南水北調(diào)工程在山東黃河汛情防御中的運(yùn)用

李忻語，袁 超，任澤儉

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250109；2.東平湖管理局東平黃河河務(wù)局，山東 東平 271500；3.山東潤魯工程咨詢有限公司，山東 濟(jì)南 250109）

2021年9月27日至10月5日，黃河山東段出現(xiàn)自1988年以來最大洪水，一度啟動了33 d的黃河防御Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng)。與此同時，受自有氣象資料（1916年）以來歷史第二多降雨影響（截至10月20日，山東省平均降雨964.1 mm，超常年49.3%，其中魯西北地區(qū)超53%），9月底起東平湖（指一級湖，下同）水位連續(xù)超警戒水位41.72 m（1985國家高程，下同）22 d?！包S汶相遇、峰峰相疊”，東平湖再向黃河泄洪，將加劇下游險情。為保護(hù)黃河下游和東平湖安全，山東省防汛抗旱指揮部在決定錯峰擇機(jī)向黃河分流東平湖來水同時，立即啟用環(huán)東平湖三處南水北調(diào)渠道工程泄洪，其中起主力泄洪作用的南泄口門首次使用，通過八里灣船閘、八里灣泄洪閘，沿南水北調(diào)東線的柳長河、梁濟(jì)運(yùn)河渠道工程泄水入南四湖上級湖1.72億m3；沿濟(jì)平干渠工程和穿黃河工程泄水1.365億m3。另外，加上南水北調(diào)小運(yùn)河工程為金堤河分洪、南水北調(diào)配套水庫分蓄洪水等，南水北調(diào)工程削減黃河洪峰超1/3。

1 雨情和汛情分析

1.1 黃河秋汛

2021年伏秋汛期黃河流域發(fā)生多次強(qiáng)降雨過程，特別是9月下旬至10月上旬，中下游形成3次編號洪水，經(jīng)三門峽、小浪底、西霞院聯(lián)合調(diào)度，黃河山東段形成大流量、長歷時的秋汛洪水。洪水期間，黃河?xùn)|平段又有金堤河、大汶河澇水匯入，河道最大流量5 100～5 370 m3/s，其中：孫口站最大流量為10月3日14時5 100 m3/s；艾山站最大流量為10月5日11時5 370 m3/s。河段超4 000 m3/s流量運(yùn)行持續(xù)24 d。黃河?xùn)|平段各水位站最高水位：石洼10月3日18時45.01 m（距警戒水位0.19 m）、丁莊10月4日10時44.27 m、黃莊10月4日14時30分43.39 m（距警戒水位0.07 m）、蔭柳科10月4日16時42.48 m。

1.2 大汶河及東平湖秋汛

受大汶河流域多次降雨影響，2021年9月20日22時10分，入東平湖最后一級的戴村壩水文站監(jiān)測到本年度入湖最大洪峰，流量1 630 m3/s。戴村壩水文站秋汛洪峰情況見表1。

表1 2021年戴村壩站秋汛洪水統(tǒng)計(jì)表m3/s

9月21日9時、27日9時，東平湖一級湖水位先后兩次超過警戒水位。10月2日16時，東平湖一級湖水位達(dá)到最高水位42.47 m，高于警戒水位0.75 m，相應(yīng)蓄水量6.91億m3，為2001年以來最高值。10月18日23時，東平湖水位安全回落至警戒水位，東平湖超警戒水位安全運(yùn)用26 d。

2 南水北調(diào)工程分洪調(diào)度運(yùn)行

為削減黃河洪峰、減輕東平湖一級湖防洪壓力，在擇機(jī)錯峰向黃河干流分洪的同時，山東省啟用南水北調(diào)濟(jì)平干渠工程、南水北調(diào)穿黃河工程、八里灣船閘廊道和八里灣泄洪閘分洪。期間9月29日2時，陳山口、清河門退水閘北排入黃河最大下泄流量為693 m3/s（僅為此時入東平湖流量的50%左右），10月11日其他渠道合計(jì)泄水最大流量236 m3/s。

