徒骇河海口段建闸挡潮蓄水的探讨

2017-03-02 22:39
海河水利 2017年2期
关键词:风暴潮防潮蓄水

韩 静

徒骇河海口段建闸挡潮蓄水的探讨

韩 静

(滨州市海河管理局,山东滨州256616)

徒骇河是山东海河流域最大的防洪河道,1963年扩大治理后泄水能力达到1 418 m3/s,防洪除涝效益巨大。但由于海口段(长60 km)至今未建挡潮蓄水工程,海水仍可沿河上溯,侵入内陆。风暴潮发生时还屡屡漫溢,淹没耕地,摧毁企业,损坏财产,造成惨重损失;河道径流也得不到拦蓄,6.01亿m3优质水源未经利用即排泄入海;海水入侵和水资源的大量流失破坏了生态,使环境恶化。通过对风暴潮危害、水资源匮乏和生态环境恶化等方面的分析,提出建设海口段挡潮蓄水闸的建议,并评价了建闸后的经济效益。

滨州市;徒骇河;海口建闸;挡潮蓄水;经济效益

徒骇河位于山东省海河流域南部,源于聊城市莘县,流经山东、河南2省14县、区,在滨州市北汇入渤海,长436 km,流域面积13 902 km2。徒骇河海口段长60 km,流域范围包括沾化、无棣2县区和北海经济开发区,面积4 380 km2,人口87.14万。

徒骇河于1963年进行过扩大治理,但由于海口段迄今未建挡潮蓄水工程,海水仍可沿河上溯60 km至最末一级拦河闸。特大风暴潮发生时,海水还会漫溢横流,严重威胁人民生命财产安全,影响地方经济发展。因此,亟需在海口段建闸挡潮蓄水,以防潮减灾、增加河道蓄水量和改善生态环境。

1 海口段概况

1.1 自然环境

徒骇河海口区域地貌类型属于微倾斜低平原区的海积平原亚区,海拔高程(黄海基面,下同)在5.0 m以下,地势平坦,坡度平缓。浅碟式洼地星散其间,形成坡、洼相间的微起伏地貌。低洼处地表水和地下水径流滞缓,易受涝、碱威胁。部分平原前缘连接海潮滩地。

徒骇河海口段的潮汐规律为不正规半日潮,即1 d内出现2次高潮和2次低潮,日潮差最大3.75 m,最小1.1 m,多年平均潮差为2.0 m。涨潮历时4~7 h,落潮历时6~11 h。涨潮流平均流速0.45节,最大流速0.82节;落潮流平均流速0.4节,最大流速0.65节。

徒骇河海口区域为温带季风气候区,多年平均年降水量604 mm,丰水年降水量可达1 093 mm,枯水年降水量仅351 mm。降水主要集中在汛期,汛期降水量占年降水量的77%。多年平均降水径流量2.25亿m3。浅层地下水矿化度为1.16~3.63 g/L,pH值为7.1~7.8,总硬度为544~560 mg/L,为弱碱性极硬咸水,无开采价值;深层地下水含氟量为3 mg/L,含碘量为1 200~1 900 ug/L,均超过国家饮用水标准,无利用价值。徒骇河多年平均年径流量为6.01亿m3,其中汛期径流量为5.02亿m3。

徒骇河海口段干流长60 km,河口宽198~202 m,最大泄水能力1 418 m3/s。徒骇河的主要支流有胡营河、江河和秦口河等。干流入海口上游有拦河蓄水闸1座,设计蓄水量1 575万m3;支流秦口河有拦河蓄水闸1座,设计蓄水量480万m3。

1.2 社会经济

滨州市被列入环渤海经济带、黄河三角洲经济区和山东半岛蓝色经济区后,以科学发展观为指导,全面深化改革,扩大开放,加快经济提质增效升级,经济保持了平稳发展态势,2014年实现生产总值(GDP)2 276.71亿元,人均生产总值达到59 557元。农村经济稳定发展,主要农产品产量全面增长,粮食总产305.71万t,棉花总产量11.2万t,蔬菜产量270.7万t,水果产量112.6万t,猪、羊、牛存栏量269.1万头(只),肉类总产量45.8万t,禽蛋总产量23万t;工业企业规模不断扩大,规模以上工业企业达到1 304家,主营业务收入7 463.18亿元,实现利税690.77亿元。全市财政总收入完成290.47亿元。

