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沧州市雨洪资源综合利用调度分析

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摘要:通过对沧州市水资源利用现状及存在问题分析,提出沧州市在确保防洪安全的情况下,如何科学合理的利用雨洪资源,提高雨洪资源利用率,是缓解沧州市水资源紧缺问题和防洪减灾的重要举措。

关键词:沧州市;雨洪资源;综合利用;调度分析

中图分类号: S609.9文献标识码: A

沧州市水资源严重短缺,多年平均水资源总量为12.02亿m3,人均水资源量占有量仅180m3,远远低于国家缺水警界线标准,属于极度缺水区。境内浅层地下水60%的面积为微咸水或咸水,长期以来一直靠开采深层地下水来维持生产生活,年均超采约5亿m3,由于连年掠夺式开采,形成了以沧州市为中心,青县、黄骅为分中心的多个漏斗组合的区域性漏斗,出现了地下水位连年下降,地下水漏斗不断扩展、地面沉降加剧等一系列地质环境问题。

沧州市地处海河流域下游,气候特征决定了该区域汛期(6-9月)降水量非常集中,一般占全年降水总量的80%左右,产流时间集中,且此时农作物靠雨水即可满足生长需要,另由于节制工程的缺失、老化,对地表水的拦蓄利用量不大,本地降水和入境水大都入海和外排,且极易形成洪涝灾害。

沧州市一方面水资源严重短缺,另一方面雨洪资源却不能得到充分利用,因此,如何科学合理的利用雨洪资源,提高雨洪资源利用率,是缓解沧州市水资源紧缺问题和防洪减灾的重要举措。

1 沧州市雨洪资源量

沧州市雨洪资源量包括本土雨洪资源量与外来雨洪资源量两部分。

1.1 本土雨洪资源量

本土雨洪资源量,是指本区域内的降雨扣除蒸发、入渗后形成的地表水资源量,一般通过降雨径流关系推算,主要包括农村雨洪资源量和城市雨洪资源量。

沧州的气候特征决定了区域汛期降雨非常集中,易形成地表径流和洪涝灾害,因此,就沧州而言,进行雨洪资源的调控与利用规划,缓解水资源短缺危机意义重大。

根据1990-2008年系列资料计算,沧州市本土雨洪资源量为2.85亿m3,其中,农村年均降雨形成的地表水资源量为2.73亿m3,城区多年平均降雨形成的地表水资源量为0.1205亿m3。

1.2 沧州市外来水量

通过对沧州各河道多年实测水文资料计算,全市的入境水量呈逐年锐减趋势。按1990-2008年资料计算,全市年均入境水量为8.90亿m3,年均出境入海水量为4.78亿m3。

沧州市雨洪资源总量为本土雨洪资源量2.85亿m3和入境水量8.90亿m3之和,即11.75亿m3。目前年均拦蓄利用量为6.97亿m3,拦蓄利用率为59.3%,尚有约40%的雨洪资源有待进一步调控利用。

2 雨洪资源利用途径

雨洪资源的利用是由区域蓄水过程、用水过程等所决定的。现有蓄水能力是雨洪资源利用的静态最大值,是雨洪资源化的重要指标。

农村雨洪资源利用的形式很多,通过深耕锄耙、覆盖保墒等措施涵养当地雨水,补充土壤水分,回补浅层地下水;利用作物或树木之间的空间区域收集雨水,补充作物或树木根系水分;利用河渠、坑塘、水库、洼淀收集储存当地雨水和外来客水,以备干旱时需要。

城市雨洪利用方式,主要是通过雨污分流、屋顶雨水的收集利用用于绿地绿地浇灌、冲厕、工业冷却循环水等;园区雨水集蓄,可通过绿地入渗,维护绿地面积,同时回补地下水。

3 区域内蓄水能力分析

沧州市境内主要有三大行洪河系,即大清河系、子牙河系、漳卫南运河系。主要行洪河道有漳卫南运河系的漳卫新河、南运河、捷地减河;子牙河系的滏阳河、滏阳新河、滹沱河、子牙河与子牙新河;大清河系的赵王新河。行洪河道总长717.96km,设计流量总计20760m3/s。

主要河道上有大中型闸、涵54座,蓄水长度1233.10km,蓄水能力为2.14亿m3;沟渠有1027条,中小型闸、涵94座,蓄水长度4690.40km,蓄水能力为1.56亿m3。

