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广东省洪水资源化探讨

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广东省洪水资源化探讨

生态环境2005,144616619http//www.jeesci.comEcologyandEnvironmentEmaileditorjeesci.com基金项目广东省自然科学基金项目(04009805)作者简介江涛(1965-),女,讲师,博士研究生,研究方向为水环境与水资源管理。Emaileesjtzsu.edu.cn收稿日期20050114广东省洪水资源化探讨江涛,刘祖发,黎坤,陈晓宏中山大学水资源与环境研究中心,广东广州510275摘要广东省多年平均入海水量4018亿m3,并主要集中在汛期以洪水形式流入大海。文章根据广东省水资源与洪水特点,探讨了洪水资源化的途径及其安全保障措施利用现有和新建水工程,采用科学合理的蓄、引、提、回灌与冲污等方式使洪水资源化加强防洪调度与管理,以降低洪水资源化风险,确保安全利用洪水。该研究对解决广东省目前部分地区资源性和水质性缺水具有重要意义。关键词水资源紧缺洪水资源化防洪调度中图分类号X43文献标识码A文章编号16722175(2005)04061604长期以来,人们形成了水多即是洪水灾害,要尽快排走、入海为安的观念。而近些年来,随着社会经济的快速发展,资源性缺水和水环境恶化导致的水质性缺水等问题日益突出,从缓解水资源紧缺、人水和谐关系出发,人们开始研究洪水资源化问题,把洪水作为一种资源加以利用16。广东省大多数降水形成的径流集中在汛期,且以洪水的形式出现,因无法调蓄而直泻大海。本文将根据广东省水资源与洪水特点,充分利用已有的水工程,探讨洪水资源化途径及其安全保障措施。这对缓解广东省部分地区水资源紧缺,全面建设山川秀美、安全保障用水的、和谐的自然与社会具有重要意义。1水资源与洪水特征1.1水资源特征广东省多年平均当地水资源总量为1830亿m3,按2000年第五次人口普查计算人均水资源量仅2118m3,低于全国平均水平,处于缺水上下线的中值7入境水资源总量2361亿m3,可弥补当地水资源的不足,但入境水资源往往受上游水资源开发利用的影响。同时,广东水资源在时空上分布十分不均匀,7085的径流集中在汛期(49月),雷州半岛及韶关、梅州北部径流明显少于其它地区。东西两翼沿海地区,由于河流短且流量小,基本无过境客水,加上沙质土壤,水土保持能力差,呈资源性缺水,其中以湛江市雷州半岛西南部最为突出,为苦旱地区。广东省多年平均入海水量约为4018亿m3,其中珠江三角洲八大口门多年平均入海水量3263亿m3,韩江及粤东诸河多年平均入海水量442亿m3,粤西沿海诸河多年平均入海水量313亿m3,且主要集中在汛期以洪水形式入海。如此丰富的入海水量说明广东省开发利用洪水资源的潜力巨大,若能加以有效利用就能缓解广东省目前部分地区水资源紧缺问题。改革开放以来,广东省经济社会快速发展,人口激增,城市化水平不断提高对水资源需求越来越大,2003年全省用水量458亿m3。自1980年到2003年,年均用水量增长1.5,水资源供需矛盾日益突出,水资源量比较缺乏的城市集中在珠江三角洲地区、粤西和粤东沿海等经济较为发达的地区。近3年来,季节性干旱甚至秋冬春连旱出现的几率增加,加上水环境污染未能得到有效控制,珠江三角洲、粤东地区水质性缺水仍在加剧,特别是珠海、中山、广州、东莞等地枯水期咸潮上溯,直接影响供水安全雷州半岛持续干旱,山区生产、生活用水困难的现象严峻。地区的资源性和水质性缺水已成为广东省经济社会发展的制约因素之一。1.2洪水特征广东省洪水均来源于暴雨。洪水的规模(洪峰、洪量的大小和洪水历时的长短)主要取决于暴雨的强度、暴雨的时空分布以及前期降雨量等。广东的洪水,具有多发性、季节性、不均匀性和峰高量大等特点。洪水的洪峰流量以珠江干流西江为最大,北江、东江次之,韩江与东江接近,其余支流及独立入海河流则相对较小,详见表1。西江干支流发生洪水时间,一般是干流67月,柳江57月,郁江79月,桂江46月,67月间易发生干、支流洪水相遇,形成峰高量大的洪水。特别是桂江洪水延后,郁江洪水提前,更易形成西江下游特大洪水,如调查历史最大洪水江涛等广东省洪水资源化探讨6171915年洪峰流量达54500m3/s。