水库调度的主要内容:拟定水库调度方式、编制水库调度计划及确定各项控制运用指标、进行面临时段的实时调度等。
水库调度是一种控制运用水库的技术管理方法。是根据各用水部门的合理需要,参照水库每年蓄水情况与预计的可能天然来水及含沙情况,有计划地合理控制水库在各个时期的蓄水和放水过程,亦即控制其水位升、降过程。
一般在设计水库时,要提出预计的水库调度方案,而在以后实际运行中不断修订校正,以求符合客观实际。在制定水库调度方案时,要考虑与其它水库联合工作互相配合的可能性与必要性。
扩展资料:
水库控制运用指标主要有:
1、允许最高水位,即水库遇校核洪水允许充蓄到的最高水位,是判断水库防洪安全的重要指标;
2、防洪限制水位,是水库在汛期为预留防洪库容而限制蓄水的上限水位;
3、汛末蓄水位,即水库在汛末计划充蓄到的正常高水位,它在很大程度上决定了水库在下一个汛期到来之前可能发挥的兴利效益;
4、兴利下限水位,即水库在正常兴利运用情况下允许消落到的最低水位,它反映兴利需要及各方面的控制条件;
5、防洪运用标准,即为水库本身及为下游防洪安全制定的防洪标准,一般采用一定重现期的设计洪水或以可能最大洪水为标准。
参考资料来源:百度百科-水库调度
关键词 城市防洪规划 防洪应急预案 防洪减灾技术 措施武汉市位于长江、汉江交汇处,是长江中游的一座特大中心城市,和长江流域其他众多城市一样,发达的水系和多雨的气候特征,使武汉市的历史成为一部得益于水而又忧于水患的历史。’98年大水过后,党中央国务院投入大量资金,下决心治理长江水患,为沿江城市加强防洪工程建设创造了空前的大好机遇。随着城市建设多功能、高品位的要求不断提高和可持续发展战略的实施,使城市赖以生存和发展的“水”显得尤为重要,围绕水安全、水环境的建设日益深入,实现从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变已形成共识。在这难得的历史机遇面前,武汉市积极调整思路,加快传统水利向现代水利的转变步伐,在防洪工程建设方面,注重新型堤防建设,强调防洪工程的环境效益、生态效益和社会效益,充分凸现滨江特色,开发沿江景观带,实施立体绿化,修筑堤顶道路,整治堤防滩涂,以达到改善城市环境,提升城市品位,拓宽投资空间的目的,在推进城市防洪与环境创新协调发展上形成了新的思路。 一、加强城市防洪工程建设,对实施环境创新战略具有重要意义1.推进防洪工程建设,是改善城市投资环境的重要保证推进防洪工程建设,不仅是改善城市投资环境需要,也是重要保证。同时,城市投资环境的改善,也将进一步推动防洪工程的建设。堤防是城市赖以生存和发展的生命线。推进防洪工程建设,打造长江沿岸的铁堤铜墙,抵御洪水肆虐,将使城市更安全。同时,在推进防洪工程建设过程中,以城市防洪安全为根本,以发展为主题,适应传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变,将堤防建设与城市景观建设相结合,促进城市亲水环境建设,凸现滨江特色,丰富水文化内涵,打造城市景观新靓点,将极大地改善城市滨水环境,提升城市综合品位,使之更具魅力和引力,将进一步增强各方投资的安全性和可靠性,从而创造更加广阔的投资空间。2.推进防洪工程建设,是推动区域经济发展的历史机遇“发展是硬道理”。通过防洪工程建设,实施环境创新战略,是促进经济发展的有效途径。防洪工程建设,必将进一步保障城市安全,美化城市环境,大力推动区域经济的发展。巨大的投资是拉动城市经济发展内需的有力支撑,大规模的堤防整险加固建设,可解决众多人的短期就业问题,刺激砂、石、水泥、钢筋等建材市场的发展。移民拆迁,使部分人摆脱洪水的直接威胁,改善居住条件,提高生产、生活水平。随着防洪工程建设的推进,历史上的险点逐步变为景点,环绕城市沿江景观带逐渐形成,必将带来巨大的环境效益,带动区域旅游业的发展。防洪工程将成为一笔巨大的良性资产,为促进城市的经济发展发挥持久的作用。3.推进防洪工程建设,为突出城市滨江特色创造条件防洪工程具有滨水的特点,它为突出城市滨江特色提供了空间和条件。同时,为了更好的突出城市滨江特色,要求城市的防洪工程建设更加体现城市特色的展示和扩张,防洪工程不应仅仅成为城市防治水患的记录,也应在除水害的基础上,充分弘扬城市亲水特色。因此,很有必要改变旧有的只注重防洪效益的防洪工程建设模式,将防洪工程建设本身与改善城市滨江环境密切结合起来,开发新型堤防的多功能性。它首先要求我们更新观念,防洪工程建设必须要同时兼顾保障功能、防洪效益和环境效益,走可持续发展之路,变防洪工程的单一性为多功能性,力求在工程建设及施工中考虑资源的保护、开发、利用,考虑城市景观建设,讲究社会效果和经济效益。也只有在这种观念的指导下,才有可能下大决心一改江滩旧貌,解决乱搭乱盖等历史遗留问题,综合规划进行江滩整治,凸现城市的滨江特色。