濱州市城區(qū)“碧水工程”建設實踐與效益評價

韓 靜

(濱州市海河管理局， 山東 濱州 256616)

濱州市城區(qū)“碧水工程”建設實踐與效益評價

韓 靜

(濱州市海河管理局， 山東 濱州 256616)

濱州市屬資源性缺水城市，人均占有水資源量僅183m3。為了滿足經(jīng)濟發(fā)展和居民生活用水需求，每年從黃河引水1.5億m3。黃河是著名的多泥沙河流，濱州段最小年均含沙量4.24kg/m3，城區(qū)年引黃挾沙入城量達60余萬m3。由于泥沙長期未得到科學處理和有效利用，大部分淤積在水工程內，弱化了水工程功能，影響了城市防洪、供水，惡化了環(huán)境。本文通過分析泥沙造成的危害，評價了實施“碧水工程”的防洪、供水、土地增值及生態(tài)效益。

濱州市； 城市引黃； 淤積危害； 泥沙處理； 綜合效益

濱州市位于山東省北部、渤海灣西南岸、黃河三角洲腹地，是環(huán)渤海經(jīng)濟圈14個重要城市之一。中心城區(qū)南臨黃河防洪北堤，面積170km2，有防洪排澇、引黃供水和調水蓄水3大水系。由于城區(qū)水資源匱乏，長期大量調引渾濁的黃河原水入城，產(chǎn)生了嚴重的淤積，弱化了水工程功能，影響了排水、供水安全，惡化了生態(tài)環(huán)境。為此，濱州市于2016年實施了“碧水工程”，在引黃渠首興建了沉沙設施，杜絕了黃河泥沙入城，減輕了水工程淤積，提高了排水、供水和蓄水能力，保障了城市水安全，產(chǎn)生了巨大的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。

1 城區(qū)水環(huán)境狀況

濱州市水資源十分匱乏，為了破解水“瓶頸”的制約，濱州市立足實際，科學規(guī)劃，自2002年始，實施了以“四環(huán)五海”為核心的城市水系建設。經(jīng)多年建設，投入13億元，建成了“六縱”與“五橫”河渠工程、“五?！彼畮旃こ毯汀捌呤毙钏こ?，形成了新的現(xiàn)代城市水網(wǎng)。

1.1 河渠工程

河渠中的“六縱”為6條南北向的河道與干渠，自西而東分別是西環(huán)河、秦皇河、新立河、張肖堂東干渠、秦臺河和東環(huán)河。西環(huán)河由原西沙河的上段改建而成，長13.01km；秦皇河由張肖堂引黃灌區(qū)的西干渠改建而成，長15.3km；新立河系1975年開挖的排澇河道，城區(qū)段長10.4km；張肖堂東干渠系1956年建成，城區(qū)段長19.81km；秦臺河系1965年開挖的排澇河道，城區(qū)段長10.4km；東環(huán)河由原朝陽河的上段改建而成，長6.67km?！傲v”河道和干渠共長75.59km。

河渠工程中的“五橫”為5條東西向的河道，自南而北為黃河、南環(huán)河、南新開河、北新開河和北環(huán)河。黃河是濱州的命脈河，自西而東流經(jīng)城區(qū)南部，長23km；南環(huán)河由原朝陽河和秦臺河的上段改建而成，長21.10km；南新開河為新開挖的排澇河道，長2.0km；北新開河長4.6km；北環(huán)河由220國道筑路取土溝擴大開挖而成，長14.40km?！拔鍣M”河道共長65.10km。

1.2 水庫工程

根據(jù)地方習慣，城區(qū)的5座平原水庫被稱為“五?！??！拔搴！狈謩e為南海、北海、東海、西海和中海。南海水庫位于城區(qū)南部，占地面積280hm2，設計蓄水量1489萬m3，年調蓄水量3373萬m3；北海水庫位于城區(qū)北部，規(guī)劃面積252hm2，設計蓄水量500萬m3，年調蓄水量1000萬m3；東海水庫位于城區(qū)東部，占地面積313hm2，設計蓄水量1400萬m3，年調蓄水量3000萬m3；西海水庫位于城區(qū)西部，占地面積253hm2，設計蓄水量1500萬m3，年調蓄水量3000萬m3；中海水庫位于城區(qū)中部，占地面積559hm2，設計蓄水量600萬m3，年調蓄水量1000萬m3?！拔搴！彼畮鞄烊菘偭?489萬m3，年調蓄水量11373萬m3。

