□高志旭(漯河市水利工程處)
□胡東亞(濮陽市引黃工程管理處)
我國是一個極度缺水的國家,并且其分布極不均衡。特別是我國北方地區(qū)人均水資源量只有全國的1/3或更少,而水資源總量的70%~80%集中于7月和8月的主汛期,甚至就集中于主汛期的幾場洪水。
每年汛期到來,我國大部分地區(qū)都會出現(xiàn)旱澇不均現(xiàn)象,一方面洪水通過洪澇設(shè)施流入大海,另一方面洪水過后或者汛期來水較少時,就會出現(xiàn)水資源短缺問題。如何開發(fā)利用洪水資源,減害增利,以更好地促進人與自然和諧,已成為我們廣大水利工作者關(guān)注的話題。
我們認(rèn)為人類以前處理洪水的理念和方式是:畏懼→控制→預(yù)防?,F(xiàn)在,我們要在洪水資源管理上下大力氣,使洪水成為我們發(fā)展經(jīng)濟的資源。這就是我們的洪水資源化利用。
洪水的資源特性指洪水所具備的提供生態(tài)環(huán)境資源、社會經(jīng)濟發(fā)展資源的屬性。把洪水作為一種資源不僅說明了人類用水方式的改變,更表明了人類對待洪水態(tài)度的變化以及我國水資源的匱乏。但是洪水資源化與防汛安全是一對既密切聯(lián)系又不可分割的矛盾,實現(xiàn)洪水資源化必須以保障防洪安全為前提,而防洪工程又是實現(xiàn)洪水資源化的重要措施。洪水作為一種特殊資源,不同于煤炭金屬,有其自身的特性。
由于洪水的出現(xiàn)具有隨機性和不確定性,以洪水為載體的洪水資源也表現(xiàn)出相應(yīng)的特性,在不同的時間和空間,洪水資源的數(shù)量是不同的,總是存在一定的無規(guī)律的變化。
洪水作為水源不具有長期可利用的特性,供水保證率低,它不是一般意義的水資源,具有水利和水害的雙重屬性。洪水能給人類帶來災(zāi)害,同時也可以為人類所利用。
由于洪水具有動態(tài)性、水利和水害的雙重性,所以開發(fā)利用洪水資源的難度、風(fēng)險比常規(guī)水資源要大,甚至造成災(zāi)害,具有超越一般意義水資源的特殊性。因此,在利用和處理洪水資源時要面臨風(fēng)險。一般來講,面臨風(fēng)險越小,洪水資源化的收益也越小或是無利可圖,資源利用的越充分,收益也就越大,所面臨的風(fēng)險及投入也越大。只有在某種可承受的風(fēng)險程度上,洪水才出現(xiàn)水害向水利的轉(zhuǎn)移,這就是所說的洪水資源化。
干旱缺水嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。水危機已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的重要制約因素。經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展對水的需求是全面的提升,不僅僅是量的增加,更是供水均衡性以及符合要求的水質(zhì)的提高。目前我國一般性水資源開發(fā)程度已較高,進一步開發(fā)的潛力已經(jīng)不大,通過大規(guī)模增加新的水利工程來提高水資源利用已不太現(xiàn)實,這種需求的壓力必然要從提高水的利用率來實現(xiàn),把洪水作為資源的一部分進行開發(fā)利用已成必要。
開發(fā)利用洪水資源是有潛力的,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計分析,全國江河平均每年入海水量約為1.6萬億m3,且主要集中在汛期以洪水形式入海。隨著水利科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使洪水資源化成為可能。隨著現(xiàn)在水利系統(tǒng)數(shù)字化的發(fā)展、氣象衛(wèi)星云圖及測雨雷達的應(yīng)用、“3S”技術(shù)的發(fā)展,可全面輔助計算洪水資源化的效益,使得洪水資源化技術(shù)步入了實際實施階段。
洪水資源化,就是要利用洪水自身有利的一面,最大限度地挖掘洪水對經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的作用,把洪水作為一種資源來利用,對洪水實施資源化管理可以獲得經(jīng)濟和環(huán)境方面的雙重收益。
目前在實踐中常采用的途徑有以下幾種:
4.1.1 防洪安全工程與攔蓄工程