2.1 東平湖進(jìn)水和泄入黃河水量

自9月20日8時至10月25日8時，戴村壩站監(jiān)測入湖水量9.36億m3。通過清河門、陳山口退水閘擇機(jī)錯峰下泄6.285億m3。

2.2 南水北調(diào)工程向南分洪調(diào)度

自10月4日7時至10月20日12時，八里灣泄洪閘經(jīng)南水北調(diào)柳長河、梁濟(jì)運(yùn)河向南分泄東平湖洪水入南四湖上級湖，期間最大泄水流量49.4 m3/s，八里灣泄洪閘南排水量0.62億m3；自10月2日14時至20日12時，八里灣船閘開啟，期間最大分洪流量為88 m3/s，下泄水量1.1億m3。

2.3 南水北調(diào)渠系北排分洪調(diào)度

自10月1日開啟南水北調(diào)濟(jì)平干渠渠首閘和南水北調(diào)穿黃出湖閘分泄東平湖洪水，至10月25日12時關(guān)閉閘門，濟(jì)平干渠渠首閘最大分洪流量36.5 m3/s，泄洪量0.694億m3；穿黃河工程出湖閘最大分洪流量40 m3/s，泄洪量0.661億m3。此次雖然南水北調(diào)渠道泄洪僅為3.075億m3，接近泄水總量1/3，卻是在“黃汶峰峰相疊”和東平湖超警戒水位的千鈞一發(fā)時刻所為，對削減黃河洪峰和守護(hù)東平湖安全戰(zhàn)略意義特別重大。

3 存在的問題

3.1 東平湖的功能定位

獲山東省政府批復(fù)的《東平湖生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃（2020—2035年）》指出，東平湖既是黃河流域唯一的重要滯洪區(qū)，又是南水北調(diào)東線工程的輸水通道以及山東省生態(tài)安全的重要節(jié)點(diǎn)，這三個功能應(yīng)是相互依存和支撐的關(guān)系。一是南水北調(diào)工程生態(tài)保護(hù)作用，東平湖已經(jīng)成為南水北調(diào)工程的一部分，對南水北調(diào)工程為東平湖生態(tài)安全功能的促進(jìn)和保護(hù)作用認(rèn)識不足，這種作用將會隨著南水北調(diào)二期工程的實(shí)施進(jìn)一步凸顯。二是南水北調(diào)工程泄洪作用，南水北調(diào)工程建成通水前，東平湖蓄滯洪運(yùn)用原則是優(yōu)先使用一級湖，確有需要再啟用二級湖。而今應(yīng)是“優(yōu)先使用一級湖，確有需要，啟用南水北調(diào)工程泄洪，再有需要啟用二級湖”。南水北調(diào)工程拉長了東平湖蓄滯黃河、大汶河洪水功能層級。三是東平湖防洪責(zé)任和管理權(quán)限不統(tǒng)一，缺少高效溝通協(xié)調(diào)防汛機(jī)制，分滯洪水工程性短板突出。如八里灣泄水閘閘后渠系不配套、退水閘后淤積嚴(yán)重造成退水不暢、八里灣船閘泄水與南水北調(diào)渠道承載協(xié)調(diào)問題等，都對今年泄洪造成一定影響。其實(shí)近20年來，已經(jīng)出現(xiàn)四次“黃汶相遇”的危急情況，防汛責(zé)任壓細(xì)壓實(shí)和協(xié)調(diào)的高效靈活等問題應(yīng)引起足夠重視。

