【摘 要】當前我國許多城市遇到暴雨導致城市內(nèi)澇,排水不暢的問題。一方面是由于城市排水設(shè)施能力不足造成的,另一方面與城市內(nèi)湖泊面積急劇減少,大量湖泊失去調(diào)蓄功能息息相關(guān)。本文從排洪減澇、雨洪資源利用和改善生態(tài)環(huán)境等方面對城市湖泊的調(diào)蓄功能進行分析,并提出了一些確保實現(xiàn)湖泊調(diào)蓄功能的措施。
【關(guān)鍵詞】東湖;調(diào)蓄;雨洪資源;生態(tài)環(huán)境
1.東湖簡介
武漢東湖是長江中游的一個中型淺水湖泊, 位于武漢市城區(qū)的武昌東部二環(huán)與三環(huán)之間,水域面積32.5平方公里,為杭州西湖的六倍,是中國最大的城中湖。全湖岬灣交錯,湖岸曲折,岸線長111.5公里,平均寬度2.9km,最大寬度8.1km,由郭鄭湖、廟湖、湯菱湖、后湖、團湖、小潭湖、水果湖等12個湖區(qū)組成。東湖平均水深2.48m,最大深度近5m,水深具有北淺南深的特點。年均降水量1192mm,蒸發(fā)量1270mm,全湖匯水面積132km2,豐水位21m(黃海高程)時的總?cè)萘?3489萬m3。
2.東湖的調(diào)蓄能力分析
2.1增強城市泄洪功能,提高市內(nèi)排漬能力
湖泊是城市河道、排水管網(wǎng)和地面徑流的天然排泄場所。湖泊庫容對城市降水的截留和積蓄作用, 對減輕城市排水系統(tǒng)在暴雨來臨時的負荷具有重要的作用。隨著近年來我國城市規(guī)模的擴張,人口壓力的增大,填湖蓋樓、圍湖養(yǎng)殖之風日盛,湖泊面積的減小直接導致城市泄洪功能逐步退化,這也是武漢市近年頻頻遭受內(nèi)澇,城內(nèi)即可“看?!钡脑蛩?。作為“百湖之城”的武漢市,如今全市城區(qū)湖泊數(shù)量已由建國初期的127個銳減至目前的38個,其中具備調(diào)蓄功能的湖泊有32個,總調(diào)蓄能力14598.41萬m3。
武漢是暴雨洪水多發(fā)地區(qū),4-9月降雨量占全年的70%以上。而主汛期6-8月降雨量又占全年的1/3,洪、澇經(jīng)常同時遭遇,汛期排漬是武漢市排澇工作的重點。目前,武漢地區(qū)排漬基本靠泵抽排,但是泵站排水能力無法滿足武漢市的排漬需求。而東湖作為我國第一大城市內(nèi)湖,擁有32.5km2的水域面積,湖水位每上升1m,就能積蓄近3000萬m3的水量,占武漢市湖泊總調(diào)蓄能力的20%,相當于東湖水系132 km2匯水面積上227mm的降雨量。因此,充分利用東湖巨大的調(diào)蓄能力,在汛期雨季調(diào)蓄雨水,是解決東湖沿岸城區(qū)內(nèi)澇問題最經(jīng)濟和有效的手段。其可提高城市防澇排漬標準,減輕排水系統(tǒng)的抽排壓力,降低排水成本,減少內(nèi)澇造成的損失。
2.2調(diào)蓄城市雨洪資源 ,合理儲備淡水資源
城市湖泊有著天然的調(diào)蓄水源、削峰填谷的作用。在汛期,利用城市湖泊蓄積其匯流面積內(nèi)的雨洪資源,一方面可降低城市排水系統(tǒng)的壓力,另一方面,可將汛期洪水轉(zhuǎn)化為非汛期供水。在非汛期時,湖泊在汛期內(nèi)蓄積的雨洪資源便成為寶貴的可利用水源,可作為工業(yè)生產(chǎn)和市政、景觀等雜用水水源,增加城市的可用水量,緩解城市的用水壓力,也可為汛期調(diào)蓄降雨和洪水清空庫容,從而更好地實現(xiàn)排漬減災的功能。
武漢市雖然人均淡水資源量在全國名列前茅,卻是一個水質(zhì)型缺水城市。對雨洪資源的利用,可擴大城市水資源總量,減少對優(yōu)質(zhì)水源的開發(fā)利用,降低武漢市對長江和漢江水資源的依賴程度,提高水資源利用效率,最終實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
2.3加快水質(zhì)提升,改善生態(tài)環(huán)境
湖泊調(diào)蓄能力的合理利用,將增加湖泊濕地的滯蓄能力,涵養(yǎng)水源,增強水體自凈能力,對改善武昌地區(qū)的生態(tài)環(huán)境將起到巨大的推動作用。東湖的水體富營養(yǎng)化嚴重,水質(zhì)常年處于劣Ⅴ類至Ⅴ類之間,雖然武漢市政府近幾年來投入了大量人力物力改善東湖的水質(zhì),但東湖水質(zhì)卻變化緩慢。這其中一個重要的原因就是東湖的水量巨大,沿岸的排污口也較多,要想減少和清除掉水中的污染物質(zhì),就必須加速水體的循環(huán)過程,促進水體的更新和凈化,像利用中水一樣利用水質(zhì)較差的東湖水,是改善東湖水質(zhì)的有效方法。
2.4補充地下水資源,維持區(qū)域水循環(huán)
東湖南岸毗鄰武昌主城區(qū),高樓林立,道路縱橫,地面硬化的程度非常高, 而城內(nèi)的綠化植被大部分是后天人為種植,與地下水聯(lián)系微弱。通過城市地表可以下滲的水量很少,降雨量很容易超過入滲能力,形成地面滯水和徑流。
