黄河流域洪水资源利用水平及潜力分析

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  摘要:针对于水资源短缺的缓解和洪水资源特性的发挥,以及开发和利用水资源的可持续发展的实现和损失水旱灾害的减少,重要的措施就是有效地利用黄河流域水资源。黄河流域内蒙古段属于半干旱的地区,对多年降水量进行统一,还不足400毫米,降水时空的分布也非常不均匀,基本都集中在7~8月,有时局部发生的暴雨非常惊人,黄河流域的大青山、狼山以及鄂尔多斯高原一些比较大的山沟,灾害性洪水容易发生,给农业和工业都造成了很大的损失。
  关键词:黄河流域;利用洪水资源;运用水利工程
  前言:
  将黄河流域入海水量资料和评价地表水资源结果作为依据,潜力分析和研究利用黄河流域蒙古段水资源的水平,对于历年黄河流域水利工程运行方式的变化和布局水利空间以及利用洪水资源过程之间的关系进行探讨,同时,利用洪水资源程度概念,将不同流域间利用洪水资源水平的差异显示出来[1]。
  一、黄河流域内蒙古段的洪水的特点
  其一,很难预料。黄河流域内蒙古段,山洪突发性非常强,很难预料。这种洪水大多都是局地暴雨形成的,准确进行预报也非常难,例如,1989年,伊克昭盟发生的大暴雨,中心雨量达到186毫米,导致乌兰木伦和八大孔兑以及纳林川等都有特大洪水发生,各级气象台预报都不准确。因为很难预报,在伊克昭盟河槽中行驶的汽车,发现洪水来到上游时,没有跑出来,被洪水冲走,车被冲走,旅客也被淹死的事件几乎每年都会发生。
  其二,来势凶猛。黄河流域内蒙古段,山沟多数是坡陡沟短,集流也非常快,致使暴涨洪水陡落形成,涨水历时也非常短,10几分钟流量从零就能够涨到几千个,水位涨率甚至能达到每分种3米,洪水具有极快的传播速度。
  其三,具有很强的破坏性。由于洪水的含沙量和洪峰流量都非常大,流速也非常快,因此,具有非常惊人的摧毁力。无论河上各种水工建筑,还是河堤,都会被洪水毁坏。土地若被洪水淹没,农作物就会被损害,村庄和工厂遇到洪水,建筑都会被毁掉。
  二、建设干流大中型枢纽与利用黄河流域洪水资源的关系
  (一)汛期流量计算利用洪水资源的水平
  利用入海水量与地表水资源量(全年)之差,来替代利用洪水资源的水平,将利用洪水资源的不足之处反映出来[2]。比较合理的方法,就是用入海洪水量没有调蓄和控制与汛期的地表水资源量之间的差,来替代利用洪水资源的水平,从当前来看,还有一定的难度。
  相对于年径流量利用洪水资源,尝试利用汛期地表径流对利用洪水资源水平进行计算[3]。出境水量利用洪水资源的水平和汛期的径流量,出境水量利用洪水资源水平和全年径流量进行比较,具有很大的数值差异。
  (二)年径流量利用洪水资源的水平
  入海水量与地表水资源量之间的差异,将洪水及其他水资源在陆地上滞留的数量反映出来。这些在陆地上滞留的地表水资源,被水库塘坝拦蓄后,进行调配以后,人们进行利用,还有人们直接进行引用,或者利用各种方式渗入到地下而转化为地下水。在陆地上滞留的这部分地表水状态,它们都是利用资源化的水资源,与利用洪水资源内涵相符合[4]。所以,入海水量与地表水资源量的差,可以代替一个流域利用洪水资源的水平。因此,对利用洪水资源現状能力进行定义:开发和利用水资源现状的能力下,一处区域(流域)可以将流域内地表水资源总量进行滞蓄和利用,数值上与入海水量和地表水资源量的差相等。利用洪水资源水平表示为:Wf=Ws-Wh,公式中利用洪水资源的能力用Wf表示,地表径流量用Ws表示,出境水量(入海水量)用Wh表示。
  时段统计取法与公式中的各量有关系。入海水量和地表水资源量如果采用全年的,对利用地表水水平可以理解;入海水量和地表水资源量如果采用的是汛期的,便是严格利用汛期洪水资源水平。因为大量蓄水洪区和水库以及河网互济等都存在,控制汛期洪水会受非汛期调度的影响,可以利用年值计算,对其进行简化。