近几年,徒骇河海口区域经济开发形成高潮,鲁北化工、石油开采、大唐鲁北发电、石油化工、盐化工、造船、航运等上百家企业落户海口区域,沿海新增土地4.2万hm2,探明石油储量6亿t、天然气储量164亿m3。

2 海口段水利建设存在的问题

2.1 防潮工程少,标准低,抵御海水入侵能力薄弱

徒骇河入海口处海岸是由黄河泥沙冲积而成的,地势低洼,坡度平缓,海水极易登陆入侵,历史上特大风暴潮海水上陆25~35km,沿徒骇河上溯60km。为了防御潮灾,区域内虽修筑了一些防潮堤坝,但标准较低,大部分防御标准为5~10a一遇,徒骇河海口段未建防潮工程,未形成完整的防潮工程体系,抵御海水入侵的能力薄弱,风暴潮海水仍可沿河入侵,酿成灾害。

2.2 当地水资源匮乏,河道径流流失大,水“瓶颈”

严重影响地方经济发展和群众生活

徒骇河海口区域属资源性、工程性和水质性缺水三者并存的地区,淡水资源极度匮乏。第一,降水量少,当地地表水资源量仅2.15亿m3。另因受海相成土母质和海水渗透的影响,浅层地下水矿化度高,深层地下水含氟含碘量高,无开采利用价值。第二,徒骇河干、支流缺乏拦蓄工程,大量河道径流未经利用即排入大海。第三,河水污染严重,生化耗氧量为地面水标准的2.8倍,油检出浓度为地面水标准的13.6倍。

由于缺水,水“瓶颈”严重影响了地方经济发展,滨海地区开发滞缓,长期是“天苍苍、野茫茫”的荒凉景象;农民因受缺水困扰,不能安居乐业,生产疏于管理,农业产量低而不稳;工业企业因缺水经常限产或停产;居民靠饮用苦咸水、高氟高碘水维持生计,严重危害了身体健康。

2.3 水污染严重,海水入侵,生态环境恶化

近几年,随着工矿企业的迅猛发展和城市化进程的加快,大批工业企业在徒骇河流域安家落户,工业污水和城市生活废水大量排入河道,河水受到严重污染。污染物随径流进入下游,海口段污染最重,有关部门连续7 a监测结果显示,徒骇河海口段水质2 a为Ⅴ类,4 a为劣Ⅴ类,1 a为Ⅵ类,主要污染物为COD、氨氮、挥发酚、总硬度等。

徒骇河海口段水污染的加重,使河水变黑变臭变毒,人饮人中毒,浇地苗死亡,工业不能用,减少了水资源可利用量。海水入侵后,碱化了土地,生物难以存活,许多植物物种灭绝,飞禽走兽迁徙,环境恶化,破坏了生态。

3 建闸挡潮蓄水的必要性分析

3.1 区域规划定位需要

徒骇河海口段位于环渤海经济圈的中部和黄河三角洲腹地,《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》和《山东蓝色半岛经济区发展规划》均规划将该区域建成黄三角高效生态先行区、国家级循环经济示范区和环渤海蓝色经济集聚区,到2020年率先达到经济繁荣、环境优美、生活富裕的国家级高效生态经济区标准。山东省《关于打造山东半岛蓝色经济区的指导意见》与滨州市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要也均明确要求加快推进水利基础设施建设,优化水资源配置,形成覆盖全区域的水利网络,提高水资源供给、水灾害防御和水生态保护三大安全保障能力。而风暴潮灾害和水资源短缺则是落实各项规划的主要障碍,是区域经济发展的主要制约因素。因此,加快水利基础设施建设,建设徒骇河海口挡潮蓄水闸,提高区域防灾减灾能力,提高水资源保障能力,是落实区域规划的要求。

3.2 防潮减灾需要

徒骇河海口区域是风暴潮的频发区和重灾区。据文献记载,自清顺治元年(1644年)至2010年共发生风暴潮灾50次,平均7年1次。清康熙七年(1668年)春发生的风暴潮,沾化、无棣2县海水上陆40 km,人畜死者以千百计。1938年7月17日发生的风暴潮,海水上陆30 km,淹地30万hm2,倒塌房屋4万间,在沿海种地和拾荒者死伤约5万人。2005年8月6—9日,台风“麦莎”引起的风暴潮造成5 800 hm2盐场、水产养殖场受损,10km防潮堤被冲毁。近几年该区域虽然兴修了一部分防潮堤坝,但由于缺少徒骇河挡潮闸,海水仍可沿河上溯,影响了防潮堤坝效益的发挥。因此,建设徒骇河海口挡潮闸,完善防潮减灾工程体系,是防潮减灾、保障人民生命财产安全的需要。

