馬秀麗,周澤民,馬忠平
(1.寧夏回族自治區石嘴山市水資源開發利用管理辦公室,753000,石嘴山;2.寧夏回族自治區石嘴山市水利勘測設計院,753000,石嘴山)
賀蘭山東麓雨洪水利用研究
馬秀麗1,周澤民1,馬忠平2
(1.寧夏回族自治區石嘴山市水資源開發利用管理辦公室,753000,石嘴山;2.寧夏回族自治區石嘴山市水利勘測設計院,753000,石嘴山)
寧夏賀蘭山東麓實施山洪截潛工程攔蓄雨洪水,采取揚水灌溉、庫井結合、水權轉換、供給水產養殖等方式充分利用雨洪水資源。實踐表明,攔蓄后的雨洪資源達到了灌溉水質標準,可使農作物及生態綠化適時灌溉,水產養殖豐產增收,生態旅游穩步發展,雨洪水資源化利用已成為干旱區解決水資源短缺的重要途徑,為城市生態環境建設及經濟社會全面發展提供水資源保障。
雨洪水;資源化;賀蘭山;洪水利用
賀蘭山位于寧夏西北部黃河左岸,共有大小山洪溝67條。寧夏賀蘭山東麓山洪防御體系完善,且建有多處攔、蓄洪庫,攔洪庫攔蓄雨洪水資源量見表1。
受攔洪庫、蓄洪區所處地理位置和工農業生產、城市生態建設的影響,不同區域水環境質量各不相同,年際相對穩定,年內變化受暴雨季節特點的影響較大。攔洪庫水環境質量按照 《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)評價,多年平均在Ⅲ~Ⅴ類之間,其中靠近城市區的大武口攔洪庫Ⅲ類水的達標率低于其他區域。攔洪庫水體污染主要來源于工業廢水、城市外排水、城市居民生活污水、生活垃圾及農業、林業等灌溉退水,這些廢水大部分未經處理直接排入水體,污染水環境,導致攔洪庫水體趨向富營養化,進而影響了水質。
各攔洪庫主要功能為防洪、旅游、水面養殖、生態用水、農田灌溉用水,其用水須達到國家控制標準。根據 《地表水環境質量標準》GB 3838—2002、《農田水質灌溉標準》GB 5084—90、《景觀娛樂用水水質標準》GB 12941—91、《漁業水質標準》GB 11607—89、《生活飲用水衛生標準》GB 5749—85,旅游、水面養殖、非生活水源地灌溉水控制標準為Ⅳ~Ⅴ類水,生活水源地灌溉及游泳區控制標準為Ⅲ類水。目前賀蘭山東麓雨洪水水體均達到了利用的控制標準。

表1 寧夏賀蘭山東麓北段攔洪庫雨洪水資源量表
寧夏賀蘭山東麓雨洪水攔蓄大部分是通過攔洪庫、滯洪區、湖泊濕地、干渠和干溝實現資源化利用,還有小部分直接排入黃河,被污染的雨洪水(攔蓄后)不僅影響水資源的利用,還影響湖(庫)及整個生態環境。因此,必須實施水功能區的監測,加強水資源保護:一是把控制污染源作為水環境保護的首要任務;二是應用先進科技,探索湖(庫)水質凈化及防止水體富營養化技術;三是建立良好的水生態環境;四是利用工程措施加快水體流動速度,改善水體富營養化程度;五是提高調度能力,科學利用溝水、洪水和渠道棄水進行適時調度,加速換水,起到保護水資源的作用。
(1)純庫(湖)水灌溉
修建3級以上揚提水工程,抽取攔洪庫(湖)水進行賀蘭山東麓西山防護林帶及生態綠化灌溉,在最高一級揚提水站處對上游采取小管出流節水灌溉,對下游進行自流灌溉。
(2)庫(湖)井結合灌溉
多應用于各攔洪庫周邊生態綠化及農業蔬菜溫棚經濟帶的補充水源。在攔洪庫水量充足或調蓄庫容的情況下,抽取庫水補充生態綠化及農業蔬菜溫棚經濟帶,為生態建設及農業經濟發展提供水源。
(3)補充魚塘養殖業水源
在魚塘養殖業沒有其他水源來源時,調劑攔洪庫水作為補充水源,可保證水產養殖的水量要求。
(4)庫水大循環利用
灌溉期唐徠渠梢段的第二農場渠及部分溝道的灌溉棄水注入各攔洪庫,第二農場渠多年平均退水量為220萬m3,溝道年徑流量在4000萬~7500萬m3之間,可入庫水量1840萬m3/a,待秋灌及冬灌時補充農田灌溉缺水,既可以保證農業適時適量灌溉,又可以使攔洪庫水得到大的循環,改善水質,保護水環境。