1.3 湖泊

城區(qū)分布有72座湖泊，較大者有飛龍湖、白鷺湖、天鵝湖、尚武湖、白洋湖等，總蓄水量1170萬m3，年調蓄水量3000萬m3。

2 引黃挾沙入城出現(xiàn)的問題

2.1 引黃挾沙分析

已建成的“六縱”“五橫”“五?！焙汀捌呤彼こ蹋値烊?459萬m3，年調節(jié)水量15873萬m3，濱州市成了“人在水中住，夜聞波濤聲”的水城。

由于城區(qū)水資源匱乏，城區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和居民生活所需的水源全部從黃河調水，即每年從黃河引水15873萬m3入城。但因地勢地形的原因，臨近城區(qū)的張肖堂、小開河和韓墩3座引黃工程沉沙條件均不好，造成黃河原水直接入城。據(jù)黃河河務部門多年實測資料顯示，濱州段黃河水多年平均含沙量22.78kg/m3，最大年平均含沙量41.9kg/m3，最小年平均含沙量4.24kg/m3。按最小年平均含沙量測算，城區(qū)每年引黃挾沙量為66.03萬t。

2.2 泥沙淤積問題

如此大量的黃河泥沙隨水入城后，得不到科學處理和有效利用，淤積在水工程內，產(chǎn)生了嚴重的危害。

2.2.1 河道淤積，內澇威脅加重

城區(qū)河道的排水標準都是根據(jù)初建時的流域面積和降水、匯流情況設計的，后經(jīng)多年引黃淤積，河底普遍淤高1m以上，排水能力降低30%～50%。此外，近幾年的城區(qū)建設也打亂了原來的排水體系，填埋了不少洼地、濕地和坑塘，原來的耕地和林地被堅如磐石的水泥建筑物所替代，不透水面積增加，雨洪匯流速度加快，當日降水超過100mm時，城區(qū)即積水深0.3～0.6m，出現(xiàn)“平地汪洋，馬路成河，汽車潛水，在家看海”的場景，交通受阻，企業(yè)被淹，學校停課，商店關門，嚴重影響經(jīng)濟發(fā)展和居民生活。

2.2.2 引黃渠道淤積，影響農業(yè)灌溉

張肖堂引黃灌區(qū)于1956年興建，控制面積2.95萬hm2， 濱州城區(qū)以西和以北的大片農田均屬張肖堂灌區(qū)范圍。張肖堂灌區(qū)的東干渠和西干渠從城區(qū)穿越，既是城區(qū)用水的供水河道，又是城外灌溉的引水河道。經(jīng)多年引黃淤積后，東、西二干渠渠底淤高1.2m左右，供水能力降低，供水量減少，造成灌溉面積萎縮，影響了糧、棉、果、蔬生產(chǎn)。

2.2.3 水庫、湖泊淤積，弱化了蓄水、滯洪和環(huán)境功能

黃河原水入城造成“五?！彼畮旌汀捌呤逼毡橛俜e，據(jù)測算，南海水庫庫底淤高0.6～1.2m；北海水庫庫底淤高1.0～1.5m；工農水庫原設計蓄水量為80萬m3，現(xiàn)大部分被淤為平陸，蓄水量不足20萬m3；其他各水庫庫底也普遍淤高1.0m左右。水庫、湖泊的淤積，降低了蓄水能力，減少了城市水容量，弱化了水庫、湖泊的蓄水、滯洪和環(huán)境功能。

2.2.4 泥沙淤積在城內，惡化了環(huán)境

大量黃河泥沙入城淤積在水工程內，造成了水環(huán)境惡化，自凈能力下降，水生物生存受到嚴重威脅。過去就曾多次發(fā)生過清淤泥沙外運不及時的情況，泥沙露天堆放在河渠兩側，雨雪天氣泥沙隨水四溢，黃泥湯漫入馬路、街道和廣場，柏油路成了泥濘路；冬春季節(jié)沙塵暴天氣增多，風起沙揚，遮天蔽日，行人睜不開眼，張不了嘴，惡化了生態(tài)環(huán)境。

