玉环县雨洪资源利用分析

2014-01-30 13:40叶凌云尹志伟
浙江水利水电学院学报 2014年2期
关键词:雨洪河道雨水

叶凌云,尹志伟

(1.台州市水文站,浙江台州 318000;2.台州市水利局,浙江 台州 318000)

雨洪资源利用是一种传统的水资源利用方式,但随着水资源开发利用技术水平的提高以及新的水资源管理手段的发展,需要在雨水资源和洪水资源利用方面进行创新性的探索[1].玉环县是一个海岛县,水资源相对较为缺乏,加强雨洪资源的利用成为玉环县增加水资源有效利用量、优化水资源利用格局的重要措施.

1 玉环县水资源特点

玉环县位于浙江省东南沿海黄金海岸线中段,由楚门半岛、玉环岛和鸡山岛等135个外围岛屿和海礁组成.玉环县多年平均降雨量1 450 mm,最大年份降雨量2 077 mm,最小年份降雨量898 mm,全县多年平均水资源量为2.696亿m3.

玉环县是浙江省水资源较为紧缺的地区之一,人均水资源量为577 m3,考虑可能外调水量,人均占有量也不过624 m3,只有浙江省人均水资源量的35.5%,全国人均水资源量的27.1%,而且水量年内分配不均,6~9月份水资源量占到全年的约50%,这就意味着玉环县要有较大调蓄能力的区域水资源调节系统,来满足社会发展取用水的需求[2].但是,玉环县作为海岛县,由于海岛地区地形地貌的特殊性,修建大型调蓄水利工程的可能性较小,水资源调配能力较小,现状地表水蓄水能力只有1.05亿m3,仅为多年平均水资源量的30%左右,水资源开发利用难度较大,属于典型的资源型缺水地区.另一方面,根据水库水质监测数据,玉环县水库普遍为Ⅲ类及其以下水,水质型缺水与资源型并存.

根据《玉环县域总体规划(2005-2020年)》,至2020年,预计总需水16 309万m3,而届时即使充分采取可能开源措施的情况下,全县可供水量也只能达到约14 767万m3,要缓解玉环县水资源供需矛盾,就需对雨洪资源创新利用,充分挖掘其潜力.

2 玉环县雨洪资源利用成果

2.1 加大水库资源的利用

水库是玉环县的主要的供水来源,但均是小型及以下水库,调蓄能力较小,目前有小(一)型水库7座,小(二)水库9座,水库蓄水库容2 274.2万m3,兴利库容1 828.53万m3.但由于玉环县降水时空分布不均,受台风影响较大,局部短历时、集中降水时有发生,从防洪安全角度考虑,只能瞬时排泄,这样拦蓄和利用雨洪资源就比较困难.玉环县为加强对玉环县水资源的管理,保障供水正常,按照“有计划、有序”的原则,建立水资源统一调度联席会议制度.该制度根据县自来水公司、节水办上报的全县每月需水量、各行业用水计划、各水厂供水计划等情况,联席会议确定各水库、水厂供水计划,阶梯式用水级数的调整和隔日用水时间等.该制度的建立,有利于整合各方力量,加强了水资源管理,使有限水资源得到充分的利用,进而可以灵活机动地调度洪水,预蓄预泄,增加蓄洪水量.另外,对水库除险加固,提高水库复蓄系数,提高了雨洪的利用率.

2.2 大力发展雨水集蓄工程

雨水集蓄工程在玉环县的应用主要有两部分,一是企业修建雨水集蓄工程,代表企业有玉环县龙生水制品有限公司和浙江世进水控股有限公司,龙生水制品公司将多达1万m2的厂房屋面改造用来收集雨水,年收集雨水多达2万t,世进水控股公司充分利用房顶、地面约9 000 m2的面积建设雨水收集管道及蓄水池,3个蓄水池年收集雨水达3 000~40 00 t;二是海岛居民屋顶储水工程,海山乡、鸡山乡等小岛发展较为迅速,目前雨水集蓄超6万m2,可利用雨水资源达到7万m3.

2.3 提高河道的复蓄能力

玉环县玉坎河系、庆澜河系、楚门河系、九眼河系等主要河道先后进行了“清水工程”、河床硬化及玉坎河整治等多项措施,增加河道深度、减小河道纵坡、提高河道雨洪资源的拦蓄能力,不但可以逐步解决短历时、集中降水的雨洪资源无处可蓄,有效利用比较困难的难题,还可以通过以蓄代排,减轻河道的防洪压力.

