大汶河攔蓄梯級(jí)開(kāi)發(fā)的實(shí)踐與效果

陳一富

（泰安市河道管理局 山東 泰安 271000）

泰安市地處魯中，水資源嚴(yán)重短缺，人均占有水資源量355m3，相當(dāng)于全國(guó)人均水平的1/7，畝均占有水資源量391m3，為全國(guó)平均水平的1/5。按照聯(lián)合國(guó)劃分的人均占有水資源量標(biāo)準(zhǔn)，屬于水危機(jī)地區(qū)。大汶河是泰安市的母親河，境內(nèi)流域面積占全市面積的78.5%，目前，該河道上興建了一些攔河閘壩，對(duì)水資源實(shí)施梯級(jí)開(kāi)發(fā)利用，取得了一定的成效。

1 梯級(jí)開(kāi)發(fā)的涵義

河道梯級(jí)開(kāi)發(fā)就是要在一條河流上，連續(xù)的建造多座攔河閘壩，形成水庫(kù)，并且讓每個(gè)水庫(kù)的水面盡量做到首尾相接，實(shí)現(xiàn)該河流段水資源最充分的利用。在同等條件下，河道梯級(jí)開(kāi)發(fā)已經(jīng)是全世界公認(rèn)的、且經(jīng)過(guò)眾多國(guó)家驗(yàn)證的、最科學(xué)的水資源開(kāi)發(fā)方式。它不僅能使水資源得到充分的利用，而且還是占用土地面積最少，蓄水調(diào)節(jié)能力最高，對(duì)河流生態(tài)影響最小的一種河流開(kāi)發(fā)方式。

2 實(shí)施大汶河梯級(jí)開(kāi)發(fā)的緣由

2.1 滿足泰安市防洪體系安全建設(shè)的需要

大汶河是泰安市唯一的大型防洪排澇河道，在泰安市境內(nèi)的流域面積為6093.2km2，占全市總面積的78.5%，大汶河的安瀾關(guān)乎泰安人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。目前，大汶河洪水調(diào)節(jié)工程少，蓄水調(diào)節(jié)能力差，大汶河屬山洪河道，汛期暴雨歷時(shí)短，洪峰流量大，易形成洪澇災(zāi)害，曾多次出現(xiàn)重大險(xiǎn)情，對(duì)我市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展造成很大威脅，急需建設(shè)一批洪水調(diào)蓄工程治理。

2.2 保障泰安市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要

泰安市水資源嚴(yán)重短缺，大汶河是泰安市的母親河，是泰安市水資源的主要來(lái)源，根據(jù)水資源綜合規(guī)劃調(diào)查評(píng)價(jià)成果，對(duì)大汶河進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)，特別是建設(shè)部分?jǐn)r河閘壩，攔蓄洪水、引水補(bǔ)源，對(duì)于解決泰安市水資源供需矛盾，保證社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。

2.3 建立大汶河水生態(tài)系統(tǒng)安全保障體系的需要

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人口不斷增加，大量的工業(yè)污水、生活污水直接或間接地排入大汶河；同時(shí)，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，大量施用的化肥、農(nóng)藥，隨地表及地下徑流排入河道內(nèi)。大汶河水質(zhì)污染嚴(yán)重影響了人民群眾的身心健康，為此要逐步減輕水污染程度、防止重大水污染事件發(fā)生，建立大汶河水生態(tài)系統(tǒng)安全保障體系，保護(hù)與修復(fù)大汶河水生態(tài)系統(tǒng)，維護(hù)生物多樣性，改善人居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展已成為人們?nèi)找嫫惹械囊蟆?/p>

3 大汶河梯級(jí)開(kāi)發(fā)的主要做法

在工程布置和措施上也要做到五個(gè)“結(jié)合”：

3.1 路堤結(jié)合。在設(shè)計(jì)時(shí)，做到路堤結(jié)合，堤防高度、寬度要滿足河道防洪和相應(yīng)公路等級(jí)的雙重標(biāo)準(zhǔn)，路堤線型在滿足河道水流暢通的情況下，還要滿足公路線型標(biāo)準(zhǔn)要求。天澤胡濱湖路工程就是采取“堤路合一”的方案，參照三級(jí)公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，濱湖路全長(zhǎng)25.5公里，路寬8米，混凝土路面。

