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鹤壁市新区水资源开发利用评价

2011-03-27赵志杰任泽垠南阳市水利建筑勘测设计院

河南水利与南水北调 2011年16期
关键词:拦河坝淇河鹤壁市

□赵志杰 □任泽垠(南阳市水利建筑勘测设计院)

□王中红(周口市公房管理处)

一、概述

鹤壁市位于河南省北部,太行山东麓,华北平原南端,为豫北区域性中心城市。西部为太行山脉,中部为丘陵岗台,东部属华北平原。鹤壁市新区属大陆性季风气候区,受地理位置及地形的影响,春季干旱多风沙,夏季炎热雨集中,秋季晴和日照长,冬季寒冷少雨雪,寒暑期较长,温季较短。多年平均气温为14.2℃,年极端最高气温为42.2℃,年极端最低气温为-17.5℃,年平均相对湿度为57%,年日照数为2320.3h,年平均蒸发量为1929mm,年平均降水量为604mm,降水时空分布不均,全年70%~80%的降水集中在每年的6-9月份。

二、区域水资源总量

(一)地表水

鹤壁市属暖温带半湿润季风气候,是河南省比较干旱的地区。境内河流约30条,属海河流域。根据《鹤壁年鉴2005》,地表径流主要靠天然降水补给,多年平均径流量为2.84亿m3。

根据淇河新村水文站(距新区约3km)1952年至2006年共55年逐月降雨量资料,多年平均降雨量为656.3mm,降雨年内分配不均,其中6-9月,降雨量占全年降雨量的74.1%;降雨年际变化较大,年降雨量最大值为1956年的1626.9mm,最小值为1981年的299.8mm,最大值为最小值的5.4倍。

鹤壁新区由于有淇河流经,过境水较丰富。根据新村水文站1953年至2006年共55年的月平均流量资料求得淇河新村段多年平均流量10.4m3/s,淇河流经新区的多年平均水量约为3.22亿m3,折合径流深157.4mm。

区域地表水资源指由当地降雨形成的产水量。新区目前已建成面积22km2,根据新区发展规划,至2020年规划建成面积50km2。按年径流深157.4mm计算,产流面积按50km2计算,新区多年平均地表水资源量约为787万m3。

(二)地下水

淇河新区段属太行山向华北平原过渡的山前平原,淇河进入平原后,由于河道长期滚动,在鹤壁市新区地表下,大面积发育有古河道沉积的卵石层,厚10~30cm,卵石下面是发育稳定的第三系粘土,为隔水层,当新区段淇河水位抬高后,通过卵石层补给市区地下水,使市区内地下水源得以补充和修复。

根据《鹤壁市地下水保护行动计划》及《21世纪初期中国地下水资源开发利用》的资料,鹤壁市多年平均地下水资源量为3.01亿m3,地下水资源模数为14.27万m3/(km2·a),其中地下水可开采量2.07m3,可开采系数为0.68。按新区规划面积50km2计算,新区的多年平均地下水资源量约为714万m3,其中可开采量约为485万m3。

(三)过境水

根据盘石头水库的兴利调节计算,水库多年平均下泄量为1.73亿m3,水库至新区区间多年平均径流量为2890万m3,合计新区多年平均过境水量为2.02亿m3。

(四)水资源总量

新区地表水、地下水及过境水资源量总计为2.17亿m3,扣除重复计算量191万m3,实有水资源总量为2.15亿m3。

三、现状水资源开发利用

(一)现有水利设施

1.盘石头水库

该水库位于淇河上游,距新区约34.5km,控制流域面积1915km2,总库容为6.08亿m3,防洪标准为100年一遇洪水设计,2000年一遇洪水校核。死水位248m,相应库容2025万m3,正常蓄水位254m,兴利库容2.83亿m3,防洪限制水位248m,农灌限制水位230m,防洪高水位270.0m,防洪库容为2.76亿m3,其中防洪与兴利重叠库容0.60亿m3,水库调洪库容3.63亿m3,100年一遇设计洪水位270.7m,2000年一遇校核洪水位为275. 0m。盘石头水库2005年建成,2007年开始蓄水。规划每年向鹤山区、山城区供水1.35亿m3,并向下游供给灌溉用水。

2.工农区灌区

位于淇河左岸,位于鹤壁市郊区、山城区与鹤山区范围内。灌区属于浅山丘陵与岗台地区,海拔100~200m,地势起伏不平。引水口在盘石头水库大坝下一号支洞引水,设计流量9.63m3/s(其中城市供水4.28m3/s,其余流量用于农业灌溉),干渠沿淇河左岸总长23.15km,设计灌溉面积0.67万hm2,有效灌溉面积0.27万hm2,多年平均引淇河水量0.8亿~1.0亿m3。

