平原水庫(kù)(Plain reservoir)是指為供水、灌溉等目的,在平原地區(qū),利用局部低洼地圈筑圍堤進(jìn)行蓄水的工程設(shè)施。水庫(kù)大壩多為包圍式土石壩,庫(kù)區(qū)開挖土料可作為筑壩材料。水庫(kù)建有引水、取水建筑物,一般水深較淺,水面積較大。為減少地基滲漏及避免水庫(kù)周邊漬害或土壤鹽堿化,必須對(duì)水庫(kù)周圍地肚采取滲措施。
建設(shè)平原水庫(kù)可以有效地遏制地下水漏斗區(qū)的擴(kuò)展,防止了地面沉降、水質(zhì)惡化的地質(zhì)、環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生。中國(guó)已建成平原水庫(kù)1000余座,多建于大江、黃河下游及內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆等地的內(nèi)陸平原。因?yàn)辄S河下游、海河流域的衛(wèi)河、獨(dú)流減河、子牙河等時(shí)常斷流,故濟(jì)南市、濱州市、東營(yíng)市、德州、滄州市等城市都需要建若干平原水庫(kù)以引蓄未斷流時(shí)的水供全年使用。
概念
平原水庫(kù)是指為供水、灌溉等目的,在平原地區(qū),利用局部低洼地圈筑圍堤進(jìn)行蓄水的工程設(shè)施。水庫(kù)大壩多為包圍式土石壩,庫(kù)區(qū)開挖土料可作為筑壩材料。水庫(kù)建有引水、取水建筑物,一般水深較淺,水面積較大。為減少地基滲漏及避免水庫(kù)周邊漬害或土壤鹽堿化,必須對(duì)水庫(kù)周圍地肚采取滲措施。
形態(tài)特征
平原水庫(kù)是相對(duì)山丘區(qū)水庫(kù)而言的,其一般位于大江、大河下游沖積平原地區(qū),如中國(guó)松嫩平原、遼河平原,黃河、淮河、海河下游平原及內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)就修筑有大量平原水庫(kù)。這類地區(qū)地質(zhì)的普遍特點(diǎn)是表層為黏土或亞黏土,下部為砂土。由于這些地區(qū)距離海岸較近,大部分為低洼易澇鹽堿地。因地理位置、氣候、區(qū)域地質(zhì)等影響,平原水庫(kù)相對(duì)于山丘區(qū)水庫(kù)有其獨(dú)有的特征。
由于沒有有利的地形條件可以利用,所以需要修筑一個(gè)封閉的土壩,壩軸線多為圓形、橢圓形或折線形。同時(shí),由于壩線較長(zhǎng),占地面積大,水面吹程長(zhǎng)而造成的風(fēng)浪爬坡引起的越浪問題難以解決,因而一般壩高為2~8m,超過10m壩高的平原水庫(kù)工程很少見。平原水庫(kù)大多坐落在濱海或低洼沼澤且缺少砂石料的地區(qū),所修筑的土壩一般為均質(zhì)土壩,迎水坡坡比一般為1:2.5~1:3,土壩斷面較大。平原地區(qū)表層的黏土及亞黏土較薄,下部一般為滲透系數(shù)較大的粉細(xì)砂,其物理力學(xué)性能指標(biāo)不滿足筑壩要求,遠(yuǎn)距離取土花費(fèi)很大。同時(shí),由于基礎(chǔ)存在的滲漏問題也不能把壩筑的很高,而且還要防止周圍地區(qū)次生鹽漬化。
分布情況
中國(guó)已建成平原水庫(kù)1000余座,多建于大江、大河下游及內(nèi)蒙古、新疆等地的內(nèi)陸平原。因?yàn)辄S河下游、海河流域的衛(wèi)河、獨(dú)流減河、子牙河等時(shí)常斷流,故濟(jì)南、濱州、東營(yíng)、德州、滄州等城市都需要建若干平原水庫(kù)以引蓄未斷流時(shí)的水供全年使用。據(jù)統(tǒng)計(jì),2004年底,僅山東省共建成平原水庫(kù)770座,設(shè)計(jì)總庫(kù)容16.54億立方米,主要分布在黃河兩岸,自下游至上游呈現(xiàn)出從多到少遞減的趨勢(shì)。
遼河下游三角洲盤山、大洼、營(yíng)口附近為了防止高潮位時(shí)河水含鹽量太高,以及枯水時(shí)引水困難,故修建若于平原水庫(kù)以供灌溉和生活用水之需。
長(zhǎng)江下游感潮河段的一些城市,因長(zhǎng)江高潮時(shí)含鹽量較高,需要引蓄低潮時(shí)淡水供高潮時(shí)生活使用。內(nèi)蒙古、新疆內(nèi)陸河時(shí)常斷流,故修建平原水庫(kù)數(shù)量較多。
最早建成的平原水庫(kù)是1943年初建、1958年重建的吉林省太平池水庫(kù)。1960年天津市大港水庫(kù)建成,供大港油田生活、生產(chǎn)用水。1976年黑龍江省建成泥河水庫(kù),供灌溉和生活用水。1984年建成爾王莊水庫(kù)供天津市生活用水。1991年建成丁莊水庫(kù)供德州華能電廠生產(chǎn)和生活用水。1993年建成大洼水庫(kù)供盤錦海濱農(nóng)業(yè)和生活用水。
1973-2001年,勝利油田建成了30余座平原水庫(kù)供生產(chǎn)和生活用水。1996-2000年,濟(jì)南市建成玉清湖水庫(kù)和鵲山水庫(kù)供工業(yè)和生活用水。同年,濱州市建成東郊水庫(kù)供生產(chǎn)生活用水。1990年之后,長(zhǎng)江下游修建了太倉(cāng)市、上海市嘉定、寶山等引江平原水庫(kù)。所有這些平原水庫(kù)都發(fā)揮了很大效益。
