□ 莊永東 蔡榮倫
(作者單位:福建省晉江市水利局晉江市東石鎮(zhèn)人民政府 362200)
水資源貧乏、時(shí)空分布不均和水質(zhì)污染等問(wèn)題是晉江市可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,理清治水思路,充分利用雨洪資源,是解決晉江市水資源短缺的一項(xiàng)重要舉措。
晉江市地處福建省東南沿海,三面臨海,境內(nèi)水資源貧乏。多年平均水資源總量為4.1億立方米,按163.6萬(wàn)常住人口計(jì)算,年人均水資源占有量250立方米,為全國(guó)人均水資源量的11%、全省的7%、泉州市的19%。扣除難以利用的洪水徑流,現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源則更少,全市工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水總量的80%靠境外引水,為絕對(duì)貧水區(qū)。一般水資源開(kāi)發(fā)利用率的極限為40%,而晉江市水資源開(kāi)發(fā)利用已高達(dá)46.1%。
晉江市降水量年際豐枯變化大、年內(nèi)分布不均,容易形成非澇即旱、旱澇交替的局面。汛期徑流量占年徑流量的80%,特別是梅雨和臺(tái)風(fēng)季節(jié),極易產(chǎn)生澇情,而春灌期水量只占年水量的10%左右,缺水現(xiàn)象嚴(yán)重。
由于全球范圍內(nèi)水資源緊缺和暴雨洪水災(zāi)害頻發(fā),近20多年來(lái),全球約40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)在城市和農(nóng)村開(kāi)展了不同規(guī)模的雨洪利用研究。美國(guó)、德國(guó)和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、城市化進(jìn)程發(fā)展較早的國(guó)家,城市雨洪利用發(fā)展較快。主要經(jīng)驗(yàn):首先確立雨水是資源要先利用后排放的思想,然后制定一系列有關(guān)雨水利用的法律法規(guī),并在城市排水規(guī)劃中加強(qiáng)雨水利用規(guī)劃和相應(yīng)的技術(shù)研究。
我國(guó)雨洪利用歷史悠久,如四千多年前夏朝推行的區(qū)田法、戰(zhàn)國(guó)末期的高低畦種植法和塘壩以及明朝的水窖,20世紀(jì)50~60年代創(chuàng)造的魚(yú)鱗坑、隔坡梯田等就地?cái)r蓄利用技術(shù),而真正意義上的雨洪利用研究與應(yīng)用開(kāi)始于20世紀(jì)80年代,發(fā)展于90年代,目前技術(shù)還比較落后,缺乏系統(tǒng)性,更缺少法律法規(guī)保障體系。大中城市的雨水利用雖然處于探索與研究階段,但已顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭。
雖然采用雨污分流制要修建兩套完整管網(wǎng),費(fèi)用昂貴,但鑒于雨污合排的種種弊端,晉江市正大力推行雨污分流的排水系統(tǒng),建議在排水規(guī)劃設(shè)計(jì)中充分考慮雨水下滲管道。利用雨水下滲管道既可沿線補(bǔ)給地下含水層,也可將雨水引到適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)集中入滲補(bǔ)給含水層或直接加以利用。
近年來(lái),晉江市的綠化面積大幅提升,綠化強(qiáng)度不斷加大。市區(qū)的公共綠地、風(fēng)景園林和道路綠化等區(qū)域可建立下凹式綠地,用于截留雨水。
在城市綠化時(shí)建立下凹式綠地,使地面高于綠地。在綠地內(nèi)設(shè)計(jì)雨水滯留設(shè)施,雨水口不設(shè)在路邊而設(shè)在綠地上,即在建造綠地時(shí),調(diào)查好綠地周邊高程、綠地高程和集蓄水池高程的關(guān)系,使周邊高程高于綠地高程,雨水口設(shè)在綠地上,集蓄水池高程略高于綠地高程而低于周邊高程。通過(guò)城市綠化建設(shè),將其改造成良好的入滲場(chǎng)地來(lái)接納居民區(qū)和道路上的雨水徑流,使城市綠地、草坪多消納雨水,減少暴雨洪峰流量。
