張甲芳,韓現明,吳 深(.濟南市水文局,山東 濟南 5004;.濟南市臥虎山水庫管理處,山東 濟南 505)
臥虎山水庫流域雨洪資源利用的主要措施
張甲芳1,韓現明1,吳深2
(1.濟南市水文局,山東 濟南 250014;2.濟南市臥虎山水庫管理處,山東 濟南 250115)
【摘要】介紹了濟南市臥虎山流域概況及自然水文和水利工程條件,分析了流域雨洪資源利用的方式,通過攔蓄、貯存、集用、回灌等措施,有效實現對雨洪資源的利用,緩解水資源供需矛盾。
【關鍵詞】臥虎山水庫;雨洪資源;攔蓄;水土保持
濟南市臥虎山流域面積557萬km2,有仲宮、西營、柳埠3鎮,約20萬人口,是濟南群泉的地下水補給和水源涵養區。近年來,臥虎山流域因為環境優美和地價便宜,吸引很多開發商到此投資開發,但由于個別項目的違規開發和超載開發造成部分地域生態遭受破壞,水土流失嚴重、水污染嚴重,原來的水文特性發生了改變,自然界的水文循環遭到干擾,既造成大量雨水資源白白浪費,同時極易發生洪澇災害。鑒于此,把臥虎山流域的生態保護,景觀優化與經濟增長結合起來,是實現臥虎山流域“科學發展、綠色發展、有序發展、可持續發展”的必由之路。
1.1自然水文條件
臥虎山流域地處泰山山脈北麓,地勢南高北低,上游山峰林立,中下游山嶺起伏連綿,流域內山區山頂巖石裸露地表,由于地處石灰巖地區,風化巖層較厚,中小流域的降雨入滲較大,易形成蓄滿產流,地表徑流產量甚小,洪水過程平緩,退水時間較長,這樣的特點利于地下水補給。另一方面,由于流域內山高坡陡,遇到強降雨,則易形成超滲產流,形成暴漲暴落的洪水過程,易發生洪澇災害。全流域多年平均降雨量為648mm,雨水資源豐富而且水質較好,降水量年際變化較大,降水主要集中在6~9月。土壤主體為褐土,pH值為7.0~8.5,不利于植被的發育。但區域內生態環境質量差異較大,部分區域林木覆蓋率較高,植物資源豐富,局部已形成較穩定的生態系統。
1.2水利工程條件
臥虎山流域內主要有臥虎山、錦繡川兩大地表水庫,錦繡、錦陽、錦云三川貫穿整個流域,另外流域內有小(1)型水庫3座,小(2)型水庫20座,總庫容2億m3,興利庫容1億m3,最大攔蓄能力2億m3。臥虎山水庫位于玉符河上游,距濟南市區25 km,水庫原設計興利水位130.5m,總庫容11 640萬m3,設計興利庫容6 200萬m3。1986年,臥虎山水庫正式向南部城區供水,目前日供水能力可達10萬t,解決了濟南市40萬人的生活用水問題。錦繡川水庫位于歷城區仲宮鎮錦繡川辦事處,水庫總庫容4 150萬m3,為中型水庫。錦繡、錦陽、錦云三川及兩岸裂隙水源出露而形成徑流,三川匯流到臥虎山水庫。
2.1現有水庫清淤增容
1)臥虎山水庫建成以來,由于移民遷占等問題未能徹底解決,現狀興利水位126.0m,興利庫容3 700萬m3。2009-09-16,臥虎山水庫除險加固工程正式開工建設。除險加固工程建設主要內容:大壩加固,溢洪道加固,新建放水洞,庫區清淤與防護工程建設。工程清淤總量約100萬m3,仲宮新老大橋區間錦繡川河道入庫段整治,總長530m。結合臥虎山水庫庫區清淤與防護工程,實行封閉式管理,徹底根除違法亂建、耕種等污染水源地的現象。除險加固工程完工后,水庫總庫容達到1.1億m3,比原來增加150萬m3,防洪庫容量達到4 700萬m3,可最大限度地攔蓄洪水,達到100年一遇;興利庫容達到6 150萬m3,不僅徹底消除了臥虎山水庫主體工程的安全隱患,而且將更好地發揮城市防洪、城市供水、保泉補源、農田灌溉、生態改善等功能。
