賈興義，范正印，李林虎

(慶陽市西峰區(qū)水保局，甘肅 西峰 745000)

1 慶陽市雨洪徑流集蓄利用現(xiàn)狀及存在問題

慶陽市區(qū)位于甘肅省東部的董志塬上，為黃土高塬溝壑區(qū)地貌，氣候干旱，年內(nèi)降水分布不均，且降水多以暴雨形式出現(xiàn)，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重。為保持水土，人們在長期的生產(chǎn)實踐中總結(jié)出了一系列行之有效的防止雨洪徑流沖刷、侵蝕表層土壤的方法，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，取得了顯著成效。慶陽市的雨洪徑流集蓄利用方式主要有兩種:一是通過大面積的梯田建設(shè)有效攔截地表徑流，促使其就地入滲;二是利用局部有利地形修建多種形式的小型攔蓄工程，對難以就地入滲的地表徑流先集蓄再利用。雨洪徑流集蓄利用的主要措施包括在塬面上的房前屋后、道路兩側(cè)、田間地頭修建水窖，在街道兩側(cè)、村莊周邊、溝頭附近修建澇池，在塬面較大胡同、集流槽末端和溝頭以埂代路修建溝頭防護(hù)措施，在坡面建設(shè)水平階、水平溝、魚鱗坑等，在支毛溝修建谷坊、淤地壩工程等。

近年來慶陽市社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市不斷增容擴(kuò)建，給水土保持工作帶來了新的難題。首先，城市建設(shè)區(qū)硬化面積不斷增加，原來的水保措施逐漸喪失了滲蓄功能，增加了城市防洪壓力;其次，雨洪徑流集中排放造成溝頭溯源侵蝕活躍，破壞了生態(tài)環(huán)境和塬面的完整性;再次，雨洪徑流攜帶大量泥沙流向下游，造成上游水土流失嚴(yán)重，下游防洪壓力加大?？傊?，雨洪徑流沖刷表層土壤造成的水土流失導(dǎo)致城市周邊生態(tài)環(huán)境惡化、社會矛盾突出，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的和諧、健康、可持續(xù)發(fā)展。

2 雨洪徑流集蓄利用實踐

針對慶陽市城區(qū)雨洪徑流無序排放、土壤侵蝕嚴(yán)重的現(xiàn)狀，從 2003年開始水利水保部門總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，努力轉(zhuǎn)變治水思路，改變過去傳統(tǒng)靠排的簡單思路和單一做法，變以排為主為以集蓄、利用為主，充分利用城市硬化地面相對集中、集蓄效率高的特點(diǎn)，因勢而為，趨利避害，采用雨污分流的方法進(jìn)行了較大規(guī)模的城市天然雨洪徑流收集利用實踐，變雨洪危害為雨洪資源，逐步從控制雨洪向利用雨洪轉(zhuǎn)變，提出了雨洪資源集蓄利用的途徑與方法，加大了對城市雨洪徑流危害的治理力度，實施了較大規(guī)模的旨在實現(xiàn)雨洪徑流集蓄利用的保塬生態(tài)試驗工程——天湖工程。

天湖工程占地11.3 hm2，以慶陽市西峰新城區(qū)世紀(jì)大道和世紀(jì)廣場共1.22km2硬化區(qū)域為集流場[1]，利用城市雨水管網(wǎng)和污水管網(wǎng)分離的有利條件，自新城區(qū)雨水管網(wǎng)末端起埋設(shè)引水管至蓄水人工湖，對雨洪資源進(jìn)行收集利用。該工程于 2003年初開工建設(shè)，2004年 4月12日竣工交付使用。人工湖水面面積 4hm2，成湖后平均水深約3m，總體由城市硬化集雨區(qū)、雨水管網(wǎng)、沉沙池、人工湖、尾水渠等構(gòu)成，總?cè)萘?3.28萬m3，年復(fù)蓄水量38.8萬m3。天湖工程作為慶陽市第一個利用城市較大面積公共硬化區(qū)域開展的城市雨洪徑流集蓄利用工程，不但能有效遏制城區(qū)雨洪徑流下溝造成的水土流失危害，保護(hù)和治理城區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境，而且很好地減輕了城市防洪壓力，緩解了旱塬城市水資源短缺壓力，為綠地養(yǎng)護(hù)、街道灑水、城市抗旱、城郊高效農(nóng)業(yè)灌溉提供了補(bǔ)充水源，其做法得到了水利部的肯定。