2.2.5 供水工程淤積，影響城市供水安全

濱州市城區(qū)自1966年實行集中供水，至2000年左右，在短短的30余年間即因淤積報廢了工農、蒲湖2座供水水庫，現(xiàn)向城區(qū)供水的東海、南海和西海3處供水工程也已發(fā)生嚴重淤積，供水能力受到影響。隨著城市化進程的加快、城區(qū)規(guī)模的不斷擴大和人口的持續(xù)增加，城區(qū)用水的需求將會更大。供水工程淤積后，供水能力降低，將會加劇水危機，水“瓶頸”現(xiàn)象依然制約經(jīng)濟發(fā)展。

2.2.6 水工程清淤疏浚，加重了財政負擔

城區(qū)水工程每年淤積60余萬m3泥沙，這些泥沙需要疏浚和外運處理，耗費了大量的人力、物力和財力，加重了財政負擔和企業(yè)供水成本。而且運往城外的泥沙堆放也要占用大量土地，不僅減少了土地使用面積，對泥沙水土流失的治理也要耗費巨大的代價。

3 “碧水工程”建設實踐

鑒于黃河原水入城造成的泥沙問題，濱州市以創(chuàng)建全國水生態(tài)文明城市為契機，實施了“碧水工程”，即在引黃工程渠道建設沉沙設施，杜絕黃河原水入城，從根本上解決城區(qū)的泥沙危害。2015年10月13日，“碧水工程”啟動。工程位于城區(qū)以南、黃河大堤以北，工程內容為新建東、西2條沉沙條渠，新建南、北2處沉沙池，新建和改建10座配套建筑物。東、西2條沉沙條渠長1227m，圍壩長1844m；南、北2處沉沙池圍壩長1601m；進水閘、節(jié)制閘和連通涵洞設計流量為10～13.5m3/s。

施工期間，共調集挖掘機60臺、裝載機36臺、發(fā)電機15臺、自卸車120臺、打樁機6臺，投入人力600余人。至2016年4月底，沉沙條渠、沉沙池的開挖及填筑和配套建筑物工程全部竣工，共完成土方106萬m3， 砌石4526m3，鋼筋混凝土4550m3，投資5300萬元。同年5月24日，城區(qū)內淤積嚴重的北環(huán)河清淤疏浚工程也開工建設，至9月22日竣工，共完成清淤土方60萬m3，投資2625萬元。

“碧水工程”沉沙設施竣工后，沉沙條渠占地8.7hm2，沉沙池占地21.3hm2，設計蓄水100萬m3。沉沙池設3個分水閘，將沉沙后的黃河清水分別輸入城區(qū)的“六縱”“五橫”和湖、海水網(wǎng)。

在實施“碧水工程”的實踐中，濱州市創(chuàng)新理念，提高標準，注重水環(huán)境治理，在河渠兩岸和棄區(qū)場建成了14條綠化、美化林帶，水工程綠化率達95%，避免了水土流失；同時還建成了清河橫帶、黃河公園等水景觀工程，形成了“林水相依，碧水綠蔭，河水清澈，林景有致”的水生態(tài)體系。

4 “碧水工程”效益評價

4.1 減輕河道淤積，提高城市防洪能力

城區(qū)內的6條防洪排澇河道原設計排澇標準為5年一遇，近幾年引黃水量增加后，河床普遍淤高1.0m以上，排水能力衰減，城區(qū)經(jīng)常釀成內澇。實施“碧水工程”后，避免了泥沙淤積，通過疏浚逐漸恢復了原設計標準，有效地提高了排水能力，減輕了內澇威脅，為經(jīng)濟發(fā)展提供了安全保障。

4.2 工業(yè)供水增量效益

濱州市是環(huán)渤海經(jīng)濟帶、山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)和黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)開發(fā)建設的主要區(qū)域，現(xiàn)已形成了以紡織、化工、機械為主導產(chǎn)業(yè)的工業(yè)布局，對水資源的需求也大幅度增加。根據(jù)《濱州市節(jié)水型城市建設規(guī)劃》分析，綜合確定工業(yè)萬元增加值耗水量為25m3，工業(yè)凈產(chǎn)值率采用17%，供水效益分攤系數(shù)采用7%，正常運行期年增工業(yè)企業(yè)供水量146萬m3，據(jù)此，年工業(yè)供水增量效益為695萬元。