3.引淇入琵工程

兴建于1973年,引水口在淇滨区上峪乡安乐洞处,距盘石头水库坝址16km,引水口底部高程为127.50m,主要是将淇河水通过4km长隧洞跨流域引入汤阴县琵琶寺水库进行蓄水灌溉,灌区内有干渠1条,支渠11条,斗农渠82条,渠系建筑物290座,现有配套面积3500万hm2,实灌面积1000hm2,多年平均引水量760~2370m3。根据河南省人民政府办公厅豫政办文[1991]157号文规定,引淇入琵工程引水时间为每年1月11日至2月20日,8月11日至9月20日。

4.民主渠灌区

兴建于1929年,引水口在盘石头水库坝下游右岸21.5km处,系有坝引水,引水口高程为121.10m,设计引水流量6.5m3/s,有干渠3条,支渠31条,渠系建筑物631座。现有配套面积0.82万hm2,年均引水量2412万m3,为井渠结合灌区,现有机井2500眼,可浇地2800hm2。

5.天赉渠灌区

兴建于1914年,引水口在天赉坝左岸,系有坝引水,进水口底高程86.26m,设计引水流量15m3/s,有干渠1条,支渠10条,斗渠72条,渠系建筑物418座。现有配套面积1.07万hm2,年均引水量3256万m3,为井渠结合灌区,现有机井3500眼,可浇地4000hm2。随着新区城市框架的逐渐扩大,灌区灌溉面积呈逐年递减趋势。

6.提灌站

从盘石头水库至新区段沿淇河两岸,有提灌站33处,设计浇地3200hm2,提水时间主要集中在2月、4月、6月、7月及12月,多年平均提水量1586万m3,因管理不善,目前大约50%的提灌站已报废。

7.拦河坝

2000-2006年在淇河新区段已经建成4座拦河坝,自上而下依次为5号坝、天赉坝、花窝坝、育才坝,总库容90.31万m3,回水长度3726m,蓄水面积56.3万m2。各拦河坝工程特性见表1。由于拦河坝设计标准低,库容小,故不列入城市供水工程规划。

表1 淇河拦河坝工程特性表

8.水厂

新区现有水厂两座,以淇河水为水源,设计供水能力15万m3/d,供水区域为长江路以北,渤海路以南,京广铁路以东,高速公路以西,以及东阳经济开发区和金山经济开发区,现供水量为3万m3/d。

9.许沟泉

位于盘石头水库下游左岸许家沟,该泉汇集鹤壁集以南、盘石头背斜以东、西马驹河—故县—朱家以西、水峪—形盆以北约249km2裂隙岩溶水,在向东南流经许沟河段时,受碎屑岩阻挡,以泉群形式集中出流,其主要来源为大气降水,入渗量为0.16~0.87m3/s,加上淇河从西桑园—程谷朵10km河段补给岩溶水为1.14m3/s,还有工农渠0.057m3/s,三项合计为1.86m3/s。根据《鹤壁市地下水保护行动计划》中许沟泉历年出流资料,许沟泉多年平均出流量为1.19m3/s,详见表2。

表2 许沟泉历年平均出流量表 单位:m3/s

10.污水处理厂

新区现有污水处理厂一座,设计处理能力5万m3/d,目前日处理污水2万m3,处理后的废水40%作为农田灌溉及河道生态用水被重新利用,年利用量292万m3。

(二)现状水平年淇河水利用量分析

2006年新区淇河水利用量包括天赉渠用水、城市水厂取水、沿河提灌站提水、拦河坝蒸发损失水量。参照《鹤壁市水资源公报》,估算天赉渠2006年引水量为0.38亿m3。根据鹤壁市水厂有关资料,经计算,2006年新区水厂供水量为705.2万m3,供水情况见表3。根据淇河盘石头水库至新区段沿河提灌站情况,可知提水时间主要在每年的2、4、6、7、12月,2006年度沿河提灌站总提水量为1586万m3。4座拦河坝作为拦河建筑物,有一定的蓄水面积,存在蒸发损失。根据新村水文站统计数据,新区

表3 2006年新区水厂供水统计表 单位:万m3

多年平均水面蒸发量为1073mm,各拦河坝年蒸发损失水量为60.4万m3。综上所述,2006年新区淇河水利用量为6152万m3。

(三)现状水平年可利用水量分析

地表可利用水量包括过境水量和当地地表水。2006年淇河新村站实测年径流量为14840万m3,当地地表水资源量为787万m3,扣除重复计算量191万m3,地表水可利用水量为1.54亿m3。

四、结语

2006年新区地表水可利用水量为1.54亿m3,2006年地表水利用量为6152万m3。随着盘石头水库建成运行,淇河水资源总的来说利用程度得到提高,但盘石头水库大坝下新区段可利用水资源量减少。利用现状水系,在疏浚、改造、优化的基础上,进一步沟通、整合,形成完整的城市水网系统,凸显“亲水型城市”的特色。规划实施后,新区水系将形成“三纵、四横、两湖”的水网格局,水域总面积达到337万m2,占新区总规划面积50km2的6.7%。使淇河逐渐成为城市内河,对进一步改善城市水系生态环境,提升城市品位,使鹤壁成为北方水城的重心具有重要意义。

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