為徹底解決城市發(fā)展過程中雨洪徑流下溝造成的城市水土流失問題，改善和美化城區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境，最大限度地集蓄利用寶貴的天然雨洪資源，2007年慶陽市西峰區(qū)水務(wù)局委托中國水利水電科學(xué)研究院編制完成了《甘肅省慶陽市新城南區(qū)雨洪集蓄保塬生態(tài)工程可行性研究報告》，并通過了有關(guān)部門的技術(shù)審查。該報告初步將慶陽市市區(qū)劃分為南部集雨區(qū)、中部集雨區(qū)和北部集雨區(qū)，總體計劃布置 5個人工蓄水湖(包括已建成的天湖)，并已逐步實施。預(yù)計 5個人工湖總集雨區(qū)域面積可達(dá) 25.74km2，總庫容約316.28萬m3，年復(fù)蓄水量近468.8萬m3。同時，在市政府的支持下，市水務(wù)局對慶陽市的雨洪資源控制與開發(fā)利用進(jìn)行了全面規(guī)劃，提出11年內(nèi)將在全市范圍內(nèi)建成3799處徑流集蓄利用工程，實現(xiàn)控制和集蓄利用雨洪水資源 24878.43萬m3的奮斗目標(biāo)，為旱塬城市有效控制水土流失、綜合利用雨洪資源提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

3 雨洪徑流集蓄利用工程建設(shè)取得的成效

(1)有效控制了城市水土流失，生態(tài)效益顯著。據(jù)調(diào)查，已建成的天湖工程，每年可直接攔蓄雨洪徑流38.8萬m3，可避免或減少因雨洪下溝產(chǎn)生的溝頭崩塌、坡面滑坡、溝岸瀉溜、溝道沖蝕等造成泥沙流失量約3.33萬t。規(guī)劃實施的五湖工程如果全部建成，預(yù)計每年可直接攔蓄雨洪徑流 468.8萬m3，相當(dāng)于慶陽市城區(qū)近1年的用水量;可減少向下游輸送泥沙 60多萬t，相當(dāng)于 50多個中型淤地壩一年的泥沙攔蓄量;攔蓄徑流效益達(dá) 66.19%，減沙效益達(dá) 70.87%，能有效控制城市土壤侵蝕，形成了以雨污分流為特點(diǎn)的從源頭治理旱塬城市水土流失的特有模式。

(2)改善了發(fā)展環(huán)境，提升了城市品位，取得了良好的社會效益。近年來慶陽市在城區(qū)天然雨洪徑流集蓄利用方面的實踐和經(jīng)驗是從區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展著眼，集解決城區(qū)雨洪排放、雨洪利用、改善生態(tài)環(huán)境、防治水土流失和回灌地下水等功能于一體，變害為利，走資源節(jié)約和生態(tài)保護(hù)的路子，增強(qiáng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的能力，符合黨的十七大提出的“建設(shè)生態(tài)文明，基本形成節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費(fèi)模式”和“加強(qiáng)資源節(jié)約和生態(tài)保護(hù)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力”的總體要求。五湖工程及城區(qū)雨污分流管網(wǎng)的全面建成，將有利于解決新老城區(qū)排洪不足、內(nèi)澇不斷的被動局面，最大限度地減輕城區(qū)雨季內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生與危害;年均集蓄 468.8萬m3雨洪徑流不下溝，有助于徹底結(jié)束城區(qū)周邊溝頭向城市中心延伸、破壞城市完整性、限制城市建設(shè)規(guī)模、惡化城市生態(tài)環(huán)境的被動局面;為市民提供了一個休閑、觀光、娛樂的好去處，形成了黃土高原特色的水文化，提升了城市品位，取得了良好的社會效益。

(3)為旱塬城市提供了補(bǔ)充水源，經(jīng)濟(jì)效益明顯。慶陽市是一座黃土高原區(qū)旱塬城市，四面臨溝，水資源匱乏，一直以巴家嘴水庫為城市供水主要水源，提水揚(yáng)程近 400m，利用困難，成本較高?，F(xiàn)已分步實施的五湖工程設(shè)計年復(fù)蓄水量近 468.8萬m3，可基本滿足目前城區(qū)用水需求，按現(xiàn)有巴家嘴水庫提水成本1.1元/m3計算，每年可節(jié)約用水成本 515.7萬元;按慶陽市城市生活用水單價3.5元/m3計算，每年可節(jié)約用水成本1640.8萬元;按現(xiàn)有商業(yè)、基建用水單價 7.5元/m3計算，每年可節(jié)約用水成本3516.0萬元。由此可見，徑流集蓄利用工程的實施將有效緩解慶陽市水資源短缺矛盾，降低水資源利用成本，為城市發(fā)展提供重要的補(bǔ)充水源。

