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1、充分利用雨洪资源缓解水资源短缺北京市多年平均降雨量为 600mm，人均水资源年占有量不足300 m3，是世界人均值的130，加之近年来降水量的减少，水资源短缺状况日趋严重，供需缺口不断扩大，水资源紧缺已成为北京可持续发展的瓶颈。随着北京市城市建设的飞速发展，不透水面积快速增长，致使相同降雨条件下，径流系数增大，洪峰提前，洪量增大，而北京市年内降雨的7585分布于汛期，并常以暴雨形式出现，因此从提高有限水资源利用程度出发，在确保安全的基础上，合理利用雨洪资源，实现雨洪资源化，重新配置水资源，是解决北京市水资源紧缺状况的有效途径，同时，充分利用雨洪资源也是减轻洪水灾害、实现人与洪水和谐共处的有效措
2、施。北运河作为北京市唯一一条常年有水的河道，科学、有效的利用流域雨洪资源，是缓解城市水资源紧张的重要途径。1 北运河雨洪资源特点1.1 雨洪资源集中北运河流域位于华北平原的最北端，流域中山区面积较小，包括丘陵面积约1000km2，处于山前迎风坡的有利地形，受大气环流的影响，年降雨量高于全市平均值。平原地区属于永定河冲积扇的一部分，形成西北部高东南部低的特殊地形，有利于暴雨的形成，是北京市的暴雨中心多发区之一。北运河流域属于大陆性季风气候，多年平均降水量 600mm，降水量年内年际分配很不均匀，7585降雨集中在汛期，且多集中在 7、8 月间的几场大暴雨，极易形成洪峰，且洪峰具有峰高、量大、流急
3、的特征。北运河流域的水文地质条件、 降雨径流特征以及承担北京市90的排洪任务， 决定了北运河的雨洪资源比较集中，这一特征加大了北运河的行洪压力，也增加了雨洪利用的难度。1.2 雨洪资源量大北运河是北京市重要的排水河道， 承担着北京市城区90%的排洪任务。清河、坝河、小中河、通惠河、凉水河几大支流的洪水均由北运河下泄，是北京市唯一一条常年有水的河流。根据 19611998年北运河出境水量分析，北运河多年平均出境水量为9.31亿m3，1999 年以后北京已经连续8 年干旱，但北运河的出境水量依然较大，年平均出境水量为 5.03 亿 m3。近年来，北运河流域汛期出界水量均超过2 亿 m3，雨洪资源充
4、沛，具有较大的开发利用潜力。1.3 雨洪资源水质差北运河是北京市最主要的排污河道，每年都有大量污水排入河道，水体污染严重，水质较差，即使是汛期，水质个别指标也是劣类。水体中的有机物含量较少，氮、磷等污染物严重，总氮超标有时高达十多倍。为此，加强对北运河流域的污水治理，做好流域内水质的跟踪监测分析，对雨洪资源利用具有重要的意义。通过对北运河汛前和汛期雨洪资源的水质分析发现，在汛前5 月份，水质污染碳源有机物污染较低，氮磷富营养元素较高；入汛初期，因雨洪冲刷河底大量污染物，使得河流水质较汛前有所恶化；进入汛期以后，河道内水质随降雨量和汇流量的增多，水质得到改善，主要污染物指标都有所下降。2 北运河
5、现行雨洪利用情况从 2000 年开始，北京市就已经开始建立雨洪控制与利用技术体系，以充分利用雨水，缓解水资源危机，削减洪峰流量为目的，确保首都防洪安全。从2003 年开始，北京市水务局组织实施了雨洪利用工程。北运河现行的雨洪利用措施主要是通过运潮减河对潮白河进行分流。根据上游来水的情况，对北关分洪枢纽、潞湾橡胶坝、兴各庄橡胶坝、于辛庄橡胶坝进行控制运用， 最大限度地拦蓄城区雨洪， 向潮白河进行跨流域调水。在实际运行调度中以满足防洪安全为前提，超标准洪水以泄为主，适时拦蓄尾水；中小洪水蓄泄结合，以蓄为主，充分利用洪水资源。针对北运河不同来水情况，雨洪利用有以下 3 种方案：（1）若城区雨洪主要通
6、过沙河闸和清河下泄，温榆河水势上涨迅速，且北关枢纽水位超过 18.5m时，开启北关分洪闸通过运潮减河向潮白河兴各庄橡胶坝、于辛庄橡胶坝调水。（2）若城区雨洪主要通过高碑店闸下泄，通惠河水势上涨迅速，且潞湾橡胶坝蓄水达到 18.0m，利用导流渠和运潮减河向潮白河兴各庄橡胶坝、于辛庄橡胶坝分水。（3）在温榆河与通惠河水势同时上涨的情况下，优先考虑从北关分洪闸向潮白河分水。随着北运河流域杨洼闸、北关分洪枢纽改建工程的相继开工，以及“引温入潮”工程的全面启动，北运河流域的雨洪利用效率将进一步提高，其中，杨洼闸建成后将改变汛期敞闸度汛的状况，设计蓄水库容为790 万 m3；北关分洪枢纽改建后，蓄水量将从