武汉市堤防长达800km,岸线长,滩地宽。但由于常年的洪枯水位差均在10m以上,一年中的大部分时间江滩裸露、杂草、钉螺滋生,乱堆、乱放、乱倒严重,加之占滩者各自为政,致使岸滩杂乱无章,既影响行洪,又破坏了自然景观,与欣欣向荣、日臻美化的市区形成强烈的反差,因此,在新的观念的指导下,根据武汉市的实际情况,大力推进防洪工程建设,必然要求防洪工程建设与环境创新紧密联系。防洪工程建设,为改善滨江环境,突出滨江特色提供了可能。4.推进防洪工程建设,是构筑城市历史文化的有效途径城市环境创新�要求城市文化要有更丰富的精神内容。大规模的防洪建设,前所未有的投资形成的城市堤防,将无不打上城市文化的烙印。防洪工程,必将折射出城市历史文化特点。长期以来,武汉人民在与水相搏的实践中,形成了独特的抗洪文化。体现了自强不息,坚韧不拔,敢于挑战的拼搏精神。’98年抗洪就是一次集中体现。千军万马战大洪,誓与大堤共存亡,“万众一心,众志成城,不怕困难,顽强拼搏,坚韧不拔,敢于胜利”的伟大抗洪精神得以升华。体现了党和国家的强大凝聚力和人民群众革命英雄主义气概、坚强意志和必胜信念,是爱国主义、集体主义和社会主义精神的大发扬。把这种精神体现在防洪工程建设中,就是要形成像龙王庙综合整治工程那样的防洪工程,处处蕴含抗洪文化的真谛,通过今昔对比,充分展现抗洪文化的历史演变,成为抗洪精神的教育基地。二、全面打造城市新型堤防,努力挖掘滨江环境的综合功能1.凸现滨江特色,开发景观功能城市沿江的滩地,是可利用的一项重要资源,对它进行合理规划、设计、利用,就能与城市堤防建设相辅相成、协调统一,形成服务于民的亲水景观带。近几年来,武汉市对两江四岸的江滩进行综合整治,完善了环绕市区的绿色长廊,充分利用两桥呼应、龟蛇对峙、两江交汇、三镇鼎立的自然景观优势,建成龙王庙、南岸嘴、汉阳门、月亮湾等一批江城景观品牌,形成滨江特色突出的高起点、高品位的城市中心景观区。特别是龙王庙综合整治工程,开了我市堤防景观建设的先河。南、北两岸总面积达2万M2的驳岸平台,成为人们观江休闲的好去处,两江交汇,龟蛇锁大江的城市景观一览无遗。龙王庙由险点变为景点,已成为我市著名的旅游品牌。在加强重要险点抗洪工程建设的同时,我市以点带面,沿两江四岸开发水文化景观。我市青山地区为重工业基地,游乐场所明显不足。为了弥补这一缺陷,利用临江优势,进行青山临江公园建设。结合堤外防浪平台建设,沿堤新辟出12HM2公共休闲游乐用地,布置一些游乐设施,成为青山地区居民群众休闲娱乐的好去处。与此同时,启动汉口江滩防洪及环境综合治理工程。该工程上起武汉客运港,下至丹水池后湖船厂,全长7007M,拆迁阻水建筑23万M2,结合河道疏浚,整理出宽100~200M的江滩景观平台,平台面积114.62万M2。平台以大面积的绿化和滨江公共休闲活动空间为主,满足市民活动需要。工程总投资3.8亿元,分三期实施。第一期工程长1.04KM,于2002年10月1日竣工开放,国庆期间,共接纳游人120余万人,已成为市民最佳的休闲亲水空间。第二、三期工程正在继续进行,规划绿地面积100万M2,分别以体育娱乐活动场地和生态林带为主,全部工程计划在“十五”期间完成。汉口江滩防洪及环境综合治理工程,立足于防汛、行洪,突出以人为本、以绿为主的思想,注重文化品位,注意与汉口滨江区的历史建筑、堤内景观有机地融为一体,为市民在中心城区提供丰富的休闲、娱乐和亲水活动场所。在启动长江两岸水文化景观建设的同时,还即将启动汉江两岸环境综合整治工程。计划对两岸30KM的堤岸进行综合治理,拆除江滩阻水建筑,修筑亲水平台和游览观江带,改造、美化堤防前后戗台,绿化江滩,从而提高城市堤防的综合功能,改善汉江水环境,为市民创造更多的滨水休闲空间。实践证明,在推动防洪工程建设中,结合环境创新,合理整治利用江滩,可凸现城市滨江特色。 论文抓住机遇着力推进城市防洪与环境创新协调发展来自免费论文网CxS `^{@OqkRc7hRzB=+G yC:17yjJ+T论文格式/L)9L�k+F]vIIZ �dfml L? l2.实施立体绿化,发挥生态功能以往,由于对生态环境重视不够,城市在快速发展的同时,也在一定程度上破坏了环境。在全面建设小康社会过程中,随着人们对生活质量、生存环境要求的不断提高,对城市生态环境也提出了越来越高的要求。对防洪工程实施立体绿化,在一定程度上符合了这一要求,同时也满足了防洪工程不允许存在阻水物及泄洪的要求。另外,经过绿化后的城市防洪工程,不仅能发挥强大的生态功能,其本身也成为赏心悦目的一道景观。我市以每年30余万株的速度发展堤内护林、堤外防浪林,市区防护林木已达150余万株,堤身草皮5000万M2,大大改善了堤防面貌,形成了两条环绕市区的绿色长廊。引进鹅绒草、牵牛花、扬州红等具有观赏性的花卉、苗木,建成三季有花、四季常青的窗口堤段30KM,同时兴建堤防小景点40余处,收到很好的美化效果,堤防面貌焕然一新。