山東省淮河流域洪水資源利用方式研究

尚書河，劉友春，姜尚堃，楊東東

（山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250100）

山東省淮河流域洪水資源利用方式研究

尚書河，劉友春，姜尚堃，楊東東

（山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250100）

結(jié)合工程條件、水資源稟賦、科技水平及治水理念，論述了山東沂沭泗流域洪水資源利用的可行性；從水資源供需平衡、南水北調(diào)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以及提高山東省水資源保障能力等方面論述了山東沂沭泗流域洪水資源利用的必要性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合山東省正在實(shí)施的現(xiàn)代水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃與水利工程布局特點(diǎn)，提出了不同水系實(shí)施洪水資源利用的可行方式。

山東??；洪水資源；水網(wǎng)建設(shè)；沂沭泗流域

1 概述

山東省淮河流域指沂河、沭河上中游水系和泗河（南四湖）水系，位于山東省南部和西南部，流域面積為5.10萬(wàn)km2，占全省總面積的32.55%，是山東省降水相對(duì)豐富的地區(qū)，多年平均降水量747mm。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山東省沂沭泗流域多年平均出境水量近40億m3，且70%～80%集中在汛期以洪水形式下泄出境。

流域洪水資源利用是指在不破壞河流健康和生態(tài)環(huán)境的前提下，對(duì)現(xiàn)有水利工程和非工程措施尚未能控制的那一部分洪水而實(shí)施的開發(fā)利用。洪水資源利用的核心是通過優(yōu)化水利工程的運(yùn)行方式，將部分洪水轉(zhuǎn)化為可以利用的水資源，適時(shí)適地提供維持流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)所需的水量，是水資源“開源”的重要措施和現(xiàn)實(shí)選擇。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》在“水和礦產(chǎn)資源”重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展思路第1條指出：“要發(fā)展跨流域調(diào)水、雨洪利用和海水淡化等水資源開發(fā)技術(shù)”；在該領(lǐng)域的優(yōu)先主題“水資源優(yōu)化配置與綜合開發(fā)利用”中提出“重點(diǎn)研究開發(fā)污水、雨洪資源化利用技術(shù)”。因此，洪水資源利用技術(shù)研究及應(yīng)用緊密契合了國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃的需求，同時(shí)體現(xiàn)了治水思路的轉(zhuǎn)變。2010-06國(guó)務(wù)院召開了進(jìn)一步治淮工作會(huì)議，指出爭(zhēng)取用5～10年時(shí)間著力解決好沂沭泗流域治理中面臨的突出問題。2010年底山東省政府召開的治淮工作會(huì)議上指出，在繼續(xù)抓好治淮東調(diào)南下續(xù)建工程建設(shè)的同時(shí)，把洼地澇災(zāi)治理和水資源綜合利用，作為今后一段時(shí)間治淮的主要任務(wù)?；诖耍P者結(jié)合山東省正在開展的水網(wǎng)建設(shè)工作，提出開展沂沭泗流域洪水資源利用的初步思路。

2 洪水資源利用可行性與必要性分析

2.1 可行性

1）工程條件。新中國(guó)成立以來經(jīng)過60余年的河湖治理，特別是隨著沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程的陸續(xù)完成，山東沂沭泗流域整體防洪能力大幅提高，目前沂沭河水系骨干河道防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，南四湖整體防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，局部達(dá)100年一遇。山東省沂沭泗流域防洪工程體系的初步建成，為實(shí)施流域洪水資源利用提供了工程條件。

2）水資源稟賦條件。山東省沂沭泗流域降水時(shí)空分布極不均勻，6～9月的降水量占全年的72%以上，7、8兩個(gè)月份超過50%，7月降水占全年降水的30%；年降水量呈由東南至西北遞減的特點(diǎn)。徑流與降水發(fā)生規(guī)律基本一致，但由于受下墊面條件的強(qiáng)烈影響，徑流的地域分布不均勻性比降水量更大，年際年內(nèi)變化更為劇烈。沂沭河水系多年平均天然河川徑流量為45.16億m3，占全省總徑流量的22.7%。據(jù)近45年實(shí)測(cè)水文資料統(tǒng)計(jì)分析，沂沭河多年平均出省境水量為22.86億m3，其中主汛期（7～9月）為16.38億m3，占全年的71.56%，有的年份超過90%。

該流域水資源汛期大量棄水，為洪水資源利用開展提供了資源保證。同時(shí)也因水資源時(shí)空分布不均，為通過優(yōu)化和合理調(diào)控水利工程運(yùn)行方式，提高洪水資源利用潛力成為可能。

3）科技條件與治水理念轉(zhuǎn)變。隨著科技水平的迅猛發(fā)展和3S等高新技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用探索，目前中國(guó)在雨洪監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、復(fù)雜系統(tǒng)洪水行為模擬，以及決策支持平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的緊急處理能力等方面都得到了顯著提高，為實(shí)現(xiàn)流域洪水資源利用目標(biāo)提供了前提條件。近年來，由于水資源短缺以及由此帶來的次生水問題的頻繁出現(xiàn)，治水思路開始逐步轉(zhuǎn)變，提出由控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變，由單純獲取防洪減災(zāi)效益向既滿足防洪減災(zāi)要求，又實(shí)現(xiàn)雨洪資源利用綜合效益的轉(zhuǎn)變。

2.2 必要性分析

1）實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水資源供需平衡的需要。沂沭河水系水資源供需基本平衡，供水組成中以當(dāng)?shù)氐乇硭疄橹?，均占到總供水量?7%以上。沂沭河流域水資源相對(duì)豐富，現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用率維持在較低水平，存在進(jìn)一步開發(fā)利用的潛力。對(duì)于南四湖水系，在多年平均年調(diào)黃河水量13.2億m3基礎(chǔ)上，現(xiàn)狀年略有缺水，引黃水占到該流域總供水量的24.2%，地下水供水量均占到42%以上，地下水開發(fā)利用率較高。