3.2 泄洪流量受限

一是工程問題。受南水北調(diào)渠道設(shè)計(jì)斷面和流量限制，泄洪能力偏低。其中南排逆行入南四湖，還受渠道比降影響，泄水流量過大會形成次生內(nèi)澇。濟(jì)平干渠已運(yùn)行15年，局部已有水毀情況，泄水流量達(dá)不到設(shè)計(jì)值加大值60 m3/s，洪水至濟(jì)南京福閘后沿小清河入海。穿黃工程入聊城小運(yùn)河工程后，因徒駭河馬頰河澇水涌入水位持續(xù)升高，通過緊急協(xié)調(diào)3處南水北調(diào)配套水庫承接澇水，分泄水量已近極限。二是東平湖泄水和沿渠兩岸內(nèi)澇排水交織。南水北調(diào)工程定位為非汛期調(diào)水且肩負(fù)汛期協(xié)助地方排澇重任，2021年秋汛，濟(jì)平干渠段和小運(yùn)河段內(nèi)澇全省最重，秋種普遍推遲20 d左右，在服從大局為東平湖泄水前提下，南水北調(diào)渠道協(xié)助當(dāng)?shù)嘏艥吵?億m3，但其中協(xié)調(diào)工作相當(dāng)繁瑣。三是泄水對工程損毀嚴(yán)重。正常調(diào)水時，通過沿線閘門精準(zhǔn)控制，協(xié)調(diào)流量、流速、水位關(guān)系，最大程度減少對渠道的不利影響。但泄水過程只力求應(yīng)急下泄，對工程損毀嚴(yán)重，初步統(tǒng)計(jì)有24處直接損失1 050萬元。另外直接泄水的全斷面襯砌渠道，渠底逆止閥因泥沙沉積受損普遍。

4 建議與展望

4.1 統(tǒng)籌發(fā)展與安全的關(guān)系

推進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，必須統(tǒng)籌發(fā)展和安全兩件大事，要時刻強(qiáng)化底線思維、長線思維，提高風(fēng)險防范和應(yīng)對能力。作為南水北調(diào)工程的一部分，在黃河?xùn)|平湖汛情防御上，要著力解決長期積累的欠賬問題，從思想和物資兩個層面提高汛期風(fēng)險防控水平。

4.2 把南水北調(diào)工程納入黃河防洪體系

南水北調(diào)工程固然是東平湖發(fā)展為山東省生態(tài)安全重要節(jié)點(diǎn)的骨干力量，今后也應(yīng)成為黃河防洪體系的重要一環(huán)，其運(yùn)用前提應(yīng)該是“東平湖一級湖不能滿足黃河大汶河削峰要求時”。這樣，也進(jìn)一步豐富了“南水北調(diào)四條生命線”的科學(xué)內(nèi)涵，使南水北調(diào)工程同時成為“復(fù)蘇江河生態(tài)環(huán)境生命線”的參與者和捍衛(wèi)者。

4.3 創(chuàng)新東平湖洪澇防御的體制機(jī)制

將東平湖打造成山東黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的示范區(qū)已成為全省發(fā)展戰(zhàn)略，依法治水、科學(xué)治水更顯迫切。東平湖自然位置特殊、戰(zhàn)略地位顯赫，把規(guī)范高效的東平湖洪澇防御體制機(jī)制賦予法律地位尤為重要。鑒于東平湖管理和防汛屬地為主的現(xiàn)狀，建議在目前由市長擔(dān)任每年東平湖防汛第一責(zé)任人的前提下，盡快創(chuàng)新東平湖防汛協(xié)調(diào)機(jī)制，統(tǒng)籌各方資源。重點(diǎn)突出多部門防汛預(yù)案有機(jī)銜接和常態(tài)化防御基礎(chǔ)工作，不搞各自為戰(zhàn)，力求無縫銜接。建議“建立東平湖安全發(fā)展基金制度”，每年從出湖的調(diào)水水費(fèi)中列支5%～10%比例作為基金，專門用于東平湖安全、水毀項(xiàng)目和防汛基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，試行后立法確定。另外，在修訂《山東省南水北調(diào)條例》時，宜對南水北調(diào)工程在其中的功能作用進(jìn)一步補(bǔ)充明確，確定其應(yīng)有的戰(zhàn)略地位，這對協(xié)調(diào)多方關(guān)系，構(gòu)筑黃河?xùn)|平湖和南水北調(diào)運(yùn)行協(xié)調(diào)新機(jī)制，促進(jìn)汛期防御水平提高意義重大。

4.4 加快水毀工程修復(fù)，恢復(fù)提高泄洪能力

一要立足今后防大汛的目標(biāo)要求，抓緊組織力量修復(fù)泄水損毀的南水北調(diào)渠道工程、環(huán)東平湖堤防工程，力爭2022年汛前恢復(fù)渠道的設(shè)計(jì)輸水能力和東平湖蓄水能力。二要優(yōu)化完善八里灣船閘、八里灣泄水閘泄水功能，保持與南水北調(diào)柳長河工程的暢通銜接。