雖然目前武漢市的地下水開采程度不及一些北方和沿海城市那么多,但為了保持適宜的地下水水位和良好的水質(zhì),保證區(qū)域內(nèi)地下和地表水循環(huán)的正常進行,并防止地面沉降的發(fā)生,在不進行人工回灌的情況下,像東湖這樣的城市湖泊恰似城市中的一個大漏斗,是對地下水資源進行補充的良好途徑。因此必須保證東湖有足夠的水域面積,并采取天然生態(tài)護岸,盡量減少混凝土和漿砌石護岸,以保證湖水與地下水之間有良好的交換通道。
3.確保實現(xiàn)調(diào)蓄能力的措施
3.1對湖底進行全面清淤工作
一直以來,武漢市整治東湖的工作重心在截污上,目前東湖主要排污口基本被關(guān)閉。現(xiàn)在行政主管部門應將整治的重心轉(zhuǎn)移到清淤工作上來。在2005年對東湖進行的水下地形及淤泥厚度的湖底掃描發(fā)現(xiàn),東湖最大淤泥厚度達4m,平均淤泥厚度1.06m,淤泥總量達到3522萬m3,相當于東湖庫容的20%,可見東湖淤積十分嚴重,急需進行全面清淤。如果能對這些淤泥進行全面的清理,東湖的庫容將得到大大增加,從而大幅提高東湖的調(diào)蓄能力,充分發(fā)揮效益。此外,幾十年來沉積于東湖底泥中的內(nèi)源污染物數(shù)量巨大,是東湖水質(zhì)難以改善的重要原因。如果能除去底泥中的大量氮磷、重金屬和有機污染物質(zhì),將使東湖的水質(zhì)得到質(zhì)的改善。
3.2保持泄洪道等泄水設(shè)施的暢通
當東湖水位過高時,主要是向長江排泄洪水。目前東湖的排水通道主要是長達18km的羅家港排水通道。東湖水須由新溝橋經(jīng)沙湖港到達羅家港,再由羅家路泵站抽排入長江。在去年6月份的暴雨中,因羅家港明渠近幾年內(nèi)沒進行任何清淤,不僅自然出水溝被堵塞,明渠內(nèi)亦雜草叢生,淤泥和建筑垃圾堆積,排水功能被嚴重削弱,洪水無法下泄,導致東湖水位超過警戒水位近2m,湖水漫溢,造成了重大損失。因此,泄水設(shè)施的暢通,是發(fā)揮東湖調(diào)蓄能力的前提,必須強化排水設(shè)施的疏浚維護,恢復現(xiàn)有排水設(shè)施的功能,并加快沿岸排澇泵站的建設(shè),提高東湖的泄洪能力。
3.3實現(xiàn)雨污分流,防止面源污染
武漢市的排水管渠多為合流制體制,水質(zhì)較差,遠低于湖泊水質(zhì)管理目標要求,直接將初期雨水排入湖泊會造成面源污染,在發(fā)揮調(diào)蓄功能的同時污染了水質(zhì),得不償失。因此需要完善排水體制,實現(xiàn)雨污分流,并將初期雨水治理達標后,再引入湖泊。雨污分流便于實現(xiàn)雨水的收集利用和集中管理排放,能夠降低水量對污水處理廠的沖擊,提高污水處理效率,降低污水處理成本,避免污水對河道湖泊造成污染,明顯改善城市水環(huán)境。
3.4實施水網(wǎng)連通工程
如果將城市地表和地下的各種河網(wǎng)和排水管網(wǎng)比作藤蔓,那么城市的湖泊就是這些藤蔓上結(jié)出的瓜。農(nóng)業(yè)水利工程中講究的 “長藤結(jié)瓜”式系統(tǒng),其思想同樣可以運用于城市水資源的調(diào)配中。目前,武漢已開始實施連通東湖、沙湖、楊春湖、嚴西湖、嚴東湖、北湖等6個主要湖泊的“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)工程。湖泊的面積和庫容越大,其調(diào)蓄能力越強。連通之前各個湖泊相對獨立,調(diào)蓄能力有限,而水網(wǎng)連通之后,建立起了湖泊與湖泊,湖泊與江河之間水體的直接聯(lián)系,擴大了匯流面積,通過各水體之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,實現(xiàn)了城市水資源的統(tǒng)一規(guī)劃和調(diào)配,大大增加了湖泊的調(diào)蓄能力。此外,該項水網(wǎng)連通工程建立起江湖、湖湖之間的有機聯(lián)系,增強了水體自凈能力、污染消解能力和生態(tài)修復能力,將有效提高大東湖區(qū)域湖泊水環(huán)境容量和生態(tài)承載力。
4.結(jié)語
“水是一座城市的靈魂”,東湖這樣一座位于武漢市內(nèi)的天然大型水庫,是大自然對武漢的恩賜,也是得水獨厚的大武漢的靈魂所在。保護好和利用好東湖的水資源,充分發(fā)揮其巨大的調(diào)蓄能力和生態(tài)效益,將為武漢今后的城市化建設(shè)創(chuàng)造獨特的優(yōu)勢,為可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。 [科]
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