在江岸、江汉�口、汉阳、武昌、青山等城区繁华地段40余KM的堤防上,种植女贞、黄扬、金柏、紫薇、一串红等20余种观赏苗木、花卉50余万株,防水墙立体绿化达35KM。计划在2~3年内沿堤再植树230万株,增加绿化面积1700万M2。两江四岸全部披上绿装,将有效地改善城市生态环境,使武汉市更绿更美。因此,对防洪工程实施立体绿化,不仅符合城市环境创新的要求,也能最大限度地发挥它的生态效益,造福城市人民。3.修筑堤顶道路,扩展市政功能防洪工程建设中修筑的大堤,其本身就是一条天然的道路,随着堤防的延伸而不断延伸。在堤顶修筑道路不仅不影响堤防防洪的功能,还充分发掘了堤防延伸的特点,是对防洪工程更加有效的利用,使堤防所到之处,无需再占用大量的土地资源另外修筑道路,是对资源的节约。近年武汉市长江、汉江堤防加固工程的建设,促使总长达300KM的高标准的堤顶道路建成。堤顶道路与市区道路相连接,实现了城乡互通,总体改善了城市的交通状况,促进了城乡经济的交流与发展,堤顶道路就是沿堤乡村经济起飞之路、发展之路,它必将对沿堤的经济发展产生巨大影响。道路的延伸以及新型堤防的建设,改善了沿堤的环境,带动了沿岸房地产开发的热潮,使沿江成为投资开发的热点,对沿江经济带的逐渐形成起到了推动作用。因此,修筑堤顶道路,是对防洪工程的另一种功能的发掘,它不仅合理开发了资源,也节约了资源,促进了区域经济的发展,是一项一举多得的举措。4.利用堤防滩涂,发掘产业功能堤防建设向来是一项纯公益性的事业,防洪工程除了直接发挥防洪效益,间接发挥景观效益、生态效益外,很难将它与经济效益直接挂钩。对堤防滩涂的合理开发利用,就能直接发挥经济效益。在推进防洪工程建设的同时,科学利用堤防建设资源,促进相关产业的发展。利用禁脚地发展经济林,在3000万m2的堤防禁脚地上种植了130万株林木,其中60万株已成材,林木蓄积量约为5.13万m3。堤防林木树种较多,除大面积速生意杨外,还有水杉、落叶松、杨树、桃树、梨树、银杏等树种,均有较高经济价值。1999年以来,全市堤防林木更新约100余万株,林木更新量约1万m3,取得了一定经济效益。堤防苗圃以培育观赏苗木和花卉为主,在满足堤防自身绿化、美化需求的同时,面向社会,服务社会。武昌、青山、汉阳等地堤防共有马尼拉草皮种植基地30万m2,亦可用于更新堤防植被,并同时有偿服务社会。多功能箱式防水墙的建设,为发展商贸、服务等产业提供了条件,几年来共开发各类商业经营门面8000余m2,使原本沉寂的堤防沿线增添了商业生机,并为城市职工再就业创造了更多的空间。因此,在防洪工程建设中,充分利用各种与防洪工程相关的资源,就能发掘产业功能,发挥直接的经济效益。将防洪工程与环境创新紧密结合、协调发展,就是充分开发了防洪工程中可利用的各种资源,全方位、多渠道的发掘了防洪工程建设的多项功能,不仅打造了新型堤防,也是实现传统水利向现代水利、可持续发展水利转变有益而成功的尝试。三、促进城市防洪工程与滨江环境协调发展,必须正确处理好几个方面的关系1.正确处理防洪保安与环境改造的关系城市防洪工程建设的根本点是为了防洪保安,因此,在处理防洪保安与环境改造的关系时,必须在确保防洪安全的基础上实施环境改造。在对环境改造进行规划设计时,必须充分考虑防洪保安的先决条件,服从防洪保安的要求,切不可本末倒置。同时,环境改造也是对防洪工程在功能上的延伸和补充,环境改造提升了城市品位和投资环境,产生了巨大的经济效益和社会效益。正确处理好两者关系,就能使两者相得益彰,在确保城市安全的同时,达到人与自然的和谐统一。2.正确处理规划建设与工程效益的关系城市防洪工程是一项投资巨大的综合性系统工程,是一项功在当代,利在千秋的大工程。因此,在进行规划建设时,必须高起点规划,高标准设计,高质量建设,充分考虑工程建成后发挥的防洪效益,环境效益和社会效益,必须服从长江流域总体规划。在规划时,与城市总体规划相协调,顺应城市化发展趋势,必须统筹兼顾,全方位考虑各项工程效益的发挥,既要有创新的思想,更要坚持科学技术的支撑。在建设时,时刻牢记百年大计,质量第一的思想,确保工程质量。好的规划建设是发挥工程效益的先决条件,工程效益的充分发挥又是规划建设的目标和要求,两者有机结合,就能充分发挥防洪工程的多方位功能,促进城市环境创新。3.正确处理堤防建设与维护管养的关系一笔丰厚的优良资产形成后,如何使其效益最大化并永续利用,必须要有适应新形势的管理体制予以保障。堤防设施的维护管养至关重要。堤防建设发挥的防洪效益,环境效益都必须靠维护保养来持久发挥作用,这是防洪安全的需要,也是环境创新战略的需要。要科学运用市场经济的机制,探索和建立新的堤防设施管养体制,强化职能,科学管理,才能实现堤防设施持久地发挥效益。