2.4 改善农业喷滴灌用水

目前玉环大力发展高效灌溉工程,文旦等水果蔬菜基地的大量建设,如何保证农业用水的可靠性,也是要考虑的问题之一.由于玉环县河道水质较差,作为农业灌溉用水水源会对作物产生污染,雨水资源相对含氧量高,污染较轻,可以更好地促进作物生长,改善作物的生长环境.玉环县在多个基地棚附近建蓄水设施,有效地集蓄雨水,用来作为农业喷灌、滴灌的水源[3].

3 雨洪资源的展望

玉环县雨洪资源利用虽已取得一定的成果,但仍处于初步阶段,下阶段除了要发展常规水利工程调蓄洪水外,还应该从多方面、多角度来大力发展雨洪资源.

3.1 科学调度水资源

玉环县水库已实现统一调度,但目前仍处于基于以需供水,并未能综合利用水资源.玉环县水库都是调节作用相对较小水库,以供水为主要目标,在保证水库防洪安全的前提下,通过科学分析可以适当抬高汛限水位,改一级控制为多级控制,要让弃水有目的、有计划的排放,根据实际情况科学利用河道、渠系蓄水,合理调度控制闸,控制河道下泄量,有计划地冲洗河道,发挥河道的蓄水效益,弃水也能够发挥其生态环境效益.

3.2 重视城市雨水

当前政府部门对城乡供水非常重视,为保证城乡居民饮用水安全,对自来水出厂水的水量、水质都有严格规定,目前大量的可以饮用的水资源用于绿化、冲厕所,洗车、洒水,从某一方面来说,也是一种浪费,而且自来水中含有氯元素,对作物有害[4].利用雨水不但可以减少水资源的浪费行为,也能够促进生态环境发展,实现节水和生态保护的双赢.“中水”利用技术已在很多地方大力发展,而雨水利用却相对较少,雨水利用的成本远比中水低,水质也更好,应重视雨水利用.随着城市化进度的发展,城区道路不断拓宽,地面硬化面积持续增加,雨水难以下渗补给地下水,在这种情况下,在城市草坪下面、停车场、空地、道路等修建雨水池,使雨水不流入城市污水排放系统,有效防止雨水污染,而后经简单处理,就可以用于水面景观和城市绿化.可以在居民楼、办公楼设置雨水池,用于冲厕所、洗汽车、浇灌花草树木、清洁道路等.

3.3 利用河道蓄水

玉环县河道大多短小,近些年经过虽对河道进行大力整治,但由于流经城区的河道都已建成为渠道,这使得降雨时的洪水迅速排除,无雨时河流对污染物基本上没纳污能力,河道脏臭.河道补水是河道生态用水重要工作之一,以往的补水方案一般是从外部调水和上游的水库补水,不但工程浩大、成本高,而且造成了水资源的大量流失.玉环县水资源较匮乏,用于河道补水的水量有限,河道可利用水较少.可以在河道上建设橡胶坝,使河道常年维持一定水位[4],在汛期,坍坝过洪,在枯水期,充坝蓄水;还可以在河道两岸建设地下蓄水池或利用人工湖泊,将河道雨洪暂时存储,在枯水期向河道补水或用于农业浇灌.雨洪补水有以下优势:雨水水质清洁,没有异味,作为河道补水易被人们接受;不需要建设长距离的输水管道,节省投资,成本较低,实施方便.城市新区建设规划时,也要尽量保持河道和池塘的面积,设计城市水面景观,降雨时可以拦蓄部分水量.

3.4 用地下水库蓄积洪水

玉环县地下水则连年超采,已形成很大地下水库容,可利用超采区形成的地下水库容,实施雨洪水,地表水和地下水联合调蓄[5].农村地区可以采取增加植被覆盖,在一些平缓的山坡地区挖沟、造梯田,层层拦截坡流,促进地表径流下渗,形成地下径流,最终汇成河川基流.在城市规划时,减少地面水泥路,采用透水性柏油马路,雨水可以渗漏到地下,或者可利用石块等透水性材料铺设,并在透水面下设置渗沟、渗井,减少硬质地面,增加雨水的入渗量.

