| 张方廷-包头研究雨水第一人 |
| 发布日期: 2013-12-24 11:09 |
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近日,记者遇到一位64岁的老人,他被喻为“包头研究雨水第一人”,他的名字叫张方廷。早在上世纪80年代初期,他便致力于研究包头市雨水资源的开发与利用。
张方廷说,最初,他是受一份介绍瑞典森林覆盖面积大、水面大资料的启发,想到包头可以采取拦蓄雨水植树造林的方法来扩大森林的覆盖面积和水面,改变生态面貌。“真没想到,这一研究就是20多年”,张方廷有些感慨。
可对于降雨量并不是很大的包头来说,雨水真的可以作为资源来开发和利用吗?
记者在张方廷写的《包头地区雨水资源可持续利用及实施方案研究》中看到这样一些数据:包头多年平均降雨量为320毫米,总集水面积为27768平方公里,平均降水量约85-88亿立方米,而近几年,包头平均用水量为9亿立方米左右,就是2010年的包头规划用水量也不过才12亿立方米,用水量是总降水量的七分之一至九分之一。
“包头的雨水跟南方比是不算多,但如果能将这仅有的雨水充分开发利用起来,也会让包头富甲一方。按照水文学家的估算,降雨的三分之一渗入地面被植物吸收、蒸发,三分之二形成洪水流入江河;按照生态学的推算,降到地面的雨雪水35%形成地表径流流入大海。这就是说,包头仅外流区域每年流入大海的雨雪水就约18.87亿立方米或9.9亿立方米,而这些水能供包头1-2年的用水。”张方廷说道。
张方廷认为,这些从天而降的雨水水质非常好,矿化物小于0.5克/升,比黄河水矿化度3克-5克/升要好得多。他拿出一份由包头市环境监测站2004年4月15日在包头市九原区内的雨月拦蓄示范区二老虎沟取水样做出的监测分析报告单,在这份报告单的备注一栏记者看到:经对照分析,符合一级生活饮用水资源水质标准;CJ3c2c-93符合生活饮用水卫生标准;GB5749-85符合饮用天然矿泉水标准。
“我们包头有这么多好水白白流走了,可实际生活中,我们的工业用水缺乏,甚至连居民生活饮用水也面临危机。”说完这话,张方廷将双手插入头发中沉思了良久。在这种压抑的沉默中,记者清晰地感到一个学者因自己的研究与实践无法接轨而引发的深深失落与无奈。
★包头具备挡蓄雨水优势
张方廷告诉记者:看不起雨水者有两种观点,一是说包头降雨少;另一个就是说包头降雨时空分布不均,难以挡蓄,洪水可怕,势不可挡。
“其实降雨时空分布不均正是挡蓄雨水的最大优势。”张方廷说。
“因为包头乃至北方降雨多集中于6-9月份,而且形成径流或洪水,这就说明包头是有水可蓄的;降雨集中形成径流或洪水,而且由北向南流经固定的河、沟、凹地、渠、槽,便于蓄集。我们可以顺其自然打坝、挖湖恢复水面;多年来由于防洪已理顺了排水渠并均匀分布,只要同蓄水工程相连既便于蓄水,又利于防洪,况且由于过去重视防洪不仅加固了原自然形成的昆都仑河、四道沙河、二道沙河、东河等河槽,还特别修筑了乌拉山防洪坝、青山区北郊防洪坝。这正是包头可利用的既可蓄水又可防洪的两用工程;包头市及北方降雨的特点是多暴雨,但时间短。由于地处高原、水汽不足、降雨历时短、形成洪水量少,宜于接纳;包头市土壤以中粗砂、砂砾石为主,间夹粘性土,淤泥质粘性土层,既有利蓄水,又有利保水,可谓地下水库;降雨集中季节也正是包头市农牧业最需水的时期,拦蓄住雨水后,可满足各方用水,这就要求不但要挖湖、筑坝,还要因势利导利用各种地形分散蓄积雨水;包头乃至北方多年洪水自然流经区域,形成由高到低的沟、壕、凹地,可顺其自然充分利用地形、地貌,修湖、拦坝就可自流蓄排,投资小、见效快;拦蓄雨水的时空正是下游防洪排涝之时,从而减轻中下游洪涝灾害,既不同江河争水,也不添乱;如果将雨水拦蓄,实现拦蓄雨水网络化增加水面,会改善气候、增加土壤湿度、防风固沙,有利于地区水平衡和生态恢复,还有利于抬高地下水位。”张方廷说,“也有人担心就是挡住了雨水,也蓄不长时间,又干了。这不要紧,挡蓄雨水后将有三种情况出现:第一,如果土质细达到饱和、渗透力低,便于保持较长时期水面;第二,如果土质较细,渗透力较低,可能保持几个月水面;第三,如果土质很粗,就会很快渗入地下保持不了水面。不过不管哪种情况,都有利于抬高地下水位。我们再不应该让这些雨水放任自流了,‘放走’它们是最大的浪费呀!”
其实对雨水资源的开发利用在西方发达国家已经非常普遍了。
记者从网上了解到:城市雨水资源化利用,早在20世纪80年代西方发达国家就开始探索了,而德国又是欧洲开展此项工作最早的国家之一。目前,德国的雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段,市场上已大量存在收集、过滤、储存、渗透雨水的产品。
德国的城市雨水利用方式主要有三种:一是屋面雨水集蓄系统,集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水;二是雨水截污与渗透系统,道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水;三是生态小区雨水利用系统,小区沿着排水道建有渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流流过时下渗。
城市雨水资源化利用在我国特别是在北方地区也已经引起了重视。为解决“雨水洪灾”问题,2003年郑州出台了一项投资30亿元建设新的排水系统的方案。而此时郑州地下水已经形成比市区面积还大的160平方公里的大漏斗,而且扩大的趋势尚未减缓。当这个方案提交水利专家评审时,立即受到批评。专家们指出,这个方案首先是没有确立雨水是资源,要先利用再排放;其次是没有找准城市雨水洪灾的原因——路面硬化和建筑面积增加导致雨水下渗面积缩小引起雨水径流加大和管道堵塞导致排水不畅。据专家估算,换一种新的思路进行设计规划,郑州市减少10到15亿元就能建设一套先进高效且保护生态环境的排水系统,更主要的是,城市地下水还可以得到源源不断的补充,这是花多少钱都买不到的。
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