武汉市作为长江中游的滨江大城市,将努力抓住新《水法》颁布的机遇,在长江流域综合发展规划的指导下,着力推进城市防洪建设与城市环境创新协调发展,为建设具有滨江滨湖特色的现代化城市不懈奋斗。黄河已经是一条被人类深刻影响和干扰的河流,未来应如何治理,才能既保障区域经济社会的可持续发展,又能保障这条古老而又伟大的河流生生不息,造福于人民,是一个值得深思而又亟待解决的重大课题,也是制定国家中长期科技发展规划的重要内容。未来黄河治理的核心难题有三个:一是黄河的巨量泥沙如何处理和利用,这是黄河难治的症结,它不仅关系到黄河的防洪安全,也关系到水土流失的治理和水资源的开发利用。二是依据黄河水资源的变化,如何合理配置、有效解决国民经济和社会可持续发展,以及维持河流生命对水资源的需求。三是如何保护和改善黄河的生态环境。解决这三个问题的关键是:合理配置,高效利用,有效保护,增水减沙。为此,需要重点研究和解决以下问题:一、变化环境下的黄河流域产水产沙情势分析1.黄河兰州以上地区径流变异原因分析黄河兰州以上是流域水资源的主要来源区,多年平均(1950~2001年)天然径流量332亿m3。1986年以来仅为295亿m3,比1985年以前的年均值减少15.5%,而同期降雨仅减少2.9%,其中1997年以来减少22.2%,而同期降雨反而增加了4.5%,变化原因不清。 2.黄河中游典型支流地下水开发和雨水截流等对地表径流的影响黄河中游的渭河和汾河,近五六年降雨减少14%,但实测径流量却减少了40%~50%;伊洛河和沁河近10年降雨比五六十年代减少11%~15%,但实测径流却减少了60%~70%。这些重点产水支流的径流量减少,势必影响全河水资源的供需形势。通过对典型支流地表水—地下水—降雨的循环过程研究,摸清地下水开发和雨水截流对地表径流的影响。3.水保措施对入黄径流泥沙的影响和发展趋势通过对植被的耗水规律、耗水量和沟道坝系工程的蓄水拦沙能力的研究,提出黄土高原水土保持和自然修复等措施的基本耗水量、减蚀拦沙能力和发展趋势。4.水利工程对黄河下游洪水的调节程度和发展趋势重点研究下游洪水来源区大中型水利工程对洪水量级和过程的调节程度,预测汛期水量的可能变化,包括普通洪水、大洪水和特大洪水的变化趋势。5.气候变化对黄河中游径流量的影响以上5个专题研究内容基本概括了影响黄河水沙变化的基本因素,地域上覆盖了黄河产流产沙区的90%,将回答因人类活动和气候变化对未来黄河产流产沙的影响及其变化趋势。关键词:黄河治理,科技发展规划,水沙调控二、维持黄河河流生命需水量的研究1.维持黄河健康状况的评价指标和方法的研究提出河流各项基本功能(排洪输沙、水质、生态、供水)的概念,基本因子,维持河流健康状况的评价指标和方法。2.维持黄河下游河槽基本排洪输沙功能的水沙过程研究洪水期流量具有塑造河槽形态和冲刷河道的重要作用,研究未来黄河汛期水沙条件变化情况下,下游河道的冲淤演变规律,提高河道排洪输沙功能的水沙过程,利用水利枢纽工程调控洪水和泥沙的可能性,技术措施和代价。3.黄河河口适度规模湿地淡水需水量研究研究河口湿地典型生物群落发育和更替的时空需水过程与强度,计算不同湿地规模和生态容载量下的需水量,提出维持河口适度规模湿地及其生物多样性保护所需的低限淡水量和季节分布。4.维持黄河河口近海生态平衡的最小需水量研究重点研究黄河淡水补给与近海区域生态平衡的关系,提出有利于近海生态保护和恢复的黄河最小入海水量和季节分布。5.不同功能需水量的迭代耦合关系研究根据维持河流各项基本功能的需水量和时空分布,进行迭代耦合,提出不同河段在不同时段能基本满足河流功能的需水量和过程。三、保障黄河河道生命的水沙调控关键技术研究1.提高黄河水资源承载能力的途径和技术研究挖潜:节水治污、洪水资源化、污水资源化、合理水价、统一调度,经济结构调整等。调水:西线南水北调增加黄河供水量,中、东线南水北调置换黄河下游引黄用水和相机向黄河下游补水的可行性研究;引江济渭等的可行性研究。根据不同水平年国民经济和社会发展需水量预测、黄河水资源的承载能力和维持黄河河道生命的需水量及过程,采用水资源多维临界调控技术,进行多方案论证、比选,提出科学的对策措施,供决策参考。2.处理和利用黄河泥沙的途径和技术研究根据未来黄河水沙条件的变化,进一步研究泥沙运动机理,水库及河道泥沙冲淤演变趋势,考虑河道整治、滩区和河口治理措施、干流梯级控制性工程的开发、中游大规模生态环境的建设以及南水北调工程建设等的影响,充分发挥好“拦、排、放、调、挖”等处理和利用泥沙的作用,并研究谋求黄河河床不抬高,长治久安的治沙思路和其他重大措施的可行性。3.小浪底水库水沙调控运用关键技术研究主要包括:水库异重流排沙、大水相机降水冲刷、逐步抬高水位拦粗排细、调水调沙、防洪调度等运用方式的关键技术研究,充分发挥小浪底水库以防洪减淤为主的综合利用效益。4.有效遏制黄土高原水土流失的关键技术及其减沙效果研究实行退耕还林(草)休牧,利用自然力量恢复植被。沟道坝系治理,以多沙粗沙区为重点,研究沟道坝系的合理布局和相对平衡的关系,拦沙效益,评价指标和筑坝技术,坝地可持续利用技术�坡耕地综合开发利用技术等。5.南水北调工程增加黄河汛期水量的技术途径研究汛期水量减少是造成下游河槽严重淤积和潼关高程居高不下的主要原因,要研究给这两个河段增加汛期水量,特别是增加汛期中小洪水的量级和频次的可行性和措施。6.黄河水沙演进数学模拟技术开发黄河中下游河道二维水沙演进数学模型和水库水沙演进数学模型,用以研究黄河水沙运动规律、预测变化趋势,优选黄河水沙调控技术。