7、现在的 790 万 m3增加到 1000万 m3； 而“ 引温入潮 ” 工程也将每年从北运河流域引水3000万 m3。这些雨洪利用工程的建设，会不断提高北运河流域有限水资源的利用效率，对于缓解北京市水资源短缺的状况将起着重要作用。3 北运河雨洪利用中存在问题及建议3.1 河道淤积严重北运河流域河道的整治工作始建于六、七十年代，经过40 年的运行，河道淤积严重，部分河段形成地上河，河道行洪能力大大降低。同时，河道淤积物对河道水质的影响较大，从对北关分洪枢纽水质分析结果可以看出，水体中磷大部分来源于河道底部的沉积物，底泥已成为北运河水体中磷的源和汇。为保证水资源的可利用性，建议尽快对北运河流域的河
8、道进行整治，按照“绿色奥运、人文奥运”的要求，疏浚河道。3.2 雨洪资源利用时间问题北运河流域的雨洪资源水质较差，需确定适宜的雨洪利用时间。从历年来水水质来看，北运河流域汛期水质好于非汛期水质，但水质分析结果表明，入汛初期水质较差，89 月水质才转好。 因此，可以在每年的 89 月拦蓄雨洪， 尽量拦截水质较好的雨洪，而不是整个汛期都拦蓄。 89 月仍是汛期， 对于拦截雨洪需要承担一定风险，最好是形成北运河流域雨洪风险管理系统，从而科学、最大限度的拦蓄雨洪。3.3. 雨洪资源水质问题北运河流域整体水质较差，若拦蓄这样的雨洪回补地下水，将对地下水的水质产生较大影响，目前北京东南郊地下水已经出现了氨
9、氮污染物超标的现象，这就对拦蓄的雨洪水质提出了要求。所有建议在北运河流域内各干、支流建立水质改善工程，充分利用各种低洼地、砂石坑、废弃水塘等先行拦蓄雨洪，建立塘处理系统，在条件合适的地方建立雨洪利用水库，充分利用水生植物和其他生物资源对雨洪的水质进行净化处理，在水质达到一定要求标准后，再向下游河道排放。实践证明，利用塘系统处理雨洪，是最方便最经济的方法，而且水塘、雨洪利用水库也可增大水面面积，起到景观作用。3.4 充分利用运潮减河自净能力运潮减河河道沿程具有一定的自净能力，且沿程没有大污染源汇入，可以充分利用这段河道，配合人工强化污水处理技术，提高雨洪的自净能力。如在河道布置高效复氧机，栽植水
10、生植物，建设河道生物膜软质填料，可以在不影响行洪的前提下，最大限度加强运潮减河水体的自净能力。3.5 雨洪资源利用的调蓄能力有待提高兴各庄橡胶坝蓄水量是1200万 m3，于辛庄橡胶坝蓄水量是350万 m3，而 2006 年汛期，北关分洪闸向潮白河输水超过1 亿 m3。北运河流域上游温榆河的主要水工建筑物鲁疃闸、辛堡闸、苇沟闸均是自动翻板闸，水位升高后将自行翻倒，无法实现人工控制，易造成叠加洪峰，汛期无法实现有效的储蓄水能力。为增加流域内的蓄水量，一是要尽快改扩建流域内的病险水闸；二是要充分利用各大小支流河槽、滩地、低洼积水地等，做到小河有水大河满，尽最大可能多蓄汛期末的优质雨洪资源，同时可以考
11、虑在条件合适的地方建设北运河雨洪利用水库和北运河雨洪地下水库。3.6 科学调度，保安全，多蓄水北运河北关拦河枢纽工程和杨洼闸工程完工后，不仅可以提高流域内的防洪标准，而且还可以利用两座大闸的自动化调控系统和水情自动测报系统，通过计算机进行洪水预报和调度，提高调洪蓄水的预见性和主动性。在确保防汛安全的前提下，可灵活机动的进行水闸调度，适当提高汛限水位，尽可能多的拦蓄雨洪，增加水资源储备量。通过水质自动检测系统，还可以及时检测雨洪水质，掌握雨洪资源水质变化规律，为优质优量的拦蓄雨洪资源提供保证。4 结语充分利用雨洪资源，发挥其最大的社会效益、经济效益和环境效益，增加可用水资源，以缓解北京的水资源短
12、缺局面。针对北运河流域雨洪资源集中、量大、质不优的特点，采取具有针对性的措施，疏浚河道，强化河道的自净能力，改善雨洪水质；利用低洼地、砂石坑、水塘以及修建蓄洪水库、地下水库工程等调蓄雨洪资源，拦蓄汛期优质雨洪资源。在今后的相当长的一段时间内，科学调度，保安全，多蓄水，将成为北运河流域雨洪资源利用的重点和难点。参考文献1 付春梅 .北运河雨洪利用分析J .北京水务 .2006(4)： 12-14. 2 李永华 , 王劼勇 ,等.温榆河雨洪资源水质分析及其利用J .北京水务 .2007(2)：36-39. 3 张凤林 . 科学利用雨洪资源解决北方地区缺水问题J .中国水利 .2001,1：37-38.