  将累计干流水库逐年总库容增加的过程与黄河流域利用洪水资源水平绘在一起,便可以了解到,建设水利工程和开发黄河流域水利资源,与提升利用洪水资源水平具有紧密的关系,但是,也不是完全的同步,这就将其他经济因素和社会政治以及黄河流域水沙运行规律的制约充分地反映出来,从一个侧面,也将干流大中型枢纽分布空间不同年代开发和治理黄河的变化反映出来[5]。
  三、利用洪水资源程度的概念
  从当前来看,客观地对黄河径流变化中,人类影响因素与气候变化因素的贡献,还没有一种值得信赖的方法进行区分。许多学者认为不但增加了人类用水量,黄河流域内升高的平均气温,也增加了蒸发量,以及减少黄河径流是流域地表干旱化重要的一个因素。1986年以后,增加引水和自然因素是导致水量减少的主要因素,此外,保持水土措施对其也有影响。结合具体的研究和分析,大暴雨发生的情况下,保持水土工程拦洪的作用具有很大的局限性,利用小洪水是主要的作用。
  每年入海水量(出境水量)与地表水资源量之间的差值,就是利用水资源的水平,同一流域如果不同年代具有比较大的降水差异,利用洪水资源的程度就不能够准确地表达;如果分析不同气候带流域,也无法将流域间利用洪水资源不同的程度准确地进行反映。可以将利用洪水资源程度概念采用,运用当年入海水量与地表水资源量之间的差,除以地表水资源量作为当年流域利用洪水资源的程度[6]。
  通过进行综合地对比,可以了解到,1990~2000年,准自然因素和自然因素,明显地减少了黄河流域地表水资源量,这个阶段利用洪水资源的程度与利用洪水资源的水平,呈现出不同的趋势,利用洪水资源水平,相对比较稳定,但是,利用洪水资源的速度上升非常快,李家峡、大峡、小浪底水库以及万家寨建成并且投入使用以后,利用洪水资源的程度已经达到90%左右,也就说明综合利用黄河流域中游地表水资源和上游河源区,已经进入了一个新阶段,水文条件相应的条件下,利用洪水资源的程度便可达到极限的水平。
  四、防治黄河流域内蒙古段洪水发生的措施
  其一,加强预报。预报洪水的难度虽然很大,科学技术在不断地发展,雷达测雨和气象卫重云图的实现,都能够将有利的条件提供给预报预见期。针对于昆都化水库等重要的河流,可以将自动测报系统建立起来,也是比较有效的方法。
  其二,综合治理流域。塘坝、水平梯田以及植树种草等相关的水土工程必须要保持。既能够使洪水含沙量减少,又能够将洪峰削减,涵养水源,同时农牧业的收入也能够大量地增加,但是,综合规划必须要做好,从而将经济效益得以提升。
  总结:
  综上所述,将入海量和评价黄河流域地表水资源的相关资料作为依据,分析和研究了黄河流域年径流量利用洪水资源和程度,计算了汛期径流量利用洪水资源的水平。在黄河两岸,内蒙古是比较发达的地区,洪水进行袭击以后,损失也非常大,所以,在对国民生产布局进行安排时,防洪问题必须要重视起来。
  参考文献:
  [1]贾松伟.黄河流域森林植被碳储量分布特征及动态变化[J].水土保持研究,2018,25(05):78-82+88.
  [2]张艳彬.黄河流域水资源与经济发展要素时空匹配度分析[J].环渤海经济瞭望,2018(08):89.
  [3]胡轶辉,张启斌.基于现代防洪工程技术条件下的洪水资源化利用浅议——以铜山县废黄河流域为例[J].江苏水利,2010(05):41-43.
  [4]张建. 黄河流域洪水资源利用水平及潜力分析[D].清华大学,2009.
  [5]邵学军,张建,王忠静,廖四辉.黄河流域洪水资源利用水平初步分析[J].水利水电科技进展,2008(05):1-5.
  [6]李玉娥,乔瑞俊.浅谈鄂尔多斯市黄河流域洪水资源的利用[J].内蒙古水利,2005(04):65.
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