4.3 生活供水增量效益

實施“碧水工程”后，水質得到較大提高，可保障居民用上清潔的安全水，減少與飲水有關的疾病發(fā)生，保障人民身體健康，增強人民體質。據(jù)測算，城市規(guī)模擴大、人口增多后，居民生活用水量年增加757萬m3，增量效益按增量供水水價1.6元/m3計算，供水增量效益年可達1211萬元。

4.4 農業(yè)灌溉增產(chǎn)效益

張肖堂引黃干渠長期輸送黃河原水后，渠底淤高，供水受到影響，灌溉保證率下降，造成農業(yè)減產(chǎn)、農民減收。實施“碧水工程”后，可減輕干渠淤積，為灌區(qū)提供更多的灌溉水源，改善灌溉面積6700hm2，每公頃可增產(chǎn)糧食2400kg。糧食綜合價格按1.6元/kg計，水利分攤系數(shù)0.5，則每年水利灌溉效益可達1280萬元。

4.5 土地增值效益

“碧水工程”實施后，城區(qū)及周邊地區(qū)水環(huán)境得到改善，成了極具開發(fā)價值的黃金地帶，估算土地增值面積為573hm2?，F(xiàn)土地出讓價格已由過去的450萬～1350萬元/hm2增至1500萬～2400萬元/hm2，每公頃增值1050萬元，據(jù)此，土地開發(fā)利用可新增效益60.20億元。運行期按30年計，水利分攤系數(shù)0.5，年均水利新增效益1億元。

4.6 節(jié)省清淤疏浚投入

城區(qū)每年引黃挾沙量66萬m3，根據(jù)最近城區(qū)清淤及外運實踐，處理單價為39元/m3?！氨趟こ獭钡膶嵤昕晒?jié)省清淤疏浚投入2574萬元。

4.7 生態(tài)環(huán)境效益

長期大量引蓄黃河原水，造成水工程淤積，城市水容量減少，水生態(tài)環(huán)境惡化，水生物種生存困難?！氨趟こ獭钡膶嵤?，能起到凈化空氣、改善區(qū)域小氣候的作用，減少沙塵暴發(fā)生；還可增強水域自凈能力，實現(xiàn)生態(tài)治污，促進城市水生態(tài)文明建設，為塑造體系完整、環(huán)境優(yōu)美的水生態(tài)創(chuàng)造了條件。

4.8 提升城市品位和形象

水工程是維系城市發(fā)展的重要元素，若常年流淌著滾滾濁流，與建設“綠色、開放、充滿活力、協(xié)調發(fā)展”的城市極不協(xié)調。“碧水工程”的實施，符合濱州市“建設大水系，營造水景觀,提升水功能，突出親水性”的水生態(tài)文明建設目標，有助于城市水景觀體系的完善與建設，可以有效地提升城市品位與形象。

[1] 濱州市水利勘測設計研究院. 濱州市中心城區(qū)河湖水系連通張肖堂沉沙池工程施工圖設計說明[R]. 濱州，2015.

[2] 濱州市中心城區(qū)河湖水系連通工程建設管理處. 濱州市中心城區(qū)河湖水系連通張肖堂沉沙池工程建設管理報告[R]. 濱州，2016.

Evaluation on ‘Bishui Project’ construction practice and benefits in Binzhou urban area

HAN Jing

(BinzhouHaiheRiverAdministration,Binzhou256616,China)

Binzhou belongs to a resources water shortage city, and the per capita water resources are only 183m3. Annual water diversion from the Yellow River is 150 million m3in order to meet the demand of economic development and residents’ living water consumption. Yellow River is the famous silt river. The minimum annual average sediment content is 4.24kg/m3in Binzhou section. Annual sand amount flowing into urban area with Yellow River is more than 600 thousand m3. Because the sediment is not scientifically treated and effectively used for long term, most sediment is accumulated in water projects, thereby weakening the function of water projects, affecting urban flood control and water supply, and worsening the environment. In the paper, flood prevention, water supply, land value appreciation and ecological benefits after implementation of ‘Bishui Project’ are evaluated.

Binzhou; urban diversion of Yellow River; sedimentation hazards; sediment treatment; comprehensive benefits

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.07.012

TV213.4

A

2096-0131(2017)06- 0039- 04