魏建春
(晉中市瀟河流域管理局 山西晉中030600)
瀟河,發(fā)源于晉中市昔陽縣沾尚鎮(zhèn)馬道嶺,自東向西流經(jīng)晉中市的昔陽縣、和順縣、壽陽縣、榆次區(qū)后,穿越太原市的清徐縣、小店區(qū),在小店區(qū)洛陽、南馬村間匯入汾河,全長147 km,流城面積3 894 km2,河床平均坡度2.8‰。流域呈高原丘陵地貌形態(tài),自東向西傾斜。地貌分為石山區(qū)(占17.76%)、土石山區(qū)(占11.54%)、林區(qū)(占7.03%)、黃土丘陵區(qū)(占46.72%)、河谷階地區(qū)與平川區(qū)(占16.95%)五種類型。
瀟河上游有白馬河、松塔河兩大支流,在壽陽縣蘆家莊匯合為干流,以下至榆次區(qū)北合流村又有涂河匯入,于源渦村出山口進(jìn)入平川區(qū),以上流域面積占全流域面積的80%。源渦村以下平川區(qū)有澗河、牛耕河等較大支流匯入,流域面積占全流域面積的20%。
松塔河為瀟河的主支,自馬道嶺發(fā)源,由東向西有安豐河,龍泉河、木瓜河等支流匯入,在蘆家莊匯合口以上河長50 km,流城面積1 302 km2,河流含沙量小,水質(zhì)良好,達(dá)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),是瀟河的主要產(chǎn)流區(qū)。
白馬河在上游分北支、西支。北支發(fā)源于壽陽的方山,西支發(fā)源于壽陽的罕山,兩支在壽陽城關(guān)匯流,北支流城面積156.6 km2,西支流城面積550 km2。白馬河在蘆家莊以上,河長55.4 km,流域面積1 062 km2。流域內(nèi)自然植被稀少,水土流失嚴(yán)重,年輸沙量約31 萬t,是瀟河的產(chǎn)沙區(qū)。白馬河流經(jīng)壽陽縣城到瀟河主流匯合處蘆家莊段,水質(zhì)污染嚴(yán)重,屬劣Ⅴ類水質(zhì)。
涂河發(fā)源于榆次區(qū)長凝鎮(zhèn)石圪塔村八賦嶺,涂河全長43.5 km,流域面積365.8 km2,多年平均徑流量1 724 萬m3。涂河上游植被茂密、水質(zhì)良好,是今后瀟河規(guī)劃開發(fā)利用的一個重點(diǎn)。
據(jù)瀟河灌區(qū)源渦大壩樞紐62年(1957年—2018年)實(shí)測年均徑流為1.01 億m3,汛期徑流占全年徑流的70%,年內(nèi)徑流分布不均;徑流量最大的年份為1963年的4.01 億m3,徑流量最小的年份為2000年的0.07 億m3,兩者的差異達(dá)57 倍,年際間變化較大。按年代對徑流量進(jìn)行對比見表1。
采用p-Ⅲ型曲線進(jìn)行適線,求得瀟河大壩設(shè)計徑流量成果及統(tǒng)計參數(shù)見表2,其頻率曲線見圖1。
圖1 瀟河源渦樞紐徑流量頻率曲線圖
瀟河水資源開發(fā)較早,解放前已形成完備的灌排渠系,由于當(dāng)時生產(chǎn)、技術(shù)落后,灌溉引水工程采用的是土壩。1951年,國家在瀟河主流出山口的源渦村修建了全長347.2 m,壩高3.35 m 的混凝土滾水壩。由于河流自然分割,形成南北兩個獨(dú)立的灌溉系統(tǒng)。北進(jìn)水閘設(shè)計引水流量17.1 m3/s,干渠長17.14 km,有支渠5 條,控制灌溉面積1.1 萬hm2;南進(jìn)水閘設(shè)計引水流量22.9 m3/s,干渠長29.14 km,有支渠3 條,灌溉面積1.12 萬hm2。
表1 瀟河源渦樞紐按年代平均徑流量
表2 瀟河大壩設(shè)計年徑流量統(tǒng)計參數(shù)
瀟河灌區(qū)灌溉受益范圍包括太原、晉中兩市的榆次、太谷、清徐、小店4 縣(區(qū))13 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)134 個村莊。實(shí)際灌溉面積2.22 萬hm2。源渦樞紐工程雖然控制瀟河流域面積的80%,但水資源利用率較低,只有35.56%。
3.2.1 小鼠、大鼠和兔的主動脈反流模型 模型優(yōu)點(diǎn)是無需開胸手術(shù),易于復(fù)制,能夠誘導(dǎo)心力衰竭。缺點(diǎn)是只適用于小型哺乳類動物,與人類臨床上逐漸發(fā)生的二尖瓣反流的癥狀表現(xiàn)存在差異[20-22]。
壽陽縣蔡莊水庫位于瀟河上游的白馬河西支上,原設(shè)計總庫容2 070 萬m3,控制流域面積223 km2。其中黃土丘陵區(qū)173 km2,土石山區(qū)50 km2。由于該流域泥沙含量較高,水庫淤積量已占到原設(shè)計總庫容的60.9%。2002年水庫除險加固改造后,現(xiàn)狀總庫容為615.09 萬m3。