北江的暴雨主要是前汛期的静止锋、西南槽、低空急流、低涡等西风带天气系统造成,故洪水多发生在46月,尤以5月和6月最为集中。各支流洪水经常遭遇。如1968年洪水主要来自流域中、下游干、支流。东江河源以上洪水主要由锋面雨形成,一般出现在56月,河源、惠阳区间(含西枝江)则主要由台风雨形成,一般在78月间出现。东江干流一次洪水历时约1015d,西枝江、新丰江等支流由于上游为山区,河床坡度陡,且是暴雨高区,洪峰高,历时短,洪水历时只有5~7d。韩江洪水多由台风雨形成,洪水组成有梅江和区间同时发洪,如1959年9月、1960年6月和1970年9月,洪峰流量分别为10000m3s1、13300m3s1和11400m3s1有汀江和区间同时发洪,如1973年6月,潮安洪峰流量为10500m3s1有全流域降雨的1964年6月,潮安洪峰流量12700m3s1。2洪水资源化现状及存在问题2003年广东省总供水量为457.53亿m3,其中污水回用和雨水利用只占0.1。从洪水资源化角度来说,首次进行实践的是2002年7月6日高要市引洪调水,用洪水冲污与灌溉旱田。虽然本次实践很成功,但之后并没有好好总结经验,也没有推广使用,其原因主要有以下几个方面(1)工程配套程度低,主要干流河道、尤其在西江干流上缺乏蓄洪建筑物。至2003年,全省蓄水工程总库容416亿m3,引水工程62267宗、提水工程21850宗。但蓄水工程分布不均,珠江三角洲、粤东沿海、粤西沿海等高需水地区蓄水工程很少且已经基本没有可建蓄水工程的自然条件。(2)对洪水资源化的认识不足。人们对水的传统看法是平水年尤其是枯水年,水是宝贵资源,要充分加以利用而水多尤其是大洪水年份,则认为水是害,要尽快排走、入海为安。实际上,一个流域长序列的水资源总量中都包含了枯水、平水、丰水年的水量,洪水是水资源的组成部分。洪水资源化是兴利与除害结合、防洪与抗旱并举在新时期的一个具体体现。(3)水资源管理信息化建设滞后。水利工程自动化监测体系不完善,大部分水利工程尚未设立自动监控系统,雨情、水情信息采集不能满足三防和水资源管理的需要,各级信息系统建设缺乏相互照应,衔接不够。3洪水资源化途径针对广东省水资源供需矛盾突出,汛期大量洪水入海的情况,根据广东省水资源和洪水特征,提出洪水资源化的一些途径,以缓解供水不足问题。3.1挖潜蓄水工程的调蓄功能广东省有大中型水库321座,总库容351.6亿m3,在保证防汛安全的前提下挖潜改造,通过论证适当提高水库防限水位,多蓄汛期洪水增加水资源可调度量,将汛期洪水转化为非汛期供水,用于下游生活、生态和生产用水制定考虑洪水预报和降雨预报的水库动态调度规划,最大限度地调控洪水资源。3.2科学合理地引、提、回灌洪水广东省流经城市河段水环境污染尤为严重。在防洪安全的前提下,引洪水进入污染河段,对河道污染物进行冲淡稀释、排泄,应作为改善广东省城市河段污染的重要手段或在确保安全情况下,地利用上下游水位差引提上游洪水,以缓解当地用水与确保下游安全或利用河流两岸人少地广而地势低的洼地、湿地进行分洪,将分洪洪水作为枯季用水。在汛期,充分利用水井,孔隙、裂隙与岩溶等水通道将洪水回灌到地下,以补充非汛期对地下水的开采,即所谓的以丰补欠。特别是在地下水开采量大的粤西地区,可以考虑建地下水池在深圳、珠海、中山等沿海城市,考虑汛期地下水的回灌,以防止海水入侵淡水。3.3修建平原水库或海湾水库,拒咸抢淡针对珠江三角洲、粤西与粤东沿海等缺乏山地地形建立蓄水工程的地区,可以考虑修建平原水库(如珠江三角洲河口区)、海湾水库(如在深圳与湛江市等),把上游的部分洪水资源蓄存在河口或海湾,调咸补淡。表1广东省主要河流历史最大洪水1Table1HistoricalmaximumfloodinthemainriversofGuangdongprovince河名站名统计年限实测历史最大历史最高流量/m3s1发生时间水位/m发生时间梅江横山1957199768101960.6.1058.561960.6.10韩江三河坝19471997130001964.6.949.321964.6.16韩江潮安19501997133001960.6.1116.951964.6.17榕江东桥园1954199748301970.9.149.921970.9.14东江博罗19541997128001959.6.1615.681959.6.16北江石角19521997167001994.6.1513.791968.6.27西江高要19571997497001949.7.513.631949.6.20西江马口19151997470001994.6.2010.061994.6.20北江三水19001997131001968.6.279.911968.6.27漠阳江双捷1953199743901981.10.99.041981.10.9鉴江化州1953199748501976.9.2215.801976.9.22南渡河龙塘1955199775501958.9.132.031960.3.261广东省水利电力勘测设计研究院.