孫小成,呂淑英,夏繼紅
(德州市水利局,山東 德州 253014)
德州市地處魯西北,屬黃泛沖積平原,總面積10356km2,年平均降雨量558.8 mm。德州市降水量主要集中在汛期6~9月份,據(jù)德州站長系列(1956~2006年)資料統(tǒng)計,汛期(6~9月)四個月的降水量達(dá)430.0mm,占全年降水量的76.95%;7、8兩個月降水量為314.6mm,占全年降水量的56.3%;7月份降水量最大為186.5mm,占全年降水量的33.8%。由此可見,德州市降水量年內(nèi)分配比較集中,夏季暴雨往往形成大洪水,甚至造成洪澇災(zāi)害。
1)河流干枯斷流。德州市境內(nèi)河道的主要作用是農(nóng)灌和行洪排澇。由于德州市屬資源性缺水地區(qū),加之開發(fā)利用不合理,造成河流干枯斷流,致使大面積河床荒蕪、沙化,河道淤積、功能退化。
2)地下水超采。由于地表水資源的貧乏和水污染的加劇,德州市地下水超采現(xiàn)象十分嚴(yán)重,以犧牲環(huán)境為代價維持著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水需求。地下水多年平均超采量為2849萬m3,其中淺層為693萬m3,深層為 2150萬m3。夏—武、寧津大柳淺層超采區(qū)自80年開始形成,漏斗區(qū)總面積達(dá)1902.2km2,漏斗區(qū)水位埋深15.48m。同時以德州市區(qū)為中心的漏斗區(qū)面積不斷擴(kuò)大,截止目前,德州漏斗面積達(dá)3000km2,漏斗中心水位埋深達(dá)100m之多,已和翼、棗、衡漏斗連為一體,成為全國著名的大漏斗群。
3)水質(zhì)污染嚴(yán)重。目前,水污染正從支流向干流延伸,從城市向農(nóng)村蔓延,從地表向地下滲透,從淺層向深層發(fā)展。近年來監(jiān)測資料表明,全市河流水質(zhì)污染嚴(yán)重,所評價的十個河段,只有馬頰河李家橋閘為Ⅳ類水,占總體評價河段的12.5%;其余均為超Ⅴ類水,占總體評價河段的87.5%。而淺層地下水,特別是沿河兩側(cè)的淺層地下水污染物總體含量呈現(xiàn)總體上升趨勢。
因此,德州市已成為一個水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱的城市,改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用形勢嚴(yán)峻,任務(wù)艱巨。
德州市目前三干流(徒駭河、馬頰河、德惠新河)河道修建了17座攔河閘,設(shè)計蓄水能力8000萬m3,由于淤積嚴(yán)重,實(shí)際蓄水能力只有 5000萬m3,而德州市多年平均徑流量1.7億m3,現(xiàn)有的工程設(shè)施不僅攔蓄能力不足,而且遠(yuǎn)沒有達(dá)到工程設(shè)計的功能綜合、配套科學(xué)、充分利用降水的程度。由于地表水資源開發(fā)程度已高達(dá)90%以上,地下水大部分超采,引黃需根據(jù)分配的黃河水指標(biāo)引水,不僅總量得不到保證,不能適時供水,而且引黃必引沙造成環(huán)境沙化,所以洪水利用在德州市具有重要的戰(zhàn)略意義。首先,實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的控制洪水向現(xiàn)代的洪水管理觀念的轉(zhuǎn)變,這是一個觀念的進(jìn)步,是一種科學(xué)的治水思想,符合現(xiàn)代水利、資源水利和可持續(xù)利用的治水思路。其次,實(shí)現(xiàn)洪水利用可以明顯提升區(qū)域水資源承載力,有利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,有利于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,有利于改善和恢復(fù)地質(zhì)狀況,有利于群眾生產(chǎn)生活質(zhì)量和水平的提高。
一是工程安全問題。要提高洪水利用率,就必須抬高現(xiàn)有防洪工程運(yùn)行水位,甚至突破原設(shè)計參數(shù)運(yùn)行。德州市三干流攔河閘大部分建于70年代初,至今已運(yùn)行30余年,限于當(dāng)時的建設(shè)條件和設(shè)計能力,工程先天存在不足,運(yùn)行中維修加固不到位,大部分已成為病險工程。抬高運(yùn)行水位,工程安全沒有保障。
二是工程設(shè)施不足問題。德州市除三干流河道,另有30km2以上的支流河道152條,無論干流還是支流,攔蓄設(shè)施太少,不利于調(diào)洪蓄水。位于該市的齊河北展、恩縣洼兩個滯洪區(qū)同樣由于工程不配套,不具備啟用條件,主動分洪蓄水的設(shè)施更是缺乏,需要新建和配套建設(shè)一定的蓄水工程。因此實(shí)施洪水資源利用,必須重新進(jìn)行工程規(guī)劃。