沧州市境内水库洼地有南大港、黄灶、杨埕、大浪淀、白洋淀、腾南大洼等6座,蓄水面积为189.70km2,蓄水能力为2.91亿m3。

沧州市坑塘7674个,蓄水面积达106.23km2,蓄水能力1.43亿m3。

4 雨洪资源调控与利用存在的问题

沧州市对雨洪资源的利用,做了大量的工作,但由于没有合理的规划,对雨洪利用率不高。

沧州市城区只有极少一部分用于市内景观(沧州市区的人民公园的人工湖、莲花池、南湖)蓄水,改善市区环境。在城区也兴建了一些透水路面,但是主要是兴建城区,旧城区没有多大改变。

沧州市境内现有河道,经过多年运行,淤积严重,并且河道之间多数处于封闭状态,缺少连接工程。另外,现有水利工程大部分标准偏低,且渠系工程不完善,老化失修,不利于雨洪的调控利用。主要存在问题:

一是沧州市旧城区管道为雨污合流,不但造成了雨洪资源的浪费,在汛期也易造成市区严重内涝,给居民出行和生产生活造成不便。

二是沧州市城市建设没有充分考虑雨水的蓄、渗、集设施,因此,沧州市城区的雨洪资源利用率不大。

三是沧州境内主要河道淤积严重,多数处于封闭状态,缺少河系间的连接工程,水利设施年久失修,规模小,标准偏低,蓄水能力大大降低。

四是雨洪利用工程与全体市民的日常生活息息相关,对社区家园的绿化、美化及环境建设有直接的影响,是一项利民惠民的社会工程。目前公众对这一问题的认识和参与程度还远远不够,即使有所认识并持欢迎态度的用户和市民,也因缺少具体指导而不好参与或不知如何参与。

五是雨洪利用工程公益性强,投资回报期较长,在短时间内很难显现其经济效益。企业和投资人参与雨洪利用工程建设的积极性不高,工程发展缓慢。

六是关于专门的雨洪资源利用的相关法规和技术规范与标准,在沧州还是一个空白,出现相关问题无法可依。

七是雨水利用工程目前还没有纳入沧州市的整体规划,不利于统一管理和建设。

八是沧州市目前没有专门的雨洪调控与利用的领导机构,不利于对雨洪工程建设和改造进行统一管理。

九是沧州市雨洪资源调控与利用的资金保证程度不足,致使很多水利工程不能开工建设。

5 雨洪资源综合利用调度分析

为了充分利用汛期雨洪资源,要在确保防洪度汛安全的前提下,尽可能地拦蓄当地降水及过境洪水。抓住汛期降水多及上游中小洪水下泄有利时机,在利用现有河渠、坑塘、水库、洼地及工程设施,科学规划,在确保安全的情况下,把宝贵的雨洪资源充分蓄存。

5.1 坑塘的修复及新建

沧州市现有坑塘7674个,总蓄水能力14322万m3。但由于淤积、修建宅基地等原因,造到不同程度的破坏。本次调度方案一方面要对已有坑塘进行修复,另一方面是新建开挖一批坑塘,至2020年计划开挖和修复坑塘7800个左右,每个坑塘的蓄水量2万m3左右,总蓄水量可达16000万m3,主要蓄存汛期降水和引蓄上游来水,用于周边农业灌溉和美化环境,调解小气候。南运河过水机遇较多,在运河两侧5km范围内建100个百亩坑塘,1000个30亩坑塘,由东光、南皮、吴桥、泊头、沧县、青县和运河、新华8个县(市、区)分段实施。

5.2 水库的兴建

沧州市现有大浪淀水库,蓄水能力1.003亿m3,杨埕水库。蓄水能力6568万m3。参考南水北调配套工程建设,至2020年规划兴建9座水库,总蓄水能力达2.016亿m3,除蓄存南水北调的水外,可择机存蓄汛期本地径流或外来客水

5.3蓄水节制闸配套建设

目前,我市有的河道缺少蓄水节制闸,有水蓄不住,规划至2020年建设17座蓄水节制闸,总蓄水能力为7015万m3。

5.4河道、沟渠清淤复堤

沧州市境内大部分河道,为上世纪六十年代开挖建设,经过多年运行,现淤积严重,影响河道正常运行,减少了河道的蓄存水量,计划利用8年时间完成对沧州市主要河道的清淤、疏浚和复堤,届时河道增加蓄存水量23122.4万m3。

5.5 河渠坑塘联网工程

境内的三大行洪河系虽然已基本实现连通,但沟渠河流与坑塘之间还不能很好的连通,计划在原来连通工程修复的基础上,增加一些沟渠和扬水站,使境内的河流、沟渠、坑塘全部联网,做到一处有水全部有水,统一调度,实现地表水资源的综合利用。

完成上述坑塘、涵闸、水库等蓄水工程的建设和河道等的清淤后,我市至2020年将增加蓄水能力54500万m3。

作者简介: 沈秀云,女,汉族,沧州市水务局,正高级工程师。