王洪斌,許從森
(平原縣相家河水庫管理局,山東 德州 253116)
近年來,國家嚴(yán)格控制土地資源的政策,使平原水庫建設(shè)受到很大的制約。一方面是迫切需要建設(shè)水庫,另一方面又受國家嚴(yán)格控制土地資源政策的制約,利用古河道興建平原水庫是解決這對矛盾的有效措施。在魯西北黃河沖積平原地區(qū),尚未開發(fā)、半開發(fā)和未充分開發(fā)的古河道較多。以平原縣為例,尚未開發(fā)的古河道有西沙河、東沙河、趙王河故道等。利用古河道興建平原水庫既可充分利用廢棄土地資源,解決占地問題,又可改善周邊生態(tài)環(huán)境、帶動周邊經(jīng)濟發(fā)展,且投資少、見效快、滲漏少、運行安全可靠、社會效益明顯。
古河道地質(zhì)條件一般較好,可適當(dāng)加大挖深;古河道的河槽一般比較寬,有一定的容水能力;古河道目前未開發(fā)的很多,利用古河道建設(shè)水庫可充分利用廢棄土地資源;古河道的河床,是多年沖刷自然形成的,一般相對穩(wěn)定,且可以采用生物護坡,既美化環(huán)境,又可降低投資,還可以確保水質(zhì)。因此,利用古河道興建平原水庫是可行的。從規(guī)劃設(shè)計與施工方面看,以平原縣相家河水庫為例,該水庫由進水閘、出庫泵站、泄水閘組成。為自流充庫,進水閘前設(shè)有疊梁閘門,取潘莊引黃總干的表層水充庫,并在引水閘后設(shè)副庫區(qū),用于沉淀泥沙。在副庫區(qū)以下設(shè)一備用引水閘,以備副庫區(qū)清淤時充庫用,從而使水庫運行更有保障。水庫內(nèi)邊坡采用草皮護坡,水位變化處用水生植物護坡,以防風(fēng)浪沖刷。
從施工看,利用古河道興建平原永庫施工方法簡便,宜采用大中型機械,工作面較大,施工難度小。
相家河水庫位于德州市平原縣西南部的原相家河河道上,南起十三干渠,北至馬頰河郭培口閘,上游與潘莊引黃總干渠并行。水庫全長14.2km,包括相家河段和蒲河段,其中相家河段長11.2km,蒲河段長3km。水庫底寬200~550m不等,庫容為 3010萬 m3。
水庫庫面的蒸發(fā)量計算采用20cm口徑蒸發(fā)皿與E601型蒸發(fā)皿折算系數(shù)0.61,按將20cm口徑蒸發(fā)皿觀測值折算為大水體水面蒸發(fā)公式計算水庫日蒸發(fā)量;結(jié)合實際情況求的水庫庫面年蒸發(fā)量為634.87萬m3。
根據(jù)實際觀測降雨量資料,計算水庫庫面各月截獲降雨量,結(jié)合實際情況,求的水庫的年庫面降雨量為485.92 萬 m3。
相家河水庫滲漏損失量按下式計算:
式中:W為年滲漏損失水量(萬 m3);WA為年總進庫水量(萬 m3);WP為年總出庫水量(萬 m3)。
式中:Wa為年進庫水量 (萬 m3);WPj為年降水量(萬 m3)。
式中:WC為年出庫水量 (萬 m3);WPz為年蒸發(fā)量(萬 m3)。
按上式計算出的年總進庫水量為:WA=1312.28萬m3;年總出庫水量為:WP=889.85萬m3;年滲漏損失量為:W=422.43萬m3;年總損失率為:W/(WA+3010)=0.0977。
通過一年多的運行,經(jīng)觀測,年滲漏量相當(dāng)于年水庫總進水量的9.77%,在沒有襯砌的情況下,這樣的滲漏量在平原地區(qū)是相當(dāng)小的。由于是地下水庫,運行水位低,對周邊環(huán)境無不良影響。
1)運行安全可靠。由于利用古河道興建的平原水庫,多為地下水庫(即水庫水位低于或等于庫外地面),不會有因為大堤決口給人民生命財產(chǎn)遭成安全威脅。
2)節(jié)省耕地。利用古河道興建平原水庫基本不占用耕地。平原縣利用相家河建設(shè)水庫,水庫庫容3010萬m3,不但沒占用可耕地,而且還造地247.33hm2,使水庫原周邊的澇洼地,改造成了旱澇保收的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)田。
3)對汛期災(zāi)害性降雨可通過水庫進行調(diào)節(jié)。庫區(qū)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn),在汛期如遭遇災(zāi)害性降雨,水庫在汛期可采取提前騰空庫容的辦法來調(diào)蓄洪水,從而降低澇災(zāi)遭成的損失。
4)低水位運行,對水庫周邊環(huán)境無不良影響。水庫可采用低于或等于庫外地面的水位運行,并在大堤外挖一條截減溝。平原縣相家河水庫就是這么做的,通過一年多的運行,經(jīng)觀測,對周邊環(huán)境無不良影響。
利用古河道興建平原水庫,可挖深的潛力大,在地質(zhì)條件允許、經(jīng)濟合理的情況下,可盡可能的挖深,以增加庫容。平原縣相家河水庫挖深的潛力大,但設(shè)計挖深偏小,不盡合理,需要在今后的平原水庫建設(shè)中汲取。另外,利用古河道興建平原水庫,一般為長條形,戰(zhàn)線長、涉及村莊多,管理難度較大。
總之,利用古河道興建平原水庫,投資少、占地少、見效快,其優(yōu)勢無可替代,存在的問題容易克服,運行效益和社會效益明顯,同類地區(qū)可以大力推廣。