三是利益平衡問題。洪水資源利用可能導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)利益損失不一致性,受損失的地區(qū)不一定受益,受益的地區(qū)不一定有損失。如攔河閘抬高運(yùn)行水位勢必造成較大的淹沒損失,在工程規(guī)劃中必須統(tǒng)籌考慮解決問題。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,尤其伴隨工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快,人類社會的用水量與用水保證率需求都顯著提高。洪水并非完全有害,它是可利用水資源的重要組成部分,是維系生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要條件??茖W(xué)合理地調(diào)控洪水既可滿足人類對水量、水能的需求,還有維持河道行洪能力,補(bǔ)充地下和地表水資源,改善河流和水庫天然淤積或沖刷狀況,延長堤防和水庫的使用壽命,并為濕地、灘地等輸送水沙以改善水生態(tài)環(huán)境,稀釋污水提高受污水體的自凈能力,協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系。加強(qiáng)洪水利用,改善生態(tài)環(huán)境,可從以下幾個方面著手:
一是在對現(xiàn)有河道進(jìn)行增容擴(kuò)容的同時,科學(xué)規(guī)劃,增加攔河閘,改善河流水生態(tài)環(huán)境。德州市現(xiàn)有干支流河道淤積嚴(yán)重,過水能力下降30%~50%,采取清淤、拓寬加深河槽的方法進(jìn)行增容,嚴(yán)格控制排放不達(dá)標(biāo)污水,通過工程配套將攔河閘與漏斗區(qū)的回灌防滲工程連接起來,與坑塘等農(nóng)用蓄水設(shè)施連接起來,把汛期多余的洪水最大限度地轉(zhuǎn)化為資源。不僅可以美化環(huán)境,也可補(bǔ)充地下水,還能減少引黃水量,相應(yīng)減輕引黃泥沙處理的負(fù)擔(dān)及對環(huán)境的影響。同時,在不影響防洪除澇的前提下,對有條件的干支流河道進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,繼續(xù)建閘(或橡膠壩),提高調(diào)蓄能力和河流自身的自凈稀釋能力,改善河流水生態(tài)環(huán)境。
二是蓄滯洪區(qū)主動分洪,面對嚴(yán)重缺水及生態(tài)日趨惡化的現(xiàn)實(shí),應(yīng)對蓄滯洪區(qū)實(shí)施主動分洪,恢復(fù)地下水位,恢復(fù)濕地,改善濕地水生態(tài)環(huán)境。位于德州市的恩縣洼滯洪區(qū)(即恩縣洼濕地)是漳衛(wèi)河下游最后一個滯洪區(qū),由于自然和人為因素,恩縣洼濕地蓄水量、積水面積、積水滯留時間正在不斷減少,可根據(jù)滯洪區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行分區(qū)運(yùn)用,即將滯洪區(qū)內(nèi)的部分洼地主動分洪,汛期發(fā)揮蓄滯洪水功能,蓄存洪水;非汛期發(fā)揮蓄水抗旱功能。在措施上,做到防洪工程、安全建設(shè)工程、水資源開發(fā)工程有機(jī)結(jié)合,撤退道路和分區(qū)圍堤結(jié)合,滯洪區(qū)退水河道與供水渠結(jié)合等,使滯蓄的洪水轉(zhuǎn)化為資源,蓄水且輔助防洪,抬高濕地的地下水位,從而改善濕地水生態(tài)環(huán)境。
三是興建坑塘、水庫,使洪水轉(zhuǎn)化為資源,減少引黃量,預(yù)防引黃干渠兩側(cè)及沉沙池周圍形成風(fēng)沙區(qū)。目前,德州市除三干流河道外蓄水能力僅2億m3,今后應(yīng)大規(guī)模興建坑塘、水庫等設(shè)施,豐水年以河道來水充庫,枯水年以引黃和引江充庫;坑塘可直接匯集降水產(chǎn)生的徑流,具有蓄水和消減洪峰的雙重作用。德州市現(xiàn)有萬畝以上洼地62處,為興建各類蓄水設(shè)施提供了良好的地形條件。若能通過調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等措施,提高蓄水能力,可大大減輕防洪壓力,并相應(yīng)減少引黃供水的費(fèi)用以及泥沙造成的環(huán)境問題。根據(jù)這一實(shí)際情況德州市已開展實(shí)施了“千、百、十”蓄水工程,力爭3年時間使全市蓄水能力增加5億m3,目前多項工程已開工建設(shè)。
四是高效利用洪水資源,改善地下水生態(tài)環(huán)境。啟動地下水庫建設(shè),從根本上解決地下水生態(tài)問題,實(shí)現(xiàn)“三水”資源的立體開發(fā)、聯(lián)合調(diào)度和優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)人水和諧。多年來,由于連續(xù)、超強(qiáng)度開采地下水,德州市已經(jīng)形成了1700多平方公里的淺層地下水降落漏斗,由于地下水位下降導(dǎo)致水井越打越深,陷入了抗旱—地下水下降—增加用水成本—土壤干旱化—再抗旱的惡性循環(huán)。解決這一問題的根本途徑就是利用超采所形成的地下水降落漏斗,采取自然修復(fù)、人工回補(bǔ)和依法限采等辦法,建設(shè)“漏斗型”地下水庫。據(jù)專家測算,建設(shè)地下水庫比建設(shè)地表水庫可節(jié)省投資80%。因此充分利用洪水資源,增加可利用水量,改善地下水生態(tài)環(huán)境,可為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水生態(tài)環(huán)境恢復(fù)提供水源保障。