2）降低南水北調(diào)東線工程運(yùn)行壓力的需要。根據(jù)《南水北調(diào)東線一期工程山東省續(xù)建配套工程規(guī)劃》，2013年底南水北調(diào)東線山東段工程就要啟動(dòng)運(yùn)行。按照規(guī)劃，該工程在每年的10月～次年5月，從駱馬湖逐級(jí)提水至南四湖，經(jīng)南四湖提水至東平湖，然后通過引水渠道輸入至山東半島地區(qū)，緩解沿程及山東半島地區(qū)的水資源短缺矛盾。若能在沂沭泗流域?qū)嵤┖樗Y源利用，將汛期部分洪水轉(zhuǎn)化為可利用的水資源，可緩解省內(nèi)水資源短缺矛盾，提高全省的水資源供水保障能力。

3 洪水資源利用方式與思路探討

隨著山東省沂沭泗流域洪水東調(diào)南下續(xù)建工程的竣工，具有一定防洪能力的流域防洪體系基本建成。基于此，結(jié)合山東省水網(wǎng)建設(shè)，加強(qiáng)洪水資源管理，因勢(shì)利導(dǎo)，因地制宜，實(shí)現(xiàn)由控制洪水向管理洪水轉(zhuǎn)變，提高供水能力。根據(jù)水源供水遵循“先上游后下游，先地表后地下，先本地后境外，先本流域后外流域”的水資源綜合利用原則，提出了山東沂沭泗流域洪水資源利用的基本設(shè)想。

3.1 沂沭河水系

沂沭河流域多為山區(qū)，利用水庫(kù)攔蓄洪水是沂沭河水系水資源開發(fā)利用的主要方式。流域內(nèi)現(xiàn)有大中小型水庫(kù)共1170座，總庫(kù)容40.05億m3，興利庫(kù)容22.63億m3。在沂沭河干流和主要支流上，先后興建了低水頭攔河閘壩21座。因此，依托水庫(kù)（群）實(shí)施洪水資源利用，是沂沭河水系洪水資源利用的主要方式。進(jìn)一步挖掘洪水資源利用潛力可行途徑，具體包括利用天氣雷達(dá)等新信息源精確預(yù)報(bào)水庫(kù)入庫(kù)徑流、水庫(kù)汛限水位分期運(yùn)用、水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制，以及水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度等方式。

3.2 南四湖水系

南四湖是3.17萬(wàn)km2匯水面積的唯一承泄區(qū)，53條河流汛期洪水集中入湖，南四湖調(diào)蓄和下游泄流能力有限，洪水易漲難消，洪水期間濱湖及下游防洪壓力大。經(jīng)分析，僅利用湖泊調(diào)蓄，進(jìn)一步挖掘洪水資源利用的潛力是非常有限的。為此，筆者提出南四湖流域“點(diǎn)面結(jié)合”的洪水資源利用思路?！包c(diǎn)”即在防洪除澇安全的前提下，研究湖泊控制水位汛后期調(diào)整技術(shù)，盡可能多地?cái)r蓄當(dāng)?shù)氐乇硭??！懊妗本褪窃诤樗牒?，采用有效措施，將汛期洪水盡可能多地滯蓄在流域上。如在湖西平原區(qū)，通過疏浚原有廢棄河道和閘壩群的聯(lián)合調(diào)控，增加洪水在河網(wǎng)中的滯蓄時(shí)間，補(bǔ)充地下水。在拓寬疏浚廢棄河道的基礎(chǔ)上，優(yōu)化河網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過閘壩群的聯(lián)合調(diào)控，實(shí)現(xiàn)洪水在河系間的互濟(jì)調(diào)配，充分挖掘因不同河系間洪水發(fā)生的不同步性和洪水調(diào)控能力的差異性，提高河網(wǎng)洪水的整體調(diào)控能力。

對(duì)于湖東山丘區(qū)，洪水資源利用的主要依托對(duì)象是水庫(kù)，需充分利用水庫(kù)攔蓄洪水，以及蓄滯洪區(qū)主動(dòng)引洪補(bǔ)充地下水的方式，減少汛期洪水入湖量，具體方式同沂沭河水系。

3.3 結(jié)合山東水網(wǎng)建設(shè)

依據(jù)山東省政府提出的現(xiàn)代水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，以南水北調(diào)東線、膠東輸水干線為主動(dòng)脈，以沿線河流、渠道為經(jīng)絡(luò)組成覆蓋全省、橫穿東西、縱貫?zāi)媳钡摹癟”型水資源骨干網(wǎng)絡(luò)。從全省角度來看，魯北平原區(qū)降水量偏少，水資源嚴(yán)重短缺，水生態(tài)系統(tǒng)脆弱；半島地區(qū)為國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的“藍(lán)色半島經(jīng)濟(jì)帶”，未來對(duì)水資源的需求強(qiáng)烈。顯然，結(jié)合山東省現(xiàn)代水網(wǎng)建設(shè)，進(jìn)一步挖掘山東沂沭泗流域的洪水資源利用潛力，提高地表水利用率，減少汛期無(wú)效棄水，利用山東省“T”型骨干水網(wǎng)及南四湖的調(diào)蓄作用，擇機(jī)將沂沭河水資源調(diào)往缺水的地區(qū)，是全省水資源優(yōu)化調(diào)配的戰(zhàn)略選擇。

（責(zé)任編輯張玉燕）

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尚書河（1955—），男，院長(zhǎng)，高級(jí)工程師