昔陽縣龍門口引水樞紐位于瀟河上游的松塔河上,是一座跨流域引水工程。2001年建成后,采取的運(yùn)行方式為非汛期下閘引水,汛期提閘放水。95%頻率下的來水量為250 萬m3,按山西省水利廳批復(fù)限制的引水流量為700 萬m3/年。
2017年12月竣工驗(yàn)收的松塔水電站控制流域面積1 174 km2,約占瀟河總流域面積的三分之一,是目前瀟河流域上建設(shè)的最大的綜合性水利工程。
山西省松塔水電站工程是山西省“十一五”期間開工建設(shè)的新水源工程項(xiàng)目。松塔水電站的主要任務(wù)是以城市生活和工業(yè)供水及水力發(fā)電為主,兼顧防洪、灌溉等綜合利用。控制瀟河主流松塔河徑流,調(diào)蓄汛期洪水及削減洪峰流量,充分利用瀟河的水力資源,為晉中城區(qū)和壽陽縣提供城市及工業(yè)用水,改善瀟河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉狀況。大壩最大壩高為62.6 m、總庫容9 740 萬m3,電站裝機(jī)容量為2×500 kW,年均發(fā)電349 萬kW·h,年均供城市及工業(yè)用水2200 萬m3,年均農(nóng)業(yè)供水885 萬m3,改善瀟河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉面積1.17 萬hm2。
截止2018年底,已累計攔蓄上游來水30 450 萬m3,為晉中天湖水廠、百草坡森林植物園、陽煤集團(tuán)壽陽乙二醇項(xiàng)目基地累計供水4 846.3 萬m3,為瀟河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉、瀟河濕地公園生態(tài)供水累計達(dá)到9 000 萬m3,為瀟河流域沿線地下水補(bǔ)給水量10 800 萬m3,生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益非常顯著,瀟河水資源利用率提高到58.5%。
1)松塔河流域治理
松塔水電站已被山西省政府列為水源保護(hù)地。經(jīng)連續(xù)觀測,松塔水庫庫區(qū)水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但總氮含量超標(biāo)。問題產(chǎn)生的原因是水源二級保護(hù)區(qū)生活面污染和農(nóng)業(yè)面源污染,因此應(yīng)當(dāng)將劃定的保護(hù)區(qū)內(nèi)變成原生態(tài)種植區(qū),引導(dǎo)農(nóng)民在種植玉米時減少化肥用量,秸稈還田,增加綠色肥料的數(shù)量。松塔河是瀟河的主要產(chǎn)流區(qū)。松塔河上游流域?qū)儆谑《ㄘ毨Эh昔陽管轄,應(yīng)抓住國家精準(zhǔn)扶貧政策這一機(jī)遇,將該區(qū)域內(nèi)村民易地搬遷,退耕還林,涵養(yǎng)水分。
2)白馬河流域治理
白馬河流經(jīng)壽陽縣城,城市生活污水和遍布周邊的未經(jīng)過集中處理的工業(yè)廢水是造成白馬河污染的主要來源。因此,在今后的生產(chǎn)規(guī)劃中應(yīng)將城市污水和企業(yè)不達(dá)標(biāo)排放的污水全部納入污水集中處理;加強(qiáng)水污染防治宣傳,加大對水污染的處罰力度,充分發(fā)揮河長制在河道治理和管控方面的作用。
3)涂河開發(fā)
涂河流域大部分地段植被茂密,河道常年有0.1~0.2 m3/s 的清水,水質(zhì)良好。根據(jù)水利部門規(guī)劃,擬在涂河中游的藺郊村修建水庫。設(shè)計總庫容3 600 萬m3,多年調(diào)節(jié)庫容1 416 萬m3。按97%的供水保證率,年供水1 095 萬m3。該工程如能早日修建,將對瀟河流域徑流的利用率和供水產(chǎn)生重大影響。
4)瀟河城區(qū)段黑臭水治理
瀟河流經(jīng)榆次城區(qū)段,瀟河支流澗河城區(qū)段,澗河支流黑河城區(qū)段,瀟河灌區(qū)民豐二支渠城區(qū)段,瀟河灌區(qū)城區(qū)退水渠均存在不同程度的黑臭水。消除這些黑臭水不是一勞永逸的事,需要住建、環(huán)保、水政等部門加強(qiáng)合作,引進(jìn)的水是好的,排放的水是達(dá)標(biāo)的。只有各職能部門通力合作,才能將治理過的黑臭水河段、區(qū)段不再死灰復(fù)燃。