3.5 农业技术利用

目前农业有一项新技术,就是保水剂,保水剂是根据作物生理特点经科学方法研制的保水抗旱产品,内含作物生长所需营养元素及多种微量元素.具有吸水性高,保水性强、优异水分调控等特点,当植物生长需要时可以源源不断地供应水分.保水剂施于作物根部土壤中,降雨时可吸收其自身重300~400倍的水量,天晴时缓慢地释放,在北方可使作物成活率大大提高,南方可用于灌溉水源缺乏的耕地.此种材料成本较低,可反复吸水放水,有效期长达2~3年,在特别干旱的年份就可以使用保水剂,促进植物的生长,避免出现农田干涸、作物枯死的情况.

4 结论和建议

玉环县作为一个水资源缺乏的海岛县,雨洪资源的利用发展有着非常重要的意义,要想长期有效发展,还必须建立起一个有效利用雨洪水资源的体系.

4.1 多举措综合发展

目前玉环县雨洪利用还处于初步发展阶段,各种雨洪利用方法也是单独设计、单独发挥作用,各种配套设施和措施没有跟上,导致一些工程大量资金投入却成效不明显.就拿多次开展的城区河道治理,只是单纯地进行河道疏浚,没有从城区河道污染源头上加以综合整治.如玉坎河的治理,一方面,玉坎河两侧的工业废水排放没有得到有效遏制.据调查,玉坎河沿线各类工业企业及加工户500多家,其中从事非法金属表面处理的加工户就有100多家,还有一些非法酸洗的加工户也大量存在,大多企业及加工户将废水不经处理非法排入河道,致使河水污染日益严重,甚至变黄、变黑.另一方面,玉坎河上游的三潭河、东门河、石井河、城关河等,生活污水的乱排也相当严重,很多化粪池的污水没有达标就直接排入河道,致使城区河道上游河水变黑发臭.对此情况,就不仅需要考虑如何利用雨洪资源,更需把雨洪资源提高到和其它水资源同等的地位上,这涉及到多部门、多学科,是一项颇为系统的工程.玉环县作为一个海岛县,从工程上挖掘潜力有限,雨洪资源的利用既不能仅局限于防洪涝和安全排放,也不能简单地加加减减,或单方面考虑如何控制径流污染或单纯雨水利用来解决雨洪问题,而应基于更高层次从水质、水量、良性水循环系统和景观、生态等整体考虑,科学地建立雨洪控制与利用综合模式,进一步促进雨洪利用信息化.

4.2 建立雨洪控制绿色建筑评价标准

绿色建筑的核心应该是节约资源和保护环境,有的发达国家雨洪工程技术水平已经发展达到一定水平,而我国绿色建筑评价标准中有关于雨洪利用的内容比较单薄,需要不断充实[6].建立雨洪控制绿色建筑评价标准在环境保护、资源利用和场地方面有着积极的作用,应结合实际情况,学习国外经验,为雨洪利用工程的发展提供理论支持以及经验准备.

4.3 制定雨洪利用的法律法规和技术规范

雨洪资源利用遵循的是水资源的可持续发展观,必须因地制宜制订、出台有关建设项目中雨洪利用设施建设管理办法、条例、法律和法规,尽快制定雨洪利用方面关于规划、设计、施工、运行等配套技术标准[7].明确雨洪利用的基本原则,规定城市公共建设、小区规划以及配套设施均要设计雨洪利用设施等.

[1]王银堂,胡庆芳,张书函,等.流域雨洪资源利用评价及利用模式研究[J].中国水利,2009(15):13-16.

[2]吴华安,施冬林.海岛地区节水型社会建设实践与启示——以玉环县为例[J].浙江水利科技,2012(3):12-14.

[3]奕永庆.雨水利用的历史现状及前景[J].中国水利水电,2004(9):48-50.

[4]邴守启.深圳市雨洪规划研究[D].北京:北京工业大学出版社,2006.

[5]周 蔚,叶碎高,王红星.杭州市防洪减灾与雨洪资源化利用探讨[J].黑龙江大学工程学报,2011(2):18-23.

[6]QADIRA M,SHARMAB B R,BRUGGEMANA A,et al.Nonconventional water resources and opportunities for water augmentation to achieve food security in water scarce countries[J].Agricultural Water Management,2007,87(1):2-22.

[7]彭秀格.衡阳市加大雨洪资源利用的思考[J].价值工程,2011(36):58-59.

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