(4)提升了城市水保工作的科技含量。慶陽市在城市雨洪徑流集蓄利用實踐中，一是通過分設(shè)城市雨水管網(wǎng)和污水管網(wǎng)，實現(xiàn)了集蓄利用中雨洪資源的清潔化;二是借助城市硬化區(qū)域面積大、集流效率高的特點(diǎn)，既成功破解了建設(shè)專用徑流場占地面積大、投入成本高的難題，節(jié)約了土地，降低了成本，又實現(xiàn)了雨洪徑流的高效收集;三是在工程建設(shè)中成功利用三七灰土、混凝土、土工膜等工藝克服了黃土的易濕陷性、滲透性等難題，取得了技術(shù)手段上的創(chuàng)新與突破，提升了慶陽市城市水保工作的科技含量，為進(jìn)一步開展旱塬城市人工湖建設(shè)積累了經(jīng)驗。

(5)創(chuàng)新了治理思路，在水保工作中實現(xiàn)了五個轉(zhuǎn)變。慶陽市在天然雨洪徑流集蓄利用方面的實踐創(chuàng)新，一是實現(xiàn)了城市天然雨洪徑流由排到蓄、由害到利的轉(zhuǎn)變;二是實現(xiàn)了由控制洪水到利用洪水的轉(zhuǎn)變;三是實現(xiàn)了天然雨洪集蓄利用工程由農(nóng)村向城市的轉(zhuǎn)變;四是實現(xiàn)了水土保持由坡面治理、溝頭防護(hù)到源頭治理的轉(zhuǎn)變;五是實現(xiàn)了天然雨洪徑流集蓄利用工程由農(nóng)村分散小工程向城市集中大工程的轉(zhuǎn)變。

4 結(jié) 語

近年來慶陽市在天然雨洪徑流集蓄利用方面的主要做法:一是綜合利用城市硬化地面巧妙解決了修建專用徑流場占地面積大、投入成本高的難題;二是通過雨污管道分流，實現(xiàn)了天然雨洪資源的清潔利用;三是集蓄成湖、變害為利，實現(xiàn)了雨洪徑流資源化，既緩解了旱塬城市水資源短缺的矛盾，又減輕了城市防洪壓力和塬邊溝頭劇烈侵蝕危害，既保持了水土，改善了生態(tài)環(huán)境和發(fā)展環(huán)境，又增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的活力;四是城市硬化面積大、徑流(產(chǎn)流、集水)系數(shù)高，有利于提高降雨資源的利用率。在農(nóng)村徑流利用工程布設(shè)中利用較多的鄉(xiāng)間土路年均徑流系數(shù)為0.29，土莊院的年均徑流系數(shù)為0.30[2];在同等降水量和保證率下，城市主要產(chǎn)流區(qū)瀝青路面年均徑流系數(shù)為0.72，混凝土路面為0.81[3]。相比之下，瀝青路面徑流系數(shù)是鄉(xiāng)間土路的 2.48倍，是鄉(xiāng)村土莊院的 2.40倍;混凝土路面徑流系數(shù)是鄉(xiāng)間土路的 2.79倍，是鄉(xiāng)村土莊院的2.70倍。由此可見，城市瀝青路面和混凝土路面徑流利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鄉(xiāng)村的土路面和土莊院。

綜上所述，在西北黃土高原旱塬城市大力發(fā)展徑流集蓄利用工程，一是可以有效控制城市水土流失，提高度汛能力，改善生態(tài)環(huán)境，有效調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候，增強(qiáng)城市水系綠地生態(tài)系統(tǒng)功能;二是可以實現(xiàn)雨洪資源的高效集蓄和清潔利用，以有效緩解城市水資源短缺的矛盾;三是可以為城市居民提供綠色環(huán)保的休閑場所，提升城市品位。

[1]賈興義，呂治湖.城市雨洪水資源集蓄利用的探索與實踐[J].水利建設(shè)與管理，2006(1):71-74.

[2]趙安成，李懷有，宋孝玉，等.黃土高塬溝壑區(qū)水資源調(diào)控利用技術(shù)研究[M].鄭州:黃河水利出版社，2006:38-43.

[3]李懷有，趙安成，郭永樂.黃土高塬溝壑區(qū)集雨節(jié)水灌溉技術(shù)[M].鄭州:黃河水利出版社，2002:1-34.