白科阳,王金叶
(桂林理工大学)
2012年11月,经国务院同意,国家发展和改革委员会正式批复了《桂林国际旅游胜地建设发展规划纲要(2012-2020)》(以下简称《规划纲要》),这标志着桂林国际旅游胜地建设正式上升为国家战略.《规划纲要》明确了桂林国际旅游胜地建设的指导思想、战略定位、发展目标和建设原则,并从空间布局、生态文明建设、旅游业发展、相关产业发展、支撑条件、保障措施等方面对国际旅游胜地建设提出了具体工作安排,明确提出桂林建设世界一流的山水观光休闲度假旅游目的地、全国生态文明建设示范区[1].桂林是一座资源型旅游城市,以“甲天下”的山水自然奇观驰名中外.实现建成为国际旅游胜地这一宏伟目标,水是首要的保障,但由于桂林受季风气候影响,降水分配极不均匀,加上人为等多种因素的影响,旱涝灾害接踵发生.这座“因水而生”的城市,却“为水而困”.因此,如何有效、科学、合理的管理雨水(即雨洪管理),将洪水期过多的水分导、储存下来,即消除洪灾,又解枯水之忧,化害为利,实现洪水资源化利用,是桂林国际旅游胜地建设和旅游可持续发展首要解决的问题.
1.1.1 降水与洪涝灾害的空间分布
桂林市位于广西东北部,地理坐标:25°29'N,110°28'E,毗邻北回归线,距海较近,受来自太平洋的东南季风和印度洋的西南季风双重影响,雨量充足.同时,桂林市地处南岭山系的西南部,受华夏构造作用,山体整体呈东北—西南向(北高南低);地貌类型多样,可分为中山、低山、丘陵、岩溶石山和河谷平原五大类,其中,北部、西部和中部海洋山为中山分布,为桂林高海拔区域,华南第一峰猫儿山(2141.5 m)便座落于此.夏季来自东南或西南暖湿气流,在迎风坡处受地形阻挡,迅速抬升,成云降雨,由于雨量大而集中,形成了桂林市四大暴雨中心——猫儿山附近、临桂县黄沙瑶族乡和宛田瑶族乡以及龙胜各族自治县三门镇一带、真宝顶一带、海洋山,从而导致洪涝灾害.如图1所示,漓江流域上游是桂林的暴雨中心,年总降水量为2200 mm左右,南部降水相对较少,仅1400 mm左右[2].
图1 漓江流域及年均降水量分布
1.1.2 降水与洪涝灾害的季节分配
桂林市雨量充沛,水量丰富,但降雨年内分配极不均匀,丰、枯水季节降雨量相差悬殊.降雨集中在每年汛期3~8月,汛期雨量占全年雨量的76.6%以上,其中 4~6月占全年降雨的51%.日平均流量变幅也较大(见表1),以桂林水文站为例(集雨面积2762 km2),保证率为10%的日平均流量达286 m3/s,保证率为90%的日平均流量仅18.7 m3/s.历史上漓江市区段实测最小月平均流量仅5.9m3/s(1956年12月),实测最枯流量3.8 m3/s(1951年2月),基本处于断流状态,而实测最大流量达5890 m3/s(1998年6月).
洪涝主要来自暴雨,漓江流域年平均降雨量2000 mm,上游华江站最大月降雨量达1125 mm,最大24 h降雨达 415.8 mm,最大 3 h降雨275.7 mm[2-3].由于洪水期,水流流速较快,雨水下渗率低,洪水多随河排走,9月至次年2月枯水期间,降雨量仅占23.4%,加上漓江河床属岩溶地貌,保水功能较弱,常发生季节性断流的危险,漓江流域农业生产与水上旅游发展受到严重制约.近些年,枯水已对漓江风景名胜区旅游通航造成严重影响,百里漓江目前每年平均有5个月仅能通航10~20 km,大大减少了旅游接待能力,影响了桂林国际旅游胜地的进程,旱涝灾害已成为严重制约桂林市社会经济发展的瓶颈之一.
