留更长的时间,从而使更多的雨洪水回灌地下,补充地下水资源,再结合其他措施,达到充分利用雨洪水资源的目的。
⑤采取工程措施。沿山建拦洪库、滞洪区、山洪引导沟、河西总排水干沟,在疏导洪水的同时,尽可能地蓄滞洪水。《宁夏石嘴山市贺兰山东麓防洪截潜工程规划报告》中规划在现有6座拦洪库的基础上续建9座,最大限度地拦蓄雨洪水,实现雨洪水资源化利用。
⑥结合非工程措施。加强水文情报预报,提高预测预报的精确性。宁夏贺兰山苏峪口站“98·5·20”洪水发生时,测站人员采取紧急措施发报水情,为防洪及调蓄争取了时间,既保证了防洪安全又可多蓄洪水。
[1]吴洪相.以节水型社会建设为总揽着力改善民生 做好水利发展“十二五”规划编制工作[J].宁夏水利,2009(4).
[2]吴洪相.全面落实最严格的水资源管理制度 保障我区经济社会又好又快发展[J].宁夏水利,2009(2).
[3]马忠平.星海湖湿地综合整治中生态规划与景观设计的思考[D].中国水利水电科学研究院泥沙研究所,2009.
[4]李旭成.宁夏中型水库汛期调度运行情况[C].宁夏水利自然科学论文集,2009.
[5]吴刚.八大重点工程打造生态宜居名片[N].石嘴山日报,2010—4—2(A1 版).
责任编辑 张瑜洪
Study on the use of rain flood on the east of Helan Mountain
MaXiuli, Zhou Zemin, Ma Zhongping
Ningxia Helan Mountain project implementation storing rain torrential flood interception to take pumping irrigation,library and well together,water right transfer,supply of aquaculture,etc.takes full advantage of rain and flood water.Practice shows that after storing rainwater resources to achieve the irrigation water quality standards which would allow timely irrigation of crops and eco-green,aquaculture,high yield income,stable eco-tourism development,rainwater utilization of water resources in arid areas has become an important way to solve water shortage for urban ecological environment and economic and social development to provide water security.
rain flood;reuse;Helan Mountain;flood use
马秀丽,工程师。
S273.1
B
1000-1123(2011)11-0015-03
2011-04-27