3.2 排蓄和觀賞結(jié)合，增進(jìn)人與自然和諧共處的氛圍。河道攔蓄既是改造自然，也是保護(hù)自然。在大汶河攔蓄工程實(shí)施過(guò)程中，要做到與回歸自然相結(jié)合在天澤胡的險(xiǎn)工段采取工程防護(hù)措施，而平工段主要采取植物防護(hù)措施，這是考慮到既要達(dá)到防洪安全和濱湖路安全，還要達(dá)到一定的景觀效果。

3.3 建筑物與旅游開(kāi)發(fā)相結(jié)合。值得注意的是過(guò)去河道整治斷面有千篇一律的人工渠道化傾向，顯得過(guò)于呆板。應(yīng)因地制宜，在有條件的地方盡量保持原河道自然景觀，寬窄深淺不一，供人休憩垂釣。河道建筑物和護(hù)砌布置上也應(yīng)在滿足自身功能的條件下，力求美觀，造型新穎，成為旅游一景。

3.4 河道整治與娛樂(lè)場(chǎng)所建設(shè)相結(jié)合，拓寬市民活動(dòng)、休閑的空間。大汶河由于洪水期水位暴漲暴落，通常河面較寬，灘地面積大。河道整治中，可以結(jié)合娛樂(lè)場(chǎng)所的規(guī)劃布局，充分利用灘地，拓寬居民活動(dòng)、休閑的空間。

3.5 攔蓄與水能開(kāi)發(fā)相結(jié)合?！洞筱牒恿饔蜷_(kāi)發(fā)治理規(guī)劃》對(duì)流域內(nèi)水力資源的蘊(yùn)藏量進(jìn)行了計(jì)算為6.27萬(wàn)千瓦，干流可建500千瓦以上的電站6座，裝機(jī)容量為3075千瓦，年發(fā)電量1200萬(wàn)度。認(rèn)真總結(jié)已建水電站運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)已建水電站進(jìn)行挖潛改造，提高效益的基礎(chǔ)上，積極對(duì)大汶河實(shí)行梯級(jí)開(kāi)發(fā)，充分發(fā)揮大汶河干流落差大、水力資源較豐富的優(yōu)勢(shì)。

4 大汶河河道實(shí)施梯級(jí)開(kāi)發(fā)的成效

在大汶河實(shí)施梯級(jí)開(kāi)發(fā)，興建14座攔蓄工程，攔蓄水面總長(zhǎng)達(dá)56公里，面積50多平方公里，水量1億多立方，可恢復(fù)并擴(kuò)大灌區(qū)面積30萬(wàn)多畝，形成很強(qiáng)的工業(yè)供水能力和9.14萬(wàn)畝的濱河景區(qū)、15處大型濕地，有效增強(qiáng)豐枯水量調(diào)控能力，發(fā)揮回灌補(bǔ)源的作用，除此之外還可調(diào)節(jié)局部氣候，改善河流水質(zhì)，提高環(huán)境承載能力。再就是可以將泰山、徂徠山、大汶口文化、東平湖等景點(diǎn)連點(diǎn)成線、拓展成片，使大汶河成為泰安市的水上觀光帶、綠色生態(tài)帶、文化傳承帶、快速發(fā)展帶。

4.1 實(shí)施河道梯級(jí)開(kāi)發(fā)有效地提高了水資源的利用率，上、下游水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，有效增強(qiáng)豐枯水量調(diào)控能力，協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾，獲得梯級(jí)效益。一是，上游水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級(jí)水庫(kù)的發(fā)電機(jī)組的保證出力。目前，興建的汶口1號(hào)壩、汶口2號(hào)壩分別安裝了發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)供電，既充分利用了水能，又發(fā)電、供電產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益。二是，還可以為農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水提供水源，回灌補(bǔ)源地下水。如，天澤湖蓄水的興建使沿岸地下水位得到普遍抬升，目前大汶河流量仍保持在15立方米/秒，即使百年一遇的大旱仍可保持不斷流的生態(tài)效果，不僅如此，天澤湖蓄水后可灌溉耕地15萬(wàn)畝，促進(jìn)了該區(qū)農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。再如，汶口2號(hào)壩的建設(shè)，通過(guò)新建5.5公里引汶濟(jì)漕干渠，可以實(shí)現(xiàn)15立方米/秒的供水能力，可解決肥城安孫灌區(qū)引水問(wèn)題。解決肥城南部四個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾十萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉，還可以為寧陽(yáng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)提供生態(tài)環(huán)境支撐和水資源保障。