表1 桂林市(1971-2000年)气候平均数据
1.2.1 河道不畅加剧洪涝灾害发生
桂林市河流两岸地势较低,河槽蓄量小,所以,雨季流量增大,洪水漫岸.当桂林水文站洪水位达145 m时,市区部分地区受淹,146 m以上的洪水淹没更为严重;加上沿河建了不少的阻水建筑物,硬化路面,对行洪影响颇大,这也是近年来洪水灾情特别严重的原因之一.洪水期间,由于暴雨强度大,地面排水系统渲泄不畅而引起洪涝也时有发生,如瓦窑路口、瓦窑小区、清风区、火车南站一带等,桃花江沿河涝区则是因漓江洪水顶托、倒灌而引起.
1.2.2 流域面积小导致抵抗洪涝灾害能力弱
流域面积是河流的基本特征,它不仅决定河流的水量,也直接影响到径流的形成过程,流域面积愈大总水量也愈大,对径流调节作用也愈大,枯水期由于源远流长,河床切割较深,在久旱不雨或少雨季节,仍有丰富的地下水补给,故枯季径流较大.漓江桂林站以上流域面积仅有2 762 km2,由于面积小,河床切割深度浅,地下水来源范围小,枯季常出现水量枯竭,历年最枯流量出现3.80 m3/s,而漓江下游平乐站历年最小流量也有23.0 m3/s.因此,流域面积对洪涝有一定的影响.
1.3.1 “以排为主”防水观念造成雨洪资源浪费
由于汛期降雨和上游来水的集中,且没有科学的利用措施,受“以排为主、入河为安”思想指导,将宝贵的雨洪资源排入河道,造成了河道涌水成涝,而枯水期缺水严重,极大的浪费水资源.
1.3.2 上游水源林的破坏加剧洪涝灾害发生
漓江发源于兴安县越城岭猫儿山的原始森林,据当地村民介绍,过去森林茂密,地下水丰富,常年补给河流.漓江源头六洞河过去枯季水深1~2 m,鱼虾随时可见,行人过河需乘船过渡;如今河水变浅、河床裸露、鱼虾灭绝,其主要原因是乱砍滥伐严重.乱砍滥伐造成水源林面积减少,导致生态环境恶化,河流水量减少,部分支流干枯断流.
1.3.3 水利工程建设干扰了正常的径流分配
20世纪50年代以来,漓江上游兴建有青狮潭大型水库一座,中型水库 8座,总库容为65 681万m3,集水面积为591.3 km2,占桂林以上流域面积的21.4%,对调节漓江流域年径流量起到一定的作用,为发电、灌溉、防汛、抗旱立下了汗马功劳.但近年来,由于全球气候复杂多变,自然灾害频繁,漓江的洪灾也趋于频发[5].
经分析洪灾原因,其中有水利工程原因,洪水期,特别是桂林地区,暴雨集中,来水较快,为保障水库安全,需要开闸泄洪,从而加大下游洪涝程度,如“98·6”大洪水,青狮潭水库6月24日最大泄洪量965 m3/s,与漓江岩头水文站主峰流量3790 m3/s在桂林市遭遇,桂林市防洪雪上加霜;而枯水期由于水库拦截,各支流下游水量明显减少,甚至出现干枯断流.据水利工程调查发现,甘棠江、桃花江等主要支流水量明显减少,月光洞、白云江水库所拦截的支流下游河床成为干枯断流.可见受水利工程影响的支流枯季已失去对漓江水量的补给,是导致漓江枯季水量枯竭的原因之一.
为解决桂林洪涝灾害带来的压力,桂林市政府计划在漓江上游和思安江上游新修四座水库,分别为川江、小溶江、斧子口、思安江水库,使桂林市的防洪标准由现在的不足20年一遇提高到100年一遇,解决漓江流域旱涝灾害,保证漓江生态环境用水和漓江旅游用水需要,使漓江生态环境、通航条件和山水自然景观环境得到良好改善.建设堤防、水库,开辟分洪道,整治河道等工程措施是最可信,在相当程度上也是最容易的减轻洪水损失的措施[5],但应该认识到,水库可控洪水区域,主要在库区上游,而其下游的非水库区域,洪水如何解决,仍是一个盲区,并且,这部分区域远远大于水库所控范围.因此,防洪工程的建设应当考虑洪水之利,辅之以土地利用管理,进行以保护水环境为主的多目标综合治理,即雨洪资源化利用(或称环境水利),以适应当地地理和经济环境[4].
根据美国管理洪水的经验表明,洪水资源化利用是发挥洪水资源特性,缓解水资源短缺,减少水旱灾害损失,实现水资源可持续开发利用的重要措施[8].