浅议黄河洪水资源化及其保障措施论文
摘要:
洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施,洪水资源化可能会起到意想不到的开源效果。本文根据对洪水资源化的理解,探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径,并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。
关键词: 洪水资源化防洪调度黄河
1、引言。
洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。随着水资源短缺的加剧,愈来愈多的水利专家学者开始关注洪水资源化问题,并取得一些初步研究成果[1]。
黄河为中国的第二大河,但河川径流量仅为全国河川径流量的2%,流域内耕地亩均占有河川径流量和人均占有河川径流量分别为全国平均数的16%和25%。如果扣除调往外流域的100多亿m3水量,流域内人均和耕地亩均水量则更少,黄河水资源则更加短缺[2]。近年来,不断扩大的供水范围和持续增长的供水需求,超过了黄河水资源的承载能力,造成供需矛盾尖锐、河道断流频繁,严重制约流域社会经济可持续发展,并威胁本就脆弱的生态环境安全。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施。从洪水的水害和水利的双重属性来看,黄河洪水是可以资源化的,黄河流域历史上就有引洪淤灌的洪水资源化例证。面对科技发达但水资源短缺的今天,我们更应该研究黄河洪水资源化,或许会起到预想不到的开源效果。
黄河流域洪水集中在汛期,中下游洪水尤其集中发生在7、8月份,洪水量级大,三门峡(陕县)站实测最大洪峰流量为22000m3/s(1933年),花园口实测最大洪峰流量22300m3/s(1958年),1982年8月,花园口发生15300m3/s的大洪水,东平湖分滞洪区分洪运用[3]。为了防御大洪水,目前黄河已初步建成“上拦下排、两岸分滞”的防洪工程体系,并有与之相应的防洪调度原则:充分使用水库拦蓄洪水;在确保大堤安全条件下,尽量利用河道排泄洪水;相机运用分滞洪区分滞洪水[4]。这种防洪调度原则是把洪水作为一种自然灾害来对待,是以把洪水灾害减至最小为目标而制定的,没有考虑到洪水的资源特性。黄河的河川径流主要集中在汛期,干流及主要支流7月至10月径流量一般占年径流量的60%以上,这为洪水资源化客观上提供了很好物质基础。目前黄河下游防洪工程体系基本形成,特别是小浪底水库的建成,将为洪水资源化提供必要的调控手段。
本文根据对洪水资源化的理解,探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径,并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。
2、黄河洪水资源化几种可能途径。
黄河流域洪水集中在汛期发生,各地区的较大洪水多发生在7至9月份,上游地区以7月和9月居多,中游地区则主要集中于7、8两月。花园口以上的大洪水和特大洪水主要来自黄河中游,上游兰州以上洪水仅组成花园口大洪水和特大洪水的基流。黄河中游洪水根据不同的来源区分为“上大洪水”和“下大洪水”,“上大洪水”来源于河口镇至三门峡区间,洪水具有洪峰高、洪量大、含沙量大的特点;“下大洪水”来源于三门峡至花园口区间,洪水涨势猛、洪峰高、洪量集中、含沙量小。[3]
根据黄河洪水特性,洪水的资源化有以下几个途径:
(1)通过水库蓄水,将汛期洪水转化为非汛期供水。
水库是调节水资源分配的重要工程措施,适当抬高水库的汛限水位,多蓄汛期洪水,是确保黄河下游河道不断流的一个有力途径。适当抬高水库的汛限水位包括两种方法:
一是根据近年来黄河来水量偏小的趋势,适当抬高水库汛期的防洪限制水位。
二是由于黄河中下游洪水主要集中于7、8月,9、10月份洪水明显小于7、8月份,根据洪水分期的特点,可以抬高9、10月份(后期)水库的防洪限制水位,使水库多拦蓄汛期的洪水,提高水库非汛期蓄水的保证率,充分发挥水库的综合利用效益。
(2)利用洪水输送水库和河道泥沙,将洪水作为输沙用水。