平原水庫(kù)在中國(guó)的分布非常廣泛,而且很多平原水庫(kù)分布在人口密集的大中城市附近,一旦發(fā)生問題,對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)造成巨大的影響。
主要功能
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,一些地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活等需水量大幅度增加,而當(dāng)?shù)厮Y源的嚴(yán)重不足會(huì)影響人民生活,阻礙社會(huì)進(jìn)步,水資源供需矛盾日益尖銳。興建平原水庫(kù)的主要目的,是用以解決該地區(qū)的供水不足,用以工業(yè)發(fā)展、人民生活和農(nóng)業(yè)灌溉等。例如浙江省寧波市慈溪市,歷史上是嚴(yán)重缺水地區(qū),該市利用沿海灘涂興建了四灶浦水庫(kù),年增加供水量4000萬立方米,為當(dāng)?shù)厝嗣竦纳詈蜕a(chǎn)提供極其寶貴的淡水資源。1990年,上海市自來水公司在寶鋼水庫(kù)下側(cè)興建了陳行水庫(kù),圍涂面積160公頃,總庫(kù)容830萬立方米,成為上海市月浦水廠的水源地,供應(yīng)市區(qū)生產(chǎn)及居民生活用水。
解決水資源短缺
南水北調(diào)工程建成以后,平原水庫(kù)的存在就更加具有實(shí)際意義。平原水庫(kù)在一定程度上解決了北方河流枯水期農(nóng)業(yè)灌溉引水不足的問題,作為補(bǔ)充水源,為農(nóng)業(yè)抗旱和灌溉提供用水,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收。為城鄉(xiāng)生活用水提供了豐足的水源,解決了多年來沿黃平原區(qū)人民飲用咸水、含氟水等劣質(zhì)水的歷史難題,提高了人民生活質(zhì)量,保障了人民的健康。為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了可靠的水源,緩解了工農(nóng)業(yè)爭(zhēng)水的矛盾。
支持農(nóng)業(yè)和生活用水
同時(shí),平原水庫(kù)大力發(fā)展以養(yǎng)殖、種植為主的多種經(jīng)營(yíng),有力的促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。平原水庫(kù)多建設(shè)在大江大河下游以及沿海洼地(如黃河故道、沖溝、澇洼鹽堿地等),建庫(kù)后該地區(qū)變成煙波浩渺的人工湖泊,生態(tài)環(huán)境得以改善,庫(kù)區(qū)成為魚鳥的樂園、居民休閑旅游觀光風(fēng)景區(qū)。
促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)發(fā)展
平原水庫(kù)的建設(shè),大大減少了平原地區(qū)的地下水開采,有效地遏制了地下水漏斗區(qū)的擴(kuò)展,防止了地面沉降、水質(zhì)惡化的地質(zhì)、環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生。引水必引沙,通過科學(xué)合理的沉沙和處理,變害為利,變廢為寶,可肥沃耕地,促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。
減少地下水開采和環(huán)境改善
平原水庫(kù)建成后,水庫(kù)周邊及其引水渠道兩岸因水源條件改善,可栽樹種草,起到防風(fēng)固沙、防止水土流失、調(diào)節(jié)小氣候的作用,美化了環(huán)境。
平原水庫(kù)已經(jīng)在社會(huì)的各方面發(fā)揮著巨大的作用,因此平原水庫(kù)今后將繼續(xù)存在和發(fā)展。
存在問題
由于技術(shù)等因素的限制,過去修建的平原水庫(kù)大多占地多蓄水少。此外,平原水庫(kù)一般采用土壩結(jié)構(gòu),土壩應(yīng)解決的主要問題是滲透穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定、過大沉陷問題。
同時(shí),平原水庫(kù)大壩的地質(zhì)條件往往比較差,多數(shù)為軟土地基、透水地基,甚至是無限深的透水地基,由此而產(chǎn)生的滲流,地震液化等問題具有普遍性;另外,由于平原水庫(kù)壩長(zhǎng)度很大,相對(duì)于山谷水庫(kù)每延米壩段投入的安全監(jiān)測(cè)、管理維護(hù)的精力和費(fèi)用極低,國(guó)家水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)規(guī)范規(guī)定的許多監(jiān)測(cè)內(nèi)容和要求對(duì)于平原水庫(kù)大壩來說很難實(shí)現(xiàn),這給平原水庫(kù)安全管理帶來新的課題。以上諸多問題影響水庫(kù)正常運(yùn)行工作,甚至危及平原水庫(kù)安全。
參考資料 >
汛期將至,請(qǐng)記住以下水旱災(zāi)害知識(shí).人民資訊.2024-07-30
平原水庫(kù).科普中國(guó)網(wǎng).2024-07-30