洪水是灾,但也是宝,因为洪水时代表了一定量的水物质,由于是在一定的时间内过大、过强,才使之有害,按照“有水必储、有洪必分”原则,洪水时,降其势(即有洪必分),将水分导出去,疏导到适合储水的地方,实现全流域蓄水,那么,”水害”便转化为“水利”,通过这一人工的干预——管水、用水,实现水资源为所用,将会取得显著的社会效益、经济效益和生态效益.
洪水成灾往往是人类无节制地与水争地,限制水合理的活动空间,违反自然之水运行通道所造成的恶果(如围湖造田、坑塘掩埋、侵占河道等),水患的实质是人类经济社会活动侵占了行水通道[6].因此,还水空间,给河流、雨水保留足够的行洪通道,并充分保证蓄洪区的蓄洪功能[4],确立人类生产生活的边界和自然环境的边界,即确立人与自然环境各自的安全边界,其中划分人与水的边界,比较紧迫和重要的[6].
随着桂林市经济的快速发展和人民生活水平的提高,水资源供求矛盾日益尖锐已是不争的事实.但是,桂林每年的降雨量却是丰沛的.据桂林水文站资料统计,漓江桂林以上流域(集水面积2762 km2)多年平均降雨总量为63亿m3,减去蒸发掉16亿m3水,可利用水(含地下水6亿m3)有47 m3,相当于8个青狮潭水库的库容量,如此多的水资源,绝大多数都被白白流失掉.因此,竭力留住这部分雨水,对缓解桂林水资源紧缺,保证桂林经济建设和旅游可持续发展,将发挥重要作用.
水是生命之源,也是气候的调节器,由于水比热较大,当外界温度升高或降低时,它可以延缓温度变化幅度,创造更适宜人的小气候环境.桂林最佳旅游时间是4~10月,但全年旅游接待时间远小于5个月.因为,桂林毗邻北回归线,太阳辐射较强,夏季炎热,年极端最高气温可达36.0~38.0℃,同时,该时段降雨集中,易引发洪涝灾害;冬季,因“湘桂走廊”产生的狭管效应,来自北方的冷空气加速挺进,让这个南方城市变得寒冷难耐,综合来看,桂林市舒适度不高.因此,通过对雨洪储蓄,增加桂林市水域面积,可有效调节气温,降低冬夏极端天气发生,改善当地小环境,提升城市的舒适度,延长旅游接待时间,同时,水域又是造景的重要场所,根据各县乡特色,打造不同的景观,可谓一举多得,从而,为国际旅游胜地的打造提供重要的保障.
雨洪储蓄,增加了水域面积,不仅产生生态价值,其经济和社会价值也十分明显.桂林城市因漓江而兴起,自古以来,两岸居民与水共栖,积累了水产养殖的经验,但是,随着2012年1月1日《广西壮族自治区漓江流域生态环境保护条例》实施和漓江上游水库修建,大量的渔民和库区移民生计如何解决,成为地方政府一项艰巨的任务.因此,利用河流两岸和移民迁入地低洼土地、废弃坑塘、古河道等土地蓄水,开展水产养殖、种植,甚至旅游接待,将原本废弃或低价值的土地转变成具有极高附加值的土地,即增加土地面积,又可解决当地老百姓的生计.
“千峰环野立,一水抱城流”是桂林独具魅力的特色.雨洪截留,可有效扩大桂林市区及各(区)县水域景观,使“水在城中、城在水中、山环水绕、城景交融”的山水特色在更大范围凸显,为城乡居民营造一个优美的人居环境,进一步提升其生活品质,让广大市民和游客从中获得城市发展的成果和实惠.同时,也为建设世界一流的山水观光休闲度假旅游目的地奠定基础.
按照“有水必储、有洪必分、雨洪管理、科学利用”的理念,围绕“国际旅游城建设、城镇化和新农村建设”,利用好每一寸土地,每一滴雨水,让雨洪资源化思想融入到当地居民生活中.
观念更新,是开展工作的先决条件.雨洪资源化利用涉及到社会、经济、生态、环境、工程、技术、管理等多个层面,因此,需要多种专家、多种思想、多种技术、多种方法等共同研究解决,而目前,特别在地方政府层面,洪水治理的传统观念依然根深蒂固,决策时,多以水利或工程专家意见为主;执行时,偏重工程建设,这种局限性,正是后续问题不断的原因.