(5)置換水權,節約水資源
寧夏農業灌溉水利用系數為0.40,農業綜合節水潛力可觀,采取水權有償轉換的高效用水模式,激勵農業灌溉節約水資源,通過攔洪庫轉換給城市生態及工業使用,優化配置水資源,提高水資源利用效率和效益,農業節水支持城市生態及工業發展,工業發展反哺農業,開辟解決干旱地區經濟社會發展用水新途徑,創新水資源管理模式。
(6)涵養水源,補充地下水
科學攔蓄和利用雨洪水,將過去威脅下游安全而直接排入黃河的雨洪水資源導入山洪截潛工程區域(大多進入攔洪庫),除蒸發、灌溉利用外,入滲地下的部分補充地下水水源,起到涵養水源和減少水土流失的雙重作用。
(7)城市濱水濕地水源,改善人居環境
星海湖濕地恢復整治工程,經過7年多的建設,目前已形成南域、北域、中域、東域、西域、新域6個湖面景區。其主要功能是防洪,還可以補充地下水,維持區域水量平衡;調節氣候,改善環境;促進城市生態旅游及水產養殖業的發展。星海湖在2007年被水利部命名為國家水利風景區,2008年又被國家林業局命名為國家濕地公園。
(1)生態旅游
星海湖(大武口攔洪庫)靠近城區,以濕地公園的形式呈現在人們面前,為人們提供休閑、度假的濱水空間,經過近年的建設,其旅游、水景觀等功能逐步完善,吸引了越來越多的游客,具有“小沙湖”之美稱。據星海湖產業公司旅游分公司統計,2009年共計接待游客5.36萬人次,旅游收入達122萬元,而在2005年之前旅游業還是空白。
(2)水產養殖業
寧夏賀蘭山東麓利用攔洪庫及周邊水塘(魚湖)發展養殖業,產量產值呈逐年增長的趨勢。
(3)生態綠化灌溉
寧夏賀蘭山東麓的石嘴山市爭創“全國綠化模范城市”和“國家園林城市”,城區新植近3萬畝 (0.2萬hm2)390多萬株樹木采用純庫(湖)水灌溉,使城區綠化覆蓋率由15.8%迅速提高到35%以上。正義關生態園1500畝(100hm2)林地,抽取庫水澆灌,樹木保存率也高于國家標準。另據石嘴山市大武口西山生態防護林2002—2003年綠化灌溉和星海湖濕地南域花卉景觀及草坪綠地2006—2008年養護過程試驗,采用井庫(湖)水結合灌溉,比地面大水漫灌節水70%以上。如今大武口占地1萬多畝(667 hm2以上)的森林公園所種植的42萬株各類樹木,基本都采用井庫(湖)水結合灌溉模式,樹木成活率提高了6.8%,達到90%以上。市區及城市濱水濕地環境中園林、花卉、草坪等景觀大多也使用抽取庫(湖)水小管出流節水灌溉模式,效果可觀。自2002年在石嘴山市生態環境建設中試用以來,利用攔洪庫攔蓄雨洪水進行灌溉收效良好,為探討干旱缺水地區生態建設節水之路具有重要意義和推廣應用價值。
(4)農田灌溉效益分析
寧夏賀蘭山東麓山洪截潛工程控制的區域正處于寧夏引黃灌區第二農場渠梢段,該區域灌水困難,灌溉水量不足,農田適時適量灌溉保證率低,冬灌很難保證,而待上游不灌時,又有大量的棄水,此時各攔洪庫(湖)在合理調蓄庫容的情況下可最大限度地吸納灌溉棄水,待農田需要時再調劑用于灌溉。據2003—2009年資料顯示,通過攔洪庫取水灌溉的農田面積達3萬畝(0.2萬 hm2),提高了農田適時適量灌溉保證率,尤其是冬灌保證率,還可以改善土地鹽漬化程度,為農業豐產增收提供了條件。
針對寧夏賀蘭山東麓雨洪水的現狀,建議雨洪水利用和雨洪水資源化應加強以下幾個方面的工作。
①在充分論證的基礎上,提高水庫(攔洪庫)汛限水位或蓄洪水位,多蓄洪水,力求做到“豐水枯用”。根據水庫(攔洪庫)工程實際運行能力,在充分論證的基礎上,確定汛限水位和防洪庫容提高的程度,在水庫(攔洪庫)不產生新風險的情況下,盡量多蓄水,留作灌溉或生活生態用水。
②建設洪水利用工程,引洪水到田間,回灌地下水。合理規劃,加大工程投入力度,多建設一些攔蓄洪水的水利設施,比如淤地壩等,使得洪水減小徑流流速,盡量多地滲于地下,回補地下水,減少地下水超采造成的漏斗。
