淺談閘前泵站在引黃閘供水中的應(yīng)用

李秉哲

（濟南黃河河務(wù)局供水局，山東濟南 250000）

淺談閘前泵站在引黃閘供水中的應(yīng)用

李秉哲

（濟南黃河河務(wù)局供水局，山東濟南 250000）

黃河水為保護泉城特色、補給地下水源、方便人民生活提供了巨大的資源保障。本文簡單介紹了山東黃河濟南段引黃閘現(xiàn)況，分析了引黃閘工程狀況以及引黃閘供水能力，閘前泵站的應(yīng)用。

黃河；閘前泵站；供水

黃河水資源是我國重要的淡水資源之一，是黃河流域地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)、居民生活以及生態(tài)用水最重要的客水資源。自1999年3月國務(wù)院授權(quán)黃委對黃河水資源進行統(tǒng)一管理調(diào)度，山東河段至今連續(xù)17年不斷流，為世人矚目，基本滿足了沿黃地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民生活用水需求。山東省濟南市地處黃河下游地區(qū)，黃河是當?shù)刂饕墓┧础｜S河為保護泉城特色、改善生態(tài)環(huán)境、提升人民生活水平提供了巨大的資源保障，成為了濟南經(jīng)濟社會發(fā)展的生命之水、重要基礎(chǔ)支撐。

近幾年，濟南段各引黃閘同流量級下的水位降低，引黃閘工程供水條件受到限制，供水要素發(fā)生了不利變化，供水能力降低，這給保障濟南市用水帶來了巨大挑戰(zhàn)。

1 引黃閘現(xiàn)況

濟南黃河有引黃閘11座，分布于黃河兩岸的槐蔭、天橋、歷城、章丘、濟陽5縣（市、區(qū)），分別建于1981—2000年之間，均為箱式涵洞結(jié)構(gòu)，總設(shè)計引水能力225 m3/s，設(shè)計灌溉面積18.07萬hm2。北店子、大王廟兩閘主要供應(yīng)居民生活和工業(yè)生產(chǎn)用水，為濟南居民提供了大部分生活用水水源；其余水閘均以提供農(nóng)業(yè)灌溉用水為主，灌溉面積16.53 hm2，占濟南總耕地面積的45%。另外，邢家渡引黃閘為商河縣60余萬人民提供生活用水水源，胡家岸引黃閘為白云湖水庫1 800 hm2、18 km2湖面生態(tài)補水。引黃供水為濟南市工、農(nóng)業(yè)發(fā)展和居民生活、生態(tài)環(huán)境用水提供了強有力的保障。

2 引黃閘供水能力分析

進入21世紀，黃河自2002年開始進行調(diào)水調(diào)沙試行、生產(chǎn)、工作，黃河下游河道主槽過流能力由2002年汛前的1 800 m3/s提高到目前的4 000 m3/s，主河槽下切1.5～3 m，行洪能力提高，成效顯著。黃河濟南段供水期絕大部分是在濼口站600 m3/s以下進行，2002年調(diào)水調(diào)沙后，特別是近幾年來，由于黃河主河槽下切，河槽內(nèi)同流量級下的水位降低凸顯，引黃閘工程供水條件受到限制，供水要素發(fā)生了不利變化，導(dǎo)致了其供水能力降低嚴重。加之灌區(qū)輸送水渠道抬高、功能萎縮、配套不齊全等，渠道輸送水能力降低，給保障需用水戶需求帶來了巨大挑戰(zhàn)。

隨著黃河調(diào)水調(diào)沙工作規(guī)律運行，黃河濟南段引黃閘工程供水要素——閘前水位，特別是供水高峰期（2～5月）達不到設(shè)計供水條件要求，供水能力持續(xù)下降。以濟南黃河邢家渡引黃閘為例，2006年閘前黃河流量為200 m3/s、300 m3/s、400m3/s時，供水能力分別為20m3/s、40m3/s、50m3/s，到2015年閘前黃河流量為500 m3/s、700 m3/s、800m3/s時，供水能力僅達到20m3/s、40m3/s、50m3/s，給灌區(qū)經(jīng)濟發(fā)展帶來嚴重影響。在主河槽下切，水位下降等因素的綜合影響下，濟南各水閘在黃河流量200 m3/s以下時出現(xiàn)引水困難。

3 閘前泵站的應(yīng)用

隨著濟南城市規(guī)模擴大、農(nóng)村城鎮(zhèn)化的推進和人民生活水平的提高，水資源短缺、供需矛盾將更加突出。而黃河主河槽下切效應(yīng)的持續(xù)影響，引黃閘抗洪水安全性提高。若引黃閘工程不存在嚴重安全問題、運用指標無法達到設(shè)計標準，黃河擴建、改建引黃閘工程的機遇越來越小，新增建設(shè)引黃閘的幾率更小。破解黃河有水引不出來這一難題，充分發(fā)揮黃河有限水資源綜合作用迫在眉睫。建立閘前泵站是解決這一問題的方式之一。目前濟南黃河段已經(jīng)建成投入使用的泵站有胡家岸、北店子、邢家渡引黃閘閘前泵站。