晉江市區(qū)主要交通要道大多采用瀝青路面,人行道、廣場(chǎng)或休閑區(qū)鋪設(shè)透水方磚。建議在地面、廣場(chǎng)和休閑區(qū)以下設(shè)置回填砂石、礫料的滲溝、滲井等,增加就地入滲量,減少暴雨徑流的流速、流量,延長(zhǎng)滯時(shí)。
晉江市區(qū)內(nèi)分布有一定面積的低洼地,一部分是下墊面入滲性較好的坑、塘設(shè)施,另一部分則是下墊面已被“水泥化”了的停車(chē)場(chǎng)等大型場(chǎng)所。在以往的排洪過(guò)程中,這些低洼地僅起到暫時(shí)積水的作用,當(dāng)洪水減少時(shí),就將其中的積水排泄掉。如果將低洼地作為地下蓄水池或地下水回灌水源,不僅可以減輕排洪負(fù)擔(dān),還可增加水源。對(duì)低洼地進(jìn)行優(yōu)化改造,配以適當(dāng)?shù)囊O(shè)施,譬如對(duì)具有入滲性的低洼地,可將表土更換成透水性較強(qiáng)的土層,直接引滲補(bǔ)充地下水;而對(duì)于“水泥化”的低洼地,則可在其與地下蓄水池之間修建輸水溝、渠或輸水管,將水直接引入地下蓄水池。為使這些低洼地盡可能多地貯蓄汛期雨水,在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能綜合考慮,充分發(fā)揮其在雨期和無(wú)雨期的功用,同時(shí)避免發(fā)生利用功能上的沖突。
近年來(lái),晉江市的片區(qū)改造成效較為顯著。雨洪資源利用也可以充分利用片區(qū)改造中的景觀湖體,比如世茂御龍灣的晉陽(yáng)湖、東石組團(tuán)片區(qū)的人工湖、安海安平橋文化公園的水體景觀等。充分利用景觀湖體作為雨水收集的容器,收集鄰湖建筑屋頂及部分硬鋪裝地面的雨水。實(shí)現(xiàn)雨水和湖水保護(hù)處理系統(tǒng)共同工作,管線配置簡(jiǎn)單、投資低、性?xún)r(jià)比高。
一是對(duì)于主要河道,可結(jié)合河道清淤治理工程, 增加河道深度, 減小河道縱坡, 提高河道雨洪資源的攔蓄能力。對(duì)現(xiàn)有橫河、排干加以改造治理, 增強(qiáng)各主要河道連通能力。 通過(guò)對(duì)洪水的綜合調(diào)度, 逐步解決局部降水造成的雨洪資源無(wú)處可蓄,不能得到有效利用的難題。 同時(shí),通過(guò)以蓄代排,減小防洪壓力。
二是根據(jù)各主要行洪河道縱坡普遍較大的特點(diǎn),從晉江市21條小流域中篩選水質(zhì)較好的河道,結(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè),擬對(duì)英林鎮(zhèn)埭邊西溪等支流砌坑段建滾水壩, 實(shí)行分段蓄水, 不僅可以提高對(duì)雨洪資源的攔蓄能力,通過(guò)洪水“錯(cuò)峰”調(diào)度, 亦可提高河道的防洪能力。
充分利用現(xiàn)有自然洼淀貯蓄雨洪資源。對(duì)部分?。?)型、小(2)型水庫(kù)進(jìn)行清淤,提升蓄水能力。在滯蓄部分雨洪水的同時(shí),通過(guò)入滲對(duì)地下水以必要補(bǔ)充。
利用城市建筑屋頂、庭院等不透水面收集雨水。修建雨水蓄水設(shè)施,匯集貯存城市雨水作為城市非飲用水的直接水源,可用于沖廁、洗車(chē)、消防、澆灌綠地等。建筑物、道路等不透水鋪裝面,暴雨的徑流系數(shù)可達(dá)0.9,雨后產(chǎn)生徑流,只要修建一些簡(jiǎn)單的雨水收集和儲(chǔ)存工程,即可用于城市清潔、綠地灌溉和維持水體景觀。
雨洪資源具有水害和水利雙重特性,隨著水資源短缺狀況的加劇,越來(lái)越多的水利專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)始關(guān)注雨洪資源化問(wèn)題。我國(guó)雨洪利用具有很大潛力,科學(xué)開(kāi)發(fā)利用雨洪資源,能有效緩解我國(guó)水資源供需矛盾,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。