编制雨洪利用规划,应发挥多学科优势,全面而周全的分析当地环境、社会、经济、市场等数据.除地质、水文、气象、国土、农业、工程、生态等方面的专家参与外,还应会同社会学、经济学、艺术学、规划学、旅游学、商学等多方面的专家,在《桂林市十二五国民经济发展规划》、《桂林国际旅游胜地发展纲要》等上位规划基础上,结合村镇规划排水规划以及防洪等相关规划,编制桂林市城乡雨洪利用总体规划.
湿地、湖泊,以及沿河池塘是天然滞洪、蓄洪区,对于分洪削峰、调节水位、缓解堤坝压力有重大作用,因此,城乡建设中,这些区域应重点保留;其次,通过采取发放普查表、现场调研、基层座谈等多种形式,对城市及郊区可利用废弃池塘、古河床、低洼地、矿坑等区域进行普查,在摸清雨洪利用基础数据的基础上,进行雨洪利用潜力分析,做到“寸土必用,滴水必保”,充分利用有限的资源.
设计雨洪引导路径和排水渠道,洪水期,将雨水引导至蓄水空间.通过雨洪截留,补充回灌地下水,促使地下水位回升,提高水资源的可持续利用水平;枯水期,储备水反哺生产、生活所需用水.
根据《规划纲要》要求,“为提高桂林全市的城镇化水平、增强服务能力、提升中心城市集聚和辐射功能提供新的载体,将临桂新区与老城区共同打造成为桂林国际旅游胜地的核心区[1]”.核心区的建设,特别是临桂新区的建设,应与当前生态、环保理念相接轨,将“集雨系统”融入到基础设施建设之中,如利用路面收集雨水或建可渗式路面以减少径流系数;利用屋顶集水、蓄水;对新建车场、广场采用透水材料铺装,增加入渗量;利用绿地草坪(平或低于路面)滞蓄雨讯;增加城市水体,利用城市公园湖泊蓄水等,建立一套“雨水收集——雨水净化——雨水再利用”的城市分、储自循环系统,逐渐实现自给自足,减轻外来水的依赖,最终将核心区打造成,即具有古老文化底蕴,又具有现代环保理念的生态文明之城.
雨洪管理在保障地区生态安全方面具有重要作用,它打破了传统的防洪、排洪的思维模式,将灾害转化为可利用的资源,是对工程措施(如修建水库、水渠等)的有益补充.同时,雨洪管理与地方生产、生活建设紧密相连,是整个城乡建设体系的一部分,桂林建设国际旅游胜地应将雨洪管理纳入其中,通过加强雨洪管理提高区域水资源安全水准,保障桂林国际旅游胜地建设和旅游可持续发展目标实现.漓江流域的雨洪管理需要通过正确认识雨洪资源的价值,加强雨洪资源规划、营造蓄水空间、在核心区建设集雨系统等,全面提高流域雨洪资源利用水平.雨洪管理是一个复杂的巨系统,它涉及到区域水利工程、给排水、环境工程、城市规划、建筑学、水土保持和水资源等学科领域,还要涉及到景观和道桥工程等多学科知识,除具有创新的概念和思维方式外,还需要通过多学科交叉融合,通过严格的量化计算与严谨的学术研究获得支持,只有这样才能保证雨洪管理设计能够真正起到预期的效应,这也是今后需要努力的方向.
[1] 桂林国际旅游胜地建设发展规划纲要(2012—2020),2012.11.
[2] 刘福洲,白先达.桂林漓江致洪暴雨分析[J].安徽农业科学,2011,39(15):9090-9092,9164.
[3] 罗锦珠.桂林漓江洪旱灾害成因分析及综合治理刍议[J].人民珠江,2006(4):77-79.
[4] 向立云.美国洪水管理之父——吉尔伯特·怀特与《调整人与洪水的关系》[J].中国防汛抗旱,2008(1):55-56,70.
[5] 黄运才.桂林市洪涝灾害成因与建设洪水预警预报系统的建议[J].广西水利水电,1996(4):19-22.
[6] 王培华.自然灾害成因的多重性与人类家园的安全性——以中国生态环境史为中心的思考[J].学术研究,2008(12):91-96.
[7] 缪钟灵.漓江发育演化及与相邻流域关系[J].中国岩溶,1998,17(4):385-391.
[8] 李忠东.美国的洪水资源化利用[J].现代职业安全,2010(108):95-99.