3.3 保障区域供水安全需要

由于天然降水量少,地下水无开采利用价值,徒骇河海口区域的无棣、沾化2县区和北海经济开发区当地水资源量仅2.15亿m3,人均水资源占有量不到全国人均占有量的1/7,亩均水资源占有量为全国水平的1/15。水资源匮乏对工业、农业和人畜饮水造成了严重后果。1991年8月大旱时,胜利油田采区因缺水而限产,沾化发电厂因缺水而停机,许多工业企业生产处于瘫痪,几十万居民靠政府和解放军组织的车队远途送水维持生计。

近几年,滨州市全力实施工业兴市战略,加快了装备制造、生态化工、食品加工和家纺服装4大产业基地建设,重点培育新材料、新能源、新医药、新信息、海洋开发、节能环保6大新兴产业,现在全市规模以上工业企业已达1 650余家。地方工业经济的迅猛发展需要水资源的可持续利用作为保障,因此徒骇河海口段建闸蓄水是增加水资源可利用量、缓解水供需矛盾的必然选择,是保障区域供水安全的需要。建闸后,可一次性拦蓄河道径流0.313亿m3,年调节蓄水0.9亿m3,可有效地提高区域水安全保障能力。

3.4 保护生态环境需要

徒骇河海口区域的风暴潮入侵和海水沿河上溯侧渗,使河道水质恶化、两岸土地碱化,破坏了生态平衡,造成了绿地萎缩、植被稀疏。被污染的河水侧渗到农田后,又渗入到粮食、蔬菜中,危害了群众身体健康。过度开采地下深层淡水的地区,则漏斗区逐渐扩大,引起了地质灾害。因此,建设徒骇河海口段挡潮蓄水工程,完善防潮工程体系,是抵御海水入侵、优化水环境的需要。挡潮蓄水工程建成后,可有效地提高地表水环境质量,还可通过补充地下水,逼海水倒退,缩小漏斗区,防止地质灾害。淡水资源增加后,还可有效地提高区域涵养水源的能力,促进动植物的繁殖,增加生物的多样性。同时,可扩大灌溉面积2万hm2,起到改良土壤、防止水土流失的作用,促进环境质量的良性循环。

4 建闸挡潮蓄水经济效益评价

徒骇河海口段建闸挡潮蓄水,可提高防潮减灾能力,保护人民生命财产安全,保障社会稳定,改变水资源匮乏现状,缓解水资源危机,保障区域供水安全,优化经济发展环境,为开发利用沿海2万hm2荒地、扩大工业企业规模创造条件,其经济效益是巨大的。

4.1 挡潮减灾效益

根据工程受益范围典型调查资料,参照相似工程数据,结合受益区内各行业综合财产值和生产经营状况,徒骇河海口段挡潮蓄水闸建成后年均直接挡潮减灾效益为2 080万元。

工程的间接减灾经济效益主要包括两方面:一是海水入侵使淹没区外的地方经济因淹没区的交通、供电、通信、水利等设施损坏和原材料短缺等造成的影响损失;二是淹没区的工业企业恢复生产经营所产生的费用及淹没期少创造的效益。一般情况下,风暴潮越大,间接损失也越重。经测算,徒骇河海口挡潮蓄水闸建成后年均间接减灾效益为208万元。

4.2 工业供水效益

根据徒骇河海口挡潮蓄水闸的供水能力和所供水源在工业生产中的地位作用,经综合分析计算,本工程在日供水5万m3时年均工业供水效益为2 531万元,扣除供水设施、供水管理等费用,年均工业供水净效益为1 519万元。

4.3 农业灌溉效益

工程建成后,可为2万hm2耕地提供灌溉水源,工程实施前亩均效益为600元,工程实施后可增加产值15%,效益分摊后年均灌溉效益为1 080万元。

4.4 其它各业经济效益

工程建成后,可促进受益区畜牧、林业、果蔬和养殖等业的发展,根据国民经济发展统计资料分析,年均效益可达600万元。

[1]山东省水利勘测设计院.滨州市徒骇河东风港挡潮闸工程初步设计报告[R].济南:山东省水利勘测设计院,2013.

[2]滨州市地方史志办公室.滨州年鉴(2015)[M].济南:黄河出版社,2015:33-41.

TV66

C

1004-7328(2017)02-0042-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.02.014

2016—11—20

韩静(1981—),女,工程师,主要从事水利工程建设与管理工作。

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