黄河的关键问题是“水少沙多,水沙不平衡”,造成下游河道的淤积,河床不断淤高[5],利用洪水将水库和河道的泥沙多输送入海、输送入田,减少下游河道淤积,是确保下游河床不抬高的有效措施。
目前,三门峡水库采用“蓄清排浑”的运用方式,拦蓄非汛期的来水、来沙,汛期水库敞泄运用,将非汛期的泥沙集中在汛期排泄[5],这实际上就是把洪水作为输沙用水,汛初三门峡水库排沙时经常出现小水排大沙的情况,致使下游河道淤积严重。“96·8”洪水花园口洪峰流量为7860m3/s,洪水位却高达94。73m,创历史最高,其中的一个主要原因就是汛初三门峡水库排沙,造成“96·8”洪水前期河床集中淤积[6]。
将洪水用于输沙,可以考虑几种方式,一种是蓄小水,放大水。对于1500m3/s—3500m3/s之间的“上大洪水”由于其含沙量大,可将其拦蓄于水库,待蓄水量达到一定数值或发生更大洪水时以5000m3/s——6000m3/s左右的流量排向下游,同时保证流量持续的时间并控制下游的引水量。另一种是发生“下大洪水”时,排泄水库泥沙。用含沙量小的下大洪水稀释水库的高含沙洪水,既排出了水库的泥沙,又减小了下游河道的淤积。还有一种是对泥沙进行多年调节,在平水、枯水年蓄水拦沙,在丰水年进行集中泄空冲刷,形成大流量高含沙洪水输沙[7]。
(3)将汛期洪水用于补源和灌溉用水。
黄河防洪工程和引黄灌溉工程的存在,为洪水安全合理的运用提供了条件,发生一定量级的“下大洪水”或洪水含沙量较小时,利用防洪工程将洪水引于渠系河网,一方面洪水可以用于灌溉,另一方面上游水库控制运用,延长洪水的发生时间,采用深沟远引的方式,将洪水远距离输送到引黄补源灌区,补充当地地下水资源,或利用河口地区平原水库,对其补水。 3洪水资源化对防洪调度的要求
洪水资源化对防洪调度提出了更高的要求,洪水资源化的实现使得防洪调度将要承受更大的风险,洪水资源化和防洪调度恰如兴利与防洪一样是相互矛盾的,如何达到矛盾的统一,并把风险降到最小,是防洪调度要解决的新课题。
首先洪水资源化要求防洪调度应针对不同的来水情况制定不同的防洪调度原则,不是像以往那样,单一的以防御大洪水为原则尽量把洪水排泄入海,而是要有放、有调、有蓄,作到汛期洪水的“综合利用”。
从来水的量级来说,可以把洪水分为大洪水、中等洪水和小洪水。对大洪水,防洪调度应侧重防洪安全,在可能的条件下与输沙用水和补源用水相结合;对中等洪水,防洪调度时应以用洪为重,主要考虑将洪水用于水库输沙和补源灌溉用水;对于小洪水,可将其拦蓄于水库,即减少下游河道淤积又提高水库的蓄水保障。
从不同的来源可以把洪水分为“上大洪水”和“下大洪水”,对“上大洪水”因其含沙量大,防洪调度时可主要考虑洪水与输沙用水相结合,而“下大洪水”因其含沙量小,防洪调度时还要适时考虑防洪与补源灌溉相结合。
其次,根据黄河洪水发生的时间特点,不同的时期可以有不同的防洪调度原则。7、8月份尤其是7月下旬到8月上旬黄河发生大洪水的几率最高,这一时期的防洪调度还应以防御大洪水为主。9、10月份,洪水相对较小,这时要以蓄洪为主防洪为辅,尽量为非汛期多蓄水,缓解下游水资源短缺的局面。
另外,洪水资源化要求在防洪调度中,不仅要考虑水量的调度,还要考虑沙量的调度,对不同的库区淤积、不同的下游河道情况、不同含沙量的洪水应有不同的调度方式。
4、洪水资源化的保障措施。
(1)实现洪水的资源化,要求防洪调度更细化、更灵活。
根据水沙的具体情况实施不同的调度方式,同时,洪水的资源化对预报提出了更高的要求,要把洪水资源化的'风险降到最小,必需要有完善的预报系统与其相适应。适当抬高水库的汛限水位后,水库的防洪调度必然要承受更大的风险,准确及时的洪水预报可以降低水库的防洪调度风险。水库根据大洪水预报可预泄水库蓄水,降低水库蓄水位,腾出更多的库容防洪;若预报来水量级不大,水库可及时进行资源化调度。
为了使防洪调度做到洪水资源化,不仅要做来水预报,还要做来沙预报,实现水沙统一调度;不仅要做短期预报,还要做水沙量的中期、长期预报,使水量、沙量的多年调节成为可能。防洪调度与来水预报紧密结合,实现黄河防洪的预报调度。
(2)实现洪水的资源化,要求汛期不仅要做防洪调度,还要做水量调度,使洪水资源得到充分利用。
对用于下游补源和灌溉的洪水,防洪调度和水量调度要紧密联系、相互兼顾,水量调度视具体情况确定引黄补源、灌溉的地点和水量,防洪调度根据洪水情况和水量调度的要求,调控各水利防洪工程,在确保防洪安全的同时尽量满足下游的水量调度,使黄河洪水安全、合理成为可利用的水资源。
(3)汛期洪水输沙与小浪底水库的调水调沙运用相结合,突破小浪底水库调水调沙运用与防洪调度运用分离的局面。
目前小浪底水库是以调控库容8亿m3(正常运用期的调控库容为10。5亿m3)、调控上限流量2600m3/s作为调水调沙运用的控制条件,汛期用于调水调沙的库容只有8亿m3,洪水大时就转入防洪运用[8],这对水库和下游河道输沙并不是最有利的。洪水用作输沙用水时,则可以综合考虑调水调沙与洪水输沙运用,把调水调沙库容和一定的防洪库容相结合,以最优的流量和方式输送黄河泥沙,提高输沙率、节约输沙用水。