水庫、河道等在防洪安全工程及洪水資源化利用中擔(dān)負(fù)著蓄水、調(diào)洪、泄洪等重要作用,其防洪安全對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。通過水庫蓄水和水閘攔水,將汛期洪水轉(zhuǎn)化為非汛期供水,攔蓄更多的水資源,提高對洪水資源的調(diào)控能力。
4.1.2 用于灌溉和補源
當(dāng)發(fā)生洪水時,利用防洪工程將洪水調(diào)配到渠系網(wǎng)絡(luò),使洪水從雨水豐沛地區(qū)向水資源缺乏地區(qū)轉(zhuǎn)移,一方面洪水可以用于灌溉,另一方面可延長洪水的停留時間,將洪水輸送到干旱地區(qū)補源,通過回灌工程補充當(dāng)?shù)氐叵滤Y源,發(fā)揮洪水的生態(tài)調(diào)節(jié)功能。再是將洪水輸送到渠道下游引水較少地區(qū)儲備起來,以備引水不足出現(xiàn)供需矛盾時使用。
4.1.3 雨洪工程的利用
一是充分利用好城市的排水管網(wǎng),回收洪水、雨水;二是利用城市周邊的湖泊、濕地、水庫作為利用洪水的“倉庫”;三是做好其他綜合集水措施、水利保持措施,利用作物或樹木之間的空間來富集雨水,增加作物區(qū)或樹木生長區(qū)根系的水分,涵養(yǎng)水源;四是雨水集蓄利用,采取人工措施,高效收集雨水,加以蓄存和調(diào)節(jié)利用的微型水利工程。
洪水資源化所存在的風(fēng)險主要有:水庫應(yīng)急泄洪風(fēng)險、水庫調(diào)度風(fēng)險與垮壩風(fēng)險、動用蓄滯洪區(qū)的風(fēng)險、工程壽命風(fēng)險、工程結(jié)構(gòu)風(fēng)險、灌區(qū)設(shè)施風(fēng)險、生態(tài)風(fēng)險等。針對以上風(fēng)險,洪水資源化對防洪調(diào)度提出了更高的要求,如何達到矛盾的統(tǒng)一,并把風(fēng)險降到最小,是防洪調(diào)度要解決的新課題?;谝延醒芯砍晒c實踐,主要有以下降低風(fēng)險損失的風(fēng)險管理保障措施:
第一,要求防洪調(diào)度更細(xì)化、更靈活,根據(jù)洪水的具體情況實施不同的調(diào)度方式,同時,對洪水預(yù)報提出了更高的要求,要求我們必須建立起完善的預(yù)報系統(tǒng)與其相適應(yīng),并加強對洪水統(tǒng)計規(guī)律的研究,從源頭上把洪水資源化的風(fēng)險降到最小。
第二,要求汛期不僅要做好防洪調(diào)度,還要做好水量調(diào)度,并要加強對現(xiàn)有水庫、蓄滯洪區(qū)、調(diào)水、引水工程的管理,加大對工程檢查、監(jiān)測力度,消除病險水庫,降低工程結(jié)構(gòu)、壽命風(fēng)險,使洪水安全成為可利用的水資源并得到充分利用。
第三,要求工程措施與非工程措施并舉的策略,因地制宜建設(shè)洪水?dāng)r蓄工程。因此,在興建工程的時候要更加注意標(biāo)準(zhǔn)要適度、功能要合理,要有適度標(biāo)準(zhǔn)的防洪工程體系作為支撐。
第四,要加強對蓄滯洪區(qū)運用的研究,對蓄滯洪區(qū)的管理模式進行調(diào)整,建立蓄滯洪區(qū)的洪水保險機制和風(fēng)險補償機制。同時要建立風(fēng)險共擔(dān)、利益共享、損失補償?shù)暮樗Y源風(fēng)險管理機制。要建立、健全有關(guān)水利工程風(fēng)險調(diào)度相關(guān)的法律保證體系。規(guī)范水利工程運用涉及的各方利益主體的行為,要逐步提高社會公眾的防洪參與意識,促進洪水資源利用效率的提高。
第五,要加強對洪水來水的數(shù)字化研究,能夠?qū)嵤┝私夂樗母黜椞匦裕軌驅(qū)崟r引導(dǎo)洪水成為可利用資源,為工程措施提供決策依據(jù)。
水資源匱乏的現(xiàn)實,要求我們廣大水利工作者積極研究洪水資源化問題。洪水資源化是發(fā)揮洪水資源特性,緩解我國水資源短缺,減輕旱澇災(zāi)害,實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要措施。通過降低洪水的風(fēng)險,洪水資源化在技術(shù)上可行,經(jīng)濟上合理,同時對生態(tài)環(huán)境和建立防洪安全保障體系有積極的作用,洪水資源化已經(jīng)變成建立防洪安全保障體系的一項重要內(nèi)容。