3.1 胡家岸引黃閘閘前泵站

胡家岸引黃閘位于黃河右岸堤65+162處，設(shè)計流量20 m3/s，設(shè)計底板高程20.55 m，閘前設(shè)計引水位22.34 m，設(shè)計灌溉面積2.31萬hm2，是胡家岸灌區(qū)的主要水閘之一。胡家岸灌區(qū)位于章丘市北部，涉及高官寨鎮(zhèn)等7個鎮(zhèn)，屬中型灌區(qū)。

據(jù)2007—2011年濼口站資料統(tǒng)計，供水高峰期1～5月濼口站流量小于350 m3/s的天數(shù)占70%，胡家岸引黃閘引水流量不大于4 m3/s，僅為設(shè)計引水能力的20%，不能滿足灌區(qū)農(nóng)田灌溉需求，影響灌區(qū)作物增產(chǎn)增收和經(jīng)濟發(fā)展。2013年章丘市政府決定在胡家岸引黃閘前修建了泵站工程，包括自流閘和泵室兩部分。其主要設(shè)計技術(shù)指標：自流閘3孔位于中間，設(shè)計流量20 m3/s；泵室4孔分別位于自流閘兩側(cè)各2孔，配置4臺潛水軸流泵，單泵設(shè)計流量1.85 m3/s，泵站設(shè)計提水能力7.26 m3/s，設(shè)計揚程3.80 m，最低引水位20.48 m，相應(yīng)黃河濼口站流量80 m3/s。工程建成后，供水能力由原來的20%左右提高到現(xiàn)在的36%。2014年春灌投入運行以來，有效緩解了用水供需矛盾，灌區(qū)用水保證率由原來的40%提高到現(xiàn)在的85%，基本滿足了灌區(qū)灌溉需要，對改善群眾生活水平、促進社會和諧穩(wěn)定和推動灌區(qū)全面發(fā)展，起到了重要作用。

3.2 北店子引黃閘閘前泵站

北店子引黃閘為玉清湖水庫提供水源，玉清湖水庫是濟南市居民生活用水、工業(yè)用水的兩處最主要的水源地之一。閘前提水泵站建于1981年。北店子引黃閘有新閘（相應(yīng)新堤樁號8+750）和老閘（相應(yīng)老堤樁號8+780）各1座。老閘始建于1970年，設(shè)計流量30 m3/s，于2001年12月對閘門進行了改建，中孔為鋼平板閘門，配1臺自動液壓式啟閉機；其余2孔為鋼筋混凝土平板閘門，配1臺移動式啟閉機。1981年建設(shè)新閘，設(shè)計流量50 m3/s，老閘作為防沙閘保留使用。在新老閘之間配建有灌溉農(nóng)田和玉清湖水庫供水的提水站。據(jù)統(tǒng)計，北店子引黃閘只要閘前有水，就能供水，充分體現(xiàn)了閘前提水泵站的作用，為濟南城區(qū)居民用水和灌區(qū)灌溉提供了保障。

3.3 邢家渡引黃閘閘前泵站

邢家渡灌區(qū)是濟南市最大的引黃灌區(qū)，擔負著濟陽、商河2縣6萬hm2農(nóng)田灌溉用水和商河縣60萬居民生活用水任務(wù)。進入2014年由于灌區(qū)降水稀少，再加上黃河河床下降導(dǎo)致引黃灌溉不力，最終還有6 666.67 hm2農(nóng)田未能澆上黃河水，60萬商河縣人民飲水困難。為解決困難，建設(shè)了邢家渡閘前建設(shè)泵站方案。其主要設(shè)計技術(shù)指標：自流閘2孔位于西側(cè)，設(shè)計流量50 m3/s；泵室4孔位于進水閘東側(cè)，配置4臺潛水軸流泵，單泵設(shè)計流量7.5 m3/s，泵站設(shè)計提水能力30 m3/s，設(shè)計揚程4.50 m，最低引水位23.65 m，相應(yīng)黃河濼口站流量200 m3/s。邢家渡閘前泵站投入使用后，引水能力大幅提高，為商河縣人民飲水和農(nóng)田灌溉提供了保障。

4 結(jié)語

閘前泵站的運行，較大程度地彌補了引黃閘低水位下的過水能力，尤其是在黃河供水高峰期、低水位下引黃閘供水能力大大增強，解決了黃河低水位下引黃閘有水引不出來的實際難題，引黃閘工程供水保證率大幅提高。同時，保證了濟南市人畜飲水需要，改善了濟南生態(tài)環(huán)境，保持了泉水連續(xù)復(fù)涌，提升了濟南“泉城”社會形象，提高了濟南人民幸福指數(shù)，為促進濟南經(jīng)濟社會的健康、穩(wěn)定、和諧、持續(xù)發(fā)展提供了保障。

[1]張美英，丁保衛(wèi)，高姜玲.引黃灌區(qū)閘前泵站設(shè)計及其應(yīng)用[J].中國水利，2010.12，54-55.

（責任編輯 崔春梅）

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李秉哲（1984—），女，工程師