5、结语。
任何事物都有双重特性,洪水能给人类带来灾害,也可以为人类所利用。黄河水资源匮乏的现实,要求我们转变对待洪水的态度,积极研究洪水资源化问题。洪水资源化的实现要求防洪调度突破对洪水以排为主的局面,做到有排、有调、有蓄,这样才能解决防洪调度与洪水资源化的矛盾。洪水的资源化要遵循普遍联系的原理,防洪调度要与水量调度、沙量调度相结合,综合考虑统筹兼顾,最终达到矛盾的统一,既保证黄河的防洪安全,又能充分利用洪水缓解黄河下游的水资源问题和泥沙淤积问题。
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: 在阐述河流生态恢复的基本思路和原则的基础上 ,提出了河流生态修复的基本任务和主要对应措施 ,河流 摘要 生态修复的任务一是改善水文条件 ,二是改善河流地貌的特征 ,三是恢复濒危或特殊物种 ; 河流生态修复的措施包括人 工直接干预 ,自然恢复以及增强恢复措施 。 关键词 : 河流 ; 水利工程 ; 生态恢复 中图分类号 : X171. 1 文献标识码 :B 目前,河流退化已被公认是一个全球性的生态环境问题 , 1. 2 生态修复的基本原则 生态恢复与重建的基本原则一般包括自然原则 、 社会经济 技术原则 、 美学原则 3 个方面 。自然原则是生态恢复与重建的 基本原则 ,也就是说只有遵循自然规律的恢复与重建才是真正 意义上的恢复与重建 , 否则只能是背道而驰 , 事倍功半 。社会 技术经济条件是生态恢复与重建的后盾和支柱 ,在一定程度上 制约着生态恢复与重建的可能性 、 水平与深度 。美学原则是指 退化生态系统的恢复重建应给人以美的享受 。按照上述基本 原则的要求 ,结合河流的实际情况 ,拟定以下指导性原则 : ( 1) 地域性原则 。由于不同区域具有不同的生态环境背 受到国际社会的普遍关注 , 随着环境意识 、 生态观念的增强以 及生活水平的提高 ,社会对修复严重受损的河流生态系统的要 求越来越迫切 。因此 , 很有必要对河流开展生态恢复的措施 。 在实际修复中 ,很难将河流修复到原来没有受到人为干扰的状 态 ,一般只是适当修复 ,以在恢复河流基本生态功能的前提下 , 满足人们的需要 。 1 生态修复的基本思路和原则 1. 1 生态修复的基本思路 河流生态的修复必须以系统 、 整体和可持续发展的观点 , 景,如气候条件 、 地貌和水文条件等 ,这种地域的差异性和特殊 性就要求我们在恢复和重建退化生态系统的时候 , 要因地制 宜 ,具体问题具体分析 ,千万不能照搬照抄 , 而应在长期定位试 验的基础上 ,总结经验 ,获取优化与成功模型和模式 ,然后方可 示范推广 。 (2) 生态学与系统学原则 。生态学原则包括生态演替原 以河流的整体生态系统结构 、 功能为基础 , 从水土资源开发利 用及生态环境现状出发 ,结合城市景观规划 ,以水造景 ,把水景 观融入城市景观 ,充分考虑城市河流沿岸居民和游人的活动需 求及环境感受 ,以 “绿” “水” 和 作为空间基质 , 构成景观开敞的 亲水性人文活动空间 , 为市民创造一个安全 、 舒适和富有情趣 的水边环境 。 当前 ,水利工程的主要任务是要紧紧围绕着生态恢复和重 建为中心 ,综合采用工程技术 、 生物技术和管理技术措施 ,改变 以前单纯的就河道论河道 , 就环境而论环境的作法 , 确保一般 河流的流量 ,恢复洁净水流 ,保护水质 ,形成良好的河流景观和 滨水环境 ,建设城市水网并加强绿化 , 要求水边空地具有舒适 开阔的空间 ,并重视它的生物多样性 , 将受损河流建设成生态 型的城市河道 ,保持城市资源与环境的可持续发展 , 恢复城市 水生态系统 。 收稿日期 :2008203226设计 。 则、 事物链网 、 生态位原则等 ,生态学原则要求我们根据生态系 统自身的演替规则分步骤分阶段进行 , 循序渐进 , 不能急于求 成 。另一方面 ,在生态恢复与重建时 , 要从生态系统的层次上 展开 ,要有整体系统思想 ,不能 “头疼治疼 、 脚疼医脚” 。根据生 物间及其与环境间的共生 、 互惠和竞争等关系 , 以及生物多样性原理 ,构建生态系统结构和生物群落 , 使物资循环和能量转 化处于最大利用和最优循环状态 , 力求达到水份 、 土壤、 植被 、 生物同步良性演进 ,只有这样,恢复后的生态系统才能稳步 、持 续地维持与发展 。 (3) 最小风险原则和效益最大原则 。由于生态系统的复杂 性以及某些环境要素的突变性 ,加之人们对生态过程及其内在 机制认识的局限性 ,人们往往不可能对生态恢复和重建的后果 以及生态最终演替方向进行准确的估计和把握 ,具有一定的风 作者简介 : 罗 波 ( 19792) , 男 , 助理工程师 , 主要从事 水务工 程 河流生态恢复的基本思路与对策 罗波 险性 。