广东省江河流域综合规划总报告.2003618生态环境第14卷第4期(2005年7月)3.4兴修雨洪利用工程在相对干旱缺水和生态脆弱地区如粤西和粤北山区,要充分收集雨水,建设地下水库或人工湖泊。对于坡地旱地,因地制宜,通过建设田头蓄水池、深松耕、等高耕作、培土封沟蓄水等各种方法,最大限度地利用雨洪资源。在城市要充分考虑雨洪利用工程的建设,如在公园、城市广场、房产花园、大型工业园区、大型体育场(如足球场),甚至包括房顶等多修建蓄水湖、塘、坑、洼地、蓄水池等设施蓄集雨洪,在洪水过后用来浇灌花草、树木,冲洗街道等用。也可以修建渗水路面,渗水停车场,这样可以减少雨污混排量,增加地下水源。新开发区要同步建设雨洪调节池,结合环境改善在住宅小区优先落实。3.5加强水源涵养林建设植树造林是一种长远的洪水资源化措施,它具有涵养洪水期水分缓慢释放调节枯季水量的作用。涵养林不仅可以阻滞汛期洪水的快速汇集,而且使得洪水滞蓄于根系层缓慢汇流,起到自然调节水量的作用。因此,必须有计划地规划一批水源涵养林地,特别是在河流源头区加强植树造林和生态保护。4安全利用洪水非工程措施4.1正确认识洪水资源化按照新时期治水思路和理念,转变入海为安的思想,从人与洪水协调共处出发,统筹防洪减灾和兴利,合理配置洪水资源,在保障防洪安全的同时,努力增加水资源的有效供给。4.2加强防洪调度管理加强防洪与水量调度管理,做到根据西、北、东和韩江等水资源和洪水时空分布特征、洪水的季节特性与分期规律,审时度势,依托天气预报,合理配置、精心调度,最大限度地趋利避害。因为利用洪水存在风险,要在地方或流域领导组织下,由三防部门统一指挥,考虑到上下游、左右岸的情况,在确保生命财产安全,合理利用洪水。同时还要做好应急泄洪、垮坝等抢险的准备工作。4.3加强洪水风险管理由于洪水资源化增加了蓄滞洪区的受灾风险,因此应该对蓄滞洪区进行风险补偿,其补偿机制应和洪水保险机制共同建立,补偿资金的来源应是洪水资源的收益。从实现水的整体长远最大利益出发,防洪与水资源利用、水污染治理统一考虑。将洪水资源化作为洪水风险管理的重要内容,不单纯地追求洪水安全入海,而是在风险分析的基础上统筹考虑洪水的资源化利用。4.4开展洪水资源化研究洪水资源化就是把汛期洪水蓄存到干旱期使用。在充分开发、利用、配置小洪水的基础上,重点研究中等洪水、较大洪水的资源化,充分、合理调蓄、配置洪水资源,利用洪水冲污、回补地下水、增加洼地湿地,恢复、改善生态环境。目前洪水资源化还缺乏足够的成功经验和基础理论的指导,必须加大科研支持力度,开展洪水资源化基础理论、应用理论、管理调度体制机制等方面的研究。4.5突出重点,以点带面,逐步铺开洪水资源化首先应在水资源紧缺、开发利用程度高的流域或地区进行实践。例如,选择有条件的水库进行重复利用防洪库容、多调蓄洪水试点选择有条件的蓄滞洪区进行调蓄洪水回补地下水的试点等。认真总结经验,逐步在全省推开展开。5结语广东省水资源量主要由以洪水形式出现的汛期径流组成,洪水期径流量占全年总径流量的70以上。洪水也具有水资源的一般属性。洪水资源化是缓解当前广东省水资源供需矛盾的有效途径之一,特别是在水资源紧缺、开发利用程度高的流域或地区更应该加强洪水利用,在流域内应重点考虑上中下游洪水资源的合理配置,在流域间考虑洪水资源的调配等。参考文献1胡四一,高波,王忠静.海河流域洪水资源安全利用J.中国水利,200210105-108.HUSY,GAOB,WANGZJ.SafeutilizationoffloodintheHaiRiverbasinJ.ChinaWaterResources,200210105-108.2吴湘婷,江京会,苏青.洪水风险管理和洪水资源化浅议J.人民黄河,2002,24426-28.WUXT,JIANGJH,SHUQ.StudyonriskmanagementandresourceutilizationoffloodwaterJ.YellowRiver,2002,24426-28.3张欧阳,许炯心,张红武,等.