③恢復部分湖泊、濕地。建議在有條件(例如生態環境改善功能較強,調蓄洪水效果較好,移民較易安置)的湖泊、洼淀開展蓄水的前期準備,包括進行移民安置規劃、蓄水工程建設與完善,制定與水有關的產業培植計劃等工作,一旦進入豐水期,則有計劃地蓄水,恢復并維持湖泊、洼淀水域,實現由干湖向蓄水湖的平穩過渡。
④充分利用水庫或大干渠的調蓄功能,使雨洪水在平原區滯留更長的時間,從而使更多的雨洪水回灌地下,補充地下水資源,再結合其他措施,達到充分利用雨洪水資源的目的。
⑤采取工程措施。沿山建攔洪庫、滯洪區、山洪引導溝、河西總排水干溝,在疏導洪水的同時,盡可能地蓄滯洪水。《寧夏石嘴山市賀蘭山東麓防洪截潛工程規劃報告》中規劃在現有6座攔洪庫的基礎上續建9座,最大限度地攔蓄雨洪水,實現雨洪水資源化利用。
⑥結合非工程措施。加強水文情報預報,提高預測預報的精確性。寧夏賀蘭山蘇峪口站“98·5·20”洪水發生時,測站人員采取緊急措施發報水情,為防洪及調蓄爭取了時間,既保證了防洪安全又可多蓄洪水。
[1]吳洪相.以節水型社會建設為總攬著力改善民生 做好水利發展“十二五”規劃編制工作[J].寧夏水利,2009(4).
[2]吳洪相.全面落實最嚴格的水資源管理制度 保障我區經濟社會又好又快發展[J].寧夏水利,2009(2).
[3]馬忠平.星海湖濕地綜合整治中生態規劃與景觀設計的思考[D].中國水利水電科學研究院泥沙研究所,2009.
[4]李旭成.寧夏中型水庫汛期調度運行情況[C].寧夏水利自然科學論文集,2009.
[5]吳剛.八大重點工程打造生態宜居名片[N].石嘴山日報,2010—4—2(A1 版).
責任編輯 張瑜洪
Study on the use of rain flood on the east of Helan Mountain
MaXiuli, Zhou Zemin, Ma Zhongping
Ningxia Helan Mountain project implementation storing rain torrential flood interception to take pumping irrigation,library and well together,water right transfer,supply of aquaculture,etc.takes full advantage of rain and flood water.Practice shows that after storing rainwater resources to achieve the irrigation water quality standards which would allow timely irrigation of crops and eco-green,aquaculture,high yield income,stable eco-tourism development,rainwater utilization of water resources in arid areas has become an important way to solve water shortage for urban ecological environment and economic and social development to provide water security.
rain flood;reuse;Helan Mountain;flood use
馬秀麗,工程師。
S273.1
B
1000-1123(2011)11-0015-03
2011-04-27