邵欣,汪彭生,章環(huán)境
(1.成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,四川 樂山 614000;2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司,成都610051)
洪水是由暴雨、急驟融冰化雪、風(fēng)暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上漲的水流現(xiàn)象。洪水經(jīng)常在夏季發(fā)生,是一種自然現(xiàn)象,但如果防洪措施不當(dāng)就會(huì)造成洪災(zāi),威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全[2]。人們根據(jù)洪水規(guī)律與洪災(zāi)特點(diǎn),研究并采取各種對策和措施,以防止或減輕洪水危害,保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水利工作。
洪水資源化是指在一定的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及水文特征條件下,以水資源利用的可持續(xù)發(fā)展為前提,以現(xiàn)有水利工程為基礎(chǔ),通過現(xiàn)代化的水文氣象預(yù)報(bào)和科學(xué)管理調(diào)度等手段,在保證水庫及下游河道安全的條件下,在生態(tài)環(huán)境允許的情況下,利用水庫,湖泊,蓄滯洪區(qū),地下回補(bǔ)等工程措施調(diào)蓄洪水、減少洪水入海量,以提高洪水資源的利用率[3]。洪水作為一種豐富的水能資源,如果利用得當(dāng),必然會(huì)帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益,但同時(shí)利用洪水又會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn),因此,我們在可以把洪水作為一種資源的條件是必須在防洪安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行,對其進(jìn)行理論的探討與研究就是很必要的[4]。
洪災(zāi)給人們帶來的影響是巨大的也是后患無窮的,從古至今,人們都一直在做著與水進(jìn)行抗?fàn)幍氖虑?,歷史的教訓(xùn)是慘痛的,曾經(jīng)發(fā)生的駐馬店水庫潰壩事件(1975年),長江特大洪水(1998年),這些重大洪水安全事故讓很多人都記憶深刻。因此防洪安全非常有必要的,也有諸多好處,可總結(jié)幾點(diǎn):減少經(jīng)濟(jì)損失;增加農(nóng)作物產(chǎn)量;減少人員傷亡;減少對生態(tài)環(huán)境的破壞;減少水土流失;充分利用水資源等[5]。
以前的很多工程都是以防洪為主,對洪水這一資源的利用并沒有太大的涉及,理論的研究上也比較匱乏。我國降雨洪水分布在時(shí)間和地區(qū)上都有著很大的不均勻性,關(guān)于對洪水的利用近些年也一直備受關(guān)注[6]。防洪安全與洪水資源化兩個(gè)方面既有共同點(diǎn)又有差異,共同點(diǎn)是兩者都可以通過采取一定的工程和非工程的措施來完成。差異在于防洪安全與洪水資源的目的是不同的,防洪安全的目的是竭盡全力減少洪災(zāi)發(fā)生,保證防洪工程的安全,最終是為了確保國民的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全;洪水資源化的目的是利用洪水來興利,把洪水轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫馁Y源[7]。
雖然有差異有不同,兩者在實(shí)際運(yùn)用中又會(huì)有諸多的聯(lián)系,也是一種遞進(jìn)關(guān)系,即我們必須在保證防洪安全的條件下來進(jìn)行洪水資源化,比如興建水庫,既是防洪的措施,又是洪水資源化的措施。先蓄水后用水,達(dá)到防洪與洪水資源的結(jié)合。同時(shí)現(xiàn)階段水資源短缺、水污染現(xiàn)象日益加重,建立在防洪安全前提下使洪水資源得到合理利用,也可以緩解水資源短缺問題[8]。
現(xiàn)在的洪水被認(rèn)為是自然界里值得利用發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展資源,同時(shí)洪水資源又具有一定的危險(xiǎn)性、不可預(yù)估性,與其他安全傳統(tǒng)的資源利用方式存在極大不同[9]。要想將洪水資源化,在其利用方式上考慮它的特殊性。洪水資源化采用的措施有工程措施和非工程措施,實(shí)際應(yīng)用時(shí)需兩者有機(jī)結(jié)合,相互配合,才能起到良好的防洪和洪水資源化的效果,現(xiàn)將工程措施和非工程措施闡述如下[10]。