只有经过认真透彻地研究恢复对象和综合分析评价 ,才 会将风险降到最低限度 。鉴于生态恢复与重建是一个高成本 投入工程 ,要在考虑当前区域经济承受能力的同时 , 又要考虑 生态恢复的经济效益和收益周期 ,这是生态恢复与重建工作中 十分现实而又为人们所关心的问题 。保持最小风险并获得最 大效益是生态系统恢复重建的重要目标之一 ,这是实现生态效 益、 经济效益和社会效益统一的必然要求 。 23 岸,使之成为具有栖息地 、 生物廊道 、滨岸过滤带 、 生物堤等多 种生态功能的生态河道 。河流滨岸建设线状 、 带状植被廊道 , 与山体植被 、 平原防护林网 、 城市园林等绿化带纵横交错 ,构成 多级绿色廊道网络 。除了防止水土流失外 , 还具有生物迁徙通 道的作用 。因此,在干涸河滩上 , 应以两岸建设生物防护工程 为主来逐步缩小由于断流给生态环境所带来不良的影响 ,因地 制宜地合理利用河道 , 在保证行洪需要的情况下 , 在裸露的河 滩上植树造林 、 种植灌草 。对于河流生态修复 , 任何修复方案 都不能只局限于河道 ,而应将河流所在的流域作为一个整体来 考虑 。这是由于人类对自然界的影响是大尺度的 ,而且导致水 体退化的原因主要不是在水体中形成的 ,多是在相连的其他生 态系统中形成的 ,通过水流排放引起 。河流生态恢复与重建的 难度和所需时间与生态系统的退化程度 、 自我恢复能力以及恢 复方向密切相关 。一般来说 ,退化程度较轻的和自我恢复能力 愈强的生态系统愈易恢复 ,其所需的时间也愈短 。 生态系统的自我恢复往往较为缓慢 , 而人为重建可在一定 程度上改变生态系统演替的方向和速度 , 并可缩短其恢复周 期 。在不同的地区 ,生态系统的自我恢复能力和所需的时间具 有很大的地域差异 。通常而言 , 在温暖湿润的气候条件下 , 自 然恢复速度比较快 ; 而在寒冷或于燥的气候条件下 , 自然恢复 速度比较慢 。因此 ,各地区为了实现各自生态系统的有效恢复 与重建 ,就必须遵循恢复生态学的基本规律 ,结合实际情况 ,选 择合理的重建模式和技术体系 。 参考文献 : [1] 浦德明 ,何刚强 . 城市河道整治与生态城市建设 [J ] . 江苏水利 , 2003 , (5) . [2] 孙宗凤 . 生态水利的理论与实践 [J ] . 水利水电技术 ,2003 , (4) . [ 3 ] ,李传奇 . 河流廊道与生态修复 [J ] . 水利水电技术 ,2003 , 王薇 (9) . [4] 董哲仁 . 生态水工学的理论框架 [J ] . 水利学报 ,2003 , (1). [5] 李朝方 ,赖炳秀 . 浅谈观澜河青湖段生态治理工程设计 [J ] . 中国 2 河流生态修复的任务和措施 2. 1 河流生态修复的任务 河流生态修复的任务有 3 类。 一是水文条件的改善 。水文条件的改善是指水量 、 水质的 改善 ,自然水文周期的模拟等 。包括 : 通过水资源的合理配置 维持最小生态需水量 ; 通过污水处理 , 控制污水排放以及提倡 清洁生产改善河流水质; 水库的调度除了满足社会经济需求 外 ,尽可能接近自然河流的脉冲式的水文周期等 。 二是河流地貌学特征的改善 。河流地貌学特征的改善包 括 : 尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性 , 保持河流纵 向和横向形态的多样性 ,防止河床材料的硬质化 。 三是濒危或特殊物种的恢复 。着重强调的是加强河流生物栖息地的建设 ,注重水库库区的生态重建 。 2. 2 河流生态修复的措施 人类活动极大地影响了河流生态系统 , 导致水质恶化 、栖 息地消失 、 洪水泛滥 、 适宜性和美学价值降低 。人们逐渐认识 到健全的河流生态系统的重要性,采取了各种技术和措施来修 复退化了的河流生态系统 。国外的类似工程河流生态修复措 施包括 : ① 人工直接干预措施 , 如重建植被 、 修建人工湿地等 ; ② 自然恢复措施 ,包括恢复缓冲带、 降低河道边坡 、 重塑弯曲河 谷等 ; ③ 增强恢复措施 , 包括修复浅滩和深塘、 修复水边湿地 ( 沼泽地 、 ) 、 森林 修复池塘等 。 □ 自然的河道 , 从河槽 、 漫滩到两岸的缓冲带存在着不同的 植被 。而经过人为调节后的河流 ,水生态环境发生了巨大的变 化 ,使原有的植被群落受到损害 、 生物多样性降低 。通过在河 流滨岸建立绿色廊道 ,对现有河道除了尽可能保持原有的宽度 和自然的状态外 ,主要采取建立植被缓冲带的形式替代人工砌 农村水利水电
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