洪水的灾害与资源效应及其转化模式J.自然灾害学报,2003,12125-30.ZHANGOY,XUJX,ZHANGHW,etal.FloodhazardsandresourceseffectsandtheirintertransformmodelJ.JournalofNaturalDisasters,2003,12125-30.4王道席,陈焰明,靳锋,等.黄河洪水资源化及其保障措施J.水电能源科学,2004,22126-28.WANGDX,CHENJM,JINF,etal.MakingfloodofYellowRiverusefulanditsguaranteemeasuresJ.WaterResourcesandPower,2004,22126-28.5邵东国,李玮,刘丙军,等.抬高水库汛限水位的洪水资源化利用研究J.中国农村水利水电,2004926-29.SHAODG,LIW,LIUBJ,etal.StudyonfloodwaterresourcesutilizationbyraisingupthefloodcontrollevelJ.ChinaRuralWaterandHydropower,2004926-29.江涛等广东省洪水资源化探讨6196魏素清,周潮洪,安宵,等.天津市雨洪水资源化利用的探讨和研究J.城市道桥与防洪,2003663-65.WEISQ,ZHOUCH,ANX,etal.ApproachandstudyonresourceutilizationofrainfloodinTianjiangcityJ.UrbanRoadsBridgesFloodControl,2003663-65.7吴季松.现代水资源管理概况M.北京中国水利水电出版社,200293-95.WUJS.ModernWaterResourcesManagementM.BeijingChinaWaterPowerPress,200293-95.OntheutilizationoffloodwaterresourcesinGuangdongprovinceJIANGTao,LIUZufa,LIKun,CHENXiaohongCenterofWaterResourcesandEnvironment,SunYatsenUniversity,Guangzhou510275,ChinaAbstractThemeanannualrunoffflowingintoseaofGuangdongprovinceis401.8109m3,themajorityofwhichoccursintheformoffloodinrainyseasons.BasedontheanalysesofthecharacteristicsofwaterresourcesandfloodwaterinGuangdongprovince,themeasuresfortheutilizationoffloodwaterresourcesanditsguaranteemeasureswerediscussed.Itwasproposedthatthefloodwatercanbereasonablyusedbyutilizingtheexistingwaterresourcefacilitiesandconstructingnewfacilitiescombinedwithscientificregulationsbystorage,withdraw,diversion,replenishment.Inaddition,itisalsorequiredtoenhancefloodcontrolandmanagementinordertoreducetheriskoffloodwateruseandtoensurethesafetyuseoffloodwaterresources.Thisstudyhassignificantimplicationsfor.mitigationofregionalwaterstressinGuangdongprovinceKeywordswaterstressfloodwaterresourcesfloodcontrolandmanagement

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