4.2 形成的梯級(jí)湖面，具有景觀與旅游價(jià)值。每個(gè)攔河壩上游能形成寬闊的水面,形成人工湖泊，在功能上增加了美學(xué)和旅游價(jià)值。天澤湖蓄水既為泰城營(yíng)造了最大水面景觀，重現(xiàn)了古來(lái)“汶水徂徠如畫(huà)”景觀效果，還可以達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的效果，還創(chuàng)造了開(kāi)發(fā)商機(jī)，前來(lái)考察投資項(xiàng)目的客商絡(luò)繹不絕。汶口2號(hào)樞紐工程建成后，前來(lái)旅游的人們就可以看到“一眼觀六橋、橋下碧波蕩漾、河內(nèi)潺潺流水”的泰城“南大門(mén)”水景觀。在此基礎(chǔ)上，我們根據(jù)具體要求和地勢(shì)環(huán)境條件，合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型，并適當(dāng)加以裝飾設(shè)計(jì)，使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用。并通過(guò)修建人工港灣、池塘，放緩岸坡，建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑，修建水上娛樂(lè)設(shè)施，組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。如，在天澤胡建設(shè)中用清理出的砂石在泉林壩上游堆筑湖心島7處，在顏謝壩上游堆筑湖心島2處，在這9處湖心島上建設(shè)白鷺等鳥(niǎo)類棲息地，營(yíng)造了自然優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境和景觀效果。

4.3 實(shí)施大汶河梯級(jí)開(kāi)發(fā)，在河道上建成的攔河壩形成14座水庫(kù)，水庫(kù)庫(kù)區(qū)形成許多庫(kù)灣，生長(zhǎng)了多種水生植物和動(dòng)物，成為人工濕地，增加了水域的綜合功能。一是，為濕地動(dòng)、植物提供了生存條件，在庫(kù)區(qū)和庫(kù)周增加了多種適合濕地環(huán)境的動(dòng)、植物物種，生長(zhǎng)有大量的水生植物和各種各樣的魚(yú)類、蝦、蟹、蚌等動(dòng)物和微生物，為鳥(niǎo)類、魚(yú)類提供豐富的食物和良好的生存繁衍空間，對(duì)物種保存和保護(hù)物種多樣性發(fā)揮著重要作用，這些人工濕地也成了重要的遺傳基因庫(kù)，對(duì)維持野生物種種群的存續(xù)、篩選和改良具有商品意義的物種，提高了局部區(qū)域的生物多樣性價(jià)值。二是，通過(guò)在這類人工濕地中選栽的植物和填料，可對(duì)污水產(chǎn)生化學(xué)、物理、生物等方面的作用，環(huán)保部門(mén)測(cè)試的結(jié)果表明，這些庫(kù)水中的污染物被削減，水質(zhì)得到了改善，可以說(shuō)這些人工濕地在泰安市污水處理問(wèn)題上重要作用的發(fā)揮，讓我們看到了人工濕地對(duì)泰安市“環(huán)保工廠”的獨(dú)特作用。三是，人工濕地的形成，可改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件，濕地水份通過(guò)蒸發(fā)成為水蒸氣，然后又以降水的形式降到周圍地區(qū)，庫(kù)區(qū)周圍由原來(lái)的干燥變得較為濕潤(rùn)。

4.4 實(shí)施大汶河梯級(jí)開(kāi)發(fā)，在河道上建成的攔河壩形成14座水庫(kù)，水庫(kù)運(yùn)行可以調(diào)節(jié)大汶河徑流，控制水位，梯級(jí)水庫(kù)可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié)，可提高下游各級(jí)水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)，能提高下游河道的防洪能力。我們通過(guò)對(duì)大汶河上游顏張、泉林、顏謝、汶口4座梯級(jí)橡膠壩的汛期控制運(yùn)用技術(shù)，從理論與實(shí)踐上進(jìn)行了研究探索，提出了梯級(jí)橡膠壩汛期控制運(yùn)用策略，有效地提高河道整體防洪能力。