2)錦繡川水庫位于歷城區仲宮鎮錦繡川辦事處,水庫總庫容4 150萬m3,為中型水庫。2000年,投資2 184萬元,對原水庫大壩進行除險加固、增容,竣工后增容700萬m3。同時,2000年還把黃巢等7個小型水庫進行了除險加固工程。不僅消除了洪災隱患,還提高了防洪、城市供水、農業灌溉、水利發電、水產養殖能力。
2.2河道治理和攔蓄工程
從20世紀90年代初開始,濟南市加強臥虎山流域水利和水保工程建設,堅持以大流域為骨干、小流域為單元,先后完成了錦陽川、錦繡川、錦云川攔蓄治理,積極推進流域的水系生態建設,“十二五”期間約投資1.9億元,對臥虎山流域23座小水庫實施續建配套,對84座塘壩進行除險加固,在錦繡川之上建塘壩20座,錦陽川之上建塘壩65座,截流50道,錦云川之上建塘壩10道,總攔蓄水量1 800萬m3。加強了雨洪資源的利用,提高了水源涵養和防洪抗災能力。
2.3“五小”水利工程
“五小”水利工程具有投資小,見效快,機動靈活,適用性強,管理方便,成效顯著等特點,尤其在水源貧乏,干旱缺水的山區發揮著不可替代的重要供水保障作用。大力開展農田水利基本建設,加快小水窖、小水池、小塘壩、小泵站、小水渠等“五小”水利工程建設,大幅改善了山區農業水利條件,為全面實施臥虎山流域農村規模化供水,確保農村安全飲水工程的推進提供了保障。臥虎山流域的小水利工程于1990年后逐步開工建設。按照水利工程建設與農村飲用水工程和農村扶貧開發相結合的原則,由水務部門統一規劃設計,統一施工建設,統一檢查驗收。截至目前,柳埠鎮建成蓄水池258個,繡川鄉75個,高爾鄉57個,西營鎮135個,仲宮鎮222個,全區小水窖5 000個。
2.4水土保持措施
近年來,臥虎山流域開展了以大流域為主,小流域為單元的水土保持綜合治理工作。在充分調查研究的基礎上,規劃引領,因地制宜,采取工程措施、植物措施相結合,山、水、田、林、路、村統一規劃,綜合治理。按照生態林與經濟林結合、喬灌草結合、封造管結合、工程造林和社會造林結合的原則,推進荒山綠化、中幼林撫育、疏殘林補植、退耕還林(果)、綠色通道建設等工程,重點實施了葫蘆套、西南峪、大佛峪、四邱等重點小流域綜合治理項目。到“十二五”末,臥虎山流域生態林面積達到2.67萬hm2,森林覆蓋率超過65%。
2.5引進外來水源
臥虎山水庫作為南水北調來濟的調蓄水庫,將長江黃河水引入水庫,屆時將根據豐、枯水季節的變化進行調水,真正實現水庫常年保持高水位,進一步增強城市供水、保泉補源、農田灌溉、生態改善等功能。既能緩解濟南市水資源緊張的局面,優化水資源配置,減少地下水開采,又可補充生態用水,為打造水生態文明城市助推加力。
2.6非工程措施
1)隨著水庫水文系列的延長,在對水庫的多年實測資料分析的基礎上,將原有的一個汛限水位改為初汛、主汛和后汛3個汛限水位,實現汛限水位動態調整并適當延遲控制時間,增加水庫的攔蓄量,充分發揮水庫的防洪和興利作用。
2)分析水庫間的連通條件,結合工程管理,在水文站網建設和水庫運行自動化系統建設的基礎上,建立科學的調度決策體系,加強各防汛部門的溝通聯系,上下游聯動,實現洪水期庫容的相互調節,提高洪水資源利用率,實現由控制洪水向管理洪水的轉變。另外,基于現代信息技術的可視化技術,建立可運行的雨洪資源綜合利用的水資源聯合調度系統。
3)加大宣傳力度,轉變原有的治水思路,建立人水和諧的理念。制定相關的法規政策,指引、規范乃至強制人們的行為,使人們提高節水、保泉、防洪和環境保護的意識,加強雨洪資源的控制和利用。
(責任編輯崔春梅)
【中圖分類號】TV213.4
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-08-0037-02
收稿日期:2015-03-30
作者簡介:張甲芳(1970—),女,工程師