第一,在工程方面是利用洪水資源,是將洪水蓄滯,讓洪水盡可能長時(shí)間保留在地面,使其有更多被利用機(jī)會(huì)。通過工程方法,將其安全利用。在工程方面:①在現(xiàn)有的水利基礎(chǔ)上將洪水蓄積[11]。②就像目前的南水北調(diào)工程,將其可以跨區(qū)域引用[12]。③地下水逐漸減少,發(fā)展更多的回灌工程[13]。
除了水庫的利用還有淤地壩。淤地壩有緩洪、攔泥沙、農(nóng)業(yè)發(fā)展幫助等功能。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),淤地壩在攔泥淤地、防洪減蝕、改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、促進(jìn)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整、控制入河泥沙等方面發(fā)揮巨大作用[14]。
第二,在非工程方面是通過現(xiàn)有的水利工程,先進(jìn)技術(shù)完善的工作程序,還有合理地規(guī)劃調(diào)度。不僅需要水利,還需要在水文氣象兩方面相互合作。在易發(fā)洪水時(shí)期,洪水預(yù)報(bào)要及時(shí)、準(zhǔn)確,讓水庫及時(shí)合理調(diào)整汛期水位,施行分期洪水調(diào)度,這樣可以有效降低洪水資源的不可預(yù)估性。再利用蓄滯洪區(qū)主動(dòng)分洪,在保證下游安全的同時(shí)利用洪水?dāng)y帶的肥沃養(yǎng)料恢復(fù)濕地湖泊[15]。
工程與非工程措施并不是獨(dú)立的,是在一定基礎(chǔ)上相互合作,聯(lián)合運(yùn)用的,這樣不僅可以保證下游安全還可以大大提升洪水資源的利用和開發(fā)性。可以利用洪水退后的泥沙,內(nèi)含有充足肥沃的養(yǎng)料可以提供給植物,土壤的有機(jī)質(zhì)含量,和含水量高。這樣的土壤相比其他平原的表層土而言,更利于植物生長。工程措施與非工程措施同時(shí)兼顧,相互協(xié)作。從工程角度,是通過一系列工程方法,達(dá)到防洪與洪水資源化結(jié)合的目的,比如:大壩水庫工程、蓄滯洪水工程、提防和河道整治工程等?,F(xiàn)有的很多工程已經(jīng)做了很多關(guān)于洪水資源化的措施,比如長江流域,都江堰水利樞紐工程等,這些工程都是很好的洪水資源化的案例,可供我們參考[16]。
我國水資源總量豐富,但地區(qū)分布不均,年內(nèi)變化大;缺水與用水浪費(fèi)并存。水污染加劇的態(tài)勢尚未得到有效遏制,水資源匱乏已成為影響生態(tài)環(huán)境的重要問題。在這樣的情況下,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),做到水資源的合理開發(fā)、高效利用,洪水和水環(huán)境綜合治理[17]。
通過對國內(nèi)外在洪水方面工作的不斷總結(jié),時(shí)刻更新觀念改變洪水治理策略,目前理論和實(shí)踐更傾向于安全、經(jīng)濟(jì)、人水土平衡與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的方向。治水以尊重自然為總思路,洪水資源利用思路總結(jié)得出以下七點(diǎn):①蓄積洪水,減少下游排洪量,保證下游安全。②實(shí)現(xiàn)水資源在時(shí)間空間上的重新分配。③南水北調(diào)工程,實(shí)現(xiàn)跨流域用水。④地下水回灌工程,逐漸恢復(fù)地下水量。⑤結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)與先進(jìn)技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)報(bào),信息分享,讓工程措施提前做好準(zhǔn)備。⑥利用洪水恢復(fù)湖泊、人工濕地、河道整治。⑦將水庫及下游堆積于河床淤泥,泥沙用于土地荒漠化及水土流失嚴(yán)重地區(qū),埋填由于過度開發(fā)地下水而發(fā)生沉降區(qū)域。
洪水的利用必須得建立在一定的防洪安全體系上,既能確保安全又能充分利用,同時(shí)改善我國水資源短缺及水環(huán)境惡化等問題。追求可持續(xù)均衡發(fā)展,保證事物有序向前發(fā)展。