怀洪新河水资源综合利用研究

2011-09-11尚新红

治淮 2011年8期

关键词：五河新河蚌埠

尚新红

（安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽省水利水资源重点实验室蚌埠 233000）

怀洪新河水资源综合利用研究

尚新红

（安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽省水利水资源重点实验室蚌埠 233000）

怀洪新河主要是为分泄淮河洪水而开挖的人工河道，随着社会的发展，区域水资源日趋紧缺，对怀洪新河的蓄水要求也越来越高。本文主要是研究怀洪新河的水源条件和工程条件，充分发挥其调蓄功能，通过优化调控，使其供水能力能满足怀洪新河周边区域社会发展用水需求。

怀洪新河；蓄水；水资源利用

1 概述

怀洪新河是为淮河分洪，并结合漴潼河水系排水而开挖的河道。上起安徽省怀远县何巷分洪闸与涡河相接，经固镇、五河境内，从江苏泗洪县入洪泽湖溧河洼。

怀洪新河设计防洪标准为淮河干流遇到100年一遇洪水时分泄淮河洪水2000m3/s，加上漴潼河水系相应的40年一遇内水，漴潼河十字岗以下设计泄洪流量为4710m3/s，3年一遇设计排涝流量为1650m3/s。

本次研究主要是利用怀洪新河的水源条件和工程条件，充分发挥其调蓄功能，使其供水能力能满足怀洪新河周边区域社会发展与淮水北调工程的用水需求。

2 怀洪新河蓄水的必要性

怀洪新河方案设想于20世纪50年代，规划成形于20世纪70年代，30多年来，我国经历了改革开放与国民经济高速增长，安徽省及沿淮淮北地区水旱灾害与水资源形势有了很大变化。一方面，随着淮北大堤的加固与各项防洪工程的陆续兴建，淮河中下游防洪标准大幅度提高，怀洪新河等行、蓄洪工程使用机率大幅降低；另一方面，随着国民经济的发展与人民生活水平的大幅度提高，怀洪新河流域内工业及城市居民生活需水量大幅增加，区域水资源日趋紧缺。

宿州、淮北两城市地处淮北地区东北部，是安徽省主要缺水城市。两城市地表水资源缺乏，地下水普遍超采，地表水体污染严重，水资源短缺已对两市的经济发展和生态环境造成了较为严重的影响。根据《安徽省淮水北调工程规划》，2020年淮北、宿州两城市及沿线城镇需水总量分别为：淮北市为4.22亿m3，宿州市为3.46亿m3，蚌埠市（固镇县）为0.5亿m3，需水总量将达8.18亿m3。而区域水资源量很少，仅2亿m3左右，2020年两城市、萧县、固镇缺水总量多年平均约为1.5亿m3，97%保证率情况下缺水总量约为6亿m3。

因此，在确保怀洪新河分洪和除涝安全的前提下，利用怀洪新河现有香涧湖和沱湖库容，合理蓄用淮河蚌埠闸上富余的水，供周边乡镇及宿州、淮北两市缺水时用水非常必要。

表1 区间来水量

3 怀洪新河蓄水的可行性

3.1 水源条件分析

怀洪新河蓄水水源分为三个方面，一是本流域区间来水，二是蚌埠闸上引水，三是从淮河干流五河翻水。

（1）区间来水

怀洪新河流域中天井湖水资源量不能进行综合调度，主要通过香涧湖和沱湖进行调节。地表径流（区间来水）按控制工程分为西坝口闸上和新开沱河闸上两个部分。四方湖闸上地表径流主要是北淝河四方湖来水，来水总面积为1693km2，西坝口闸上区间来水主要是浍河固镇闸下泄水量、老胡洼闸下泄水量、香涧湖周边和氵解河洼周边来水，来水总面积为6504km2；新开沱河闸上地表径流主要是沱河和沱河周边来水，来水面积为2836km2。怀洪新河流域区间来水量见表1。

表2 怀洪新河控制闸特性表

表3 2020年97%保证率各供水情况下水源配置表单位：亿m3

（2）蚌埠闸上引水

通过对蚌埠闸上1960～2006年共47年日平均水位资料分析，大约80%的年份能在汛后10～12月份通过何巷闸将怀洪新河中符怀新河段水位蓄至17.87m，大约50%的年份可以通过何巷闸将怀洪新河中符怀新河段水位蓄至18.07m，其余河段可蓄至抬高后的蓄水位。当蚌埠闸上水位低于16.37m时，将限制农业引水。根据对近10年日平均水位统计资料分析，蚌埠闸上水位平均每年有104d位于17.87m以上，有243d位于16.37～17.87m之间，因此，从蚌埠闸上日平均水位分析怀洪新河平均每年只有17.8d不能从淮河调水，考虑到怀洪新河调水对蚌埠闸上水位的降落影响，怀洪新河平均一年当中大约有30d不能从淮河蚌埠闸上引水。

通过对蚌埠闸上水位系统分析，可以看出，怀洪新河自流引淮水，水位能满足要求，能否蓄至设计蓄水库容则主要取决于蚌埠闸下泄水量。因为从区域水资源综合利用角度看，蚌埠闸上水资源为可控水资源（即是可利用水资源），怀洪新河再蓄蚌埠闸上可控水资源就失去了蓄水的意义。因此，怀洪新河主要蓄蚌埠闸下泄的水量。

通过对吴家渡水文站1950～2006年57年流量资料分析，57年当中，从日平均流量看，有37年出现最小日平均流量为零的情况，说明淮干水资源形势严峻。吴家渡水文站多年平均流量为867m3/s，根据水利部颁发的水资源调查评价细则关于河道生态环境需水量的四种计算方法，蚌埠闸下淮干河段生态流量介于0～86m3/s之间，综合考虑鲁蚌区间生态流量，认为蚌埠闸下淮干生态流量取50m3/s比较合适。按此生态流量，怀洪新河有17年不能蓄淮水的月份，大部分年份均有1～2个月不能蓄淮水，但从整个非汛期来看，仍可在其他月份将水蓄满，但其中有三年难以满足蓄水要求。例如1966～1967年、1976～1977年，都是从当年10月份开始一直到次年3月份，长达半年时间无水可蓄，最严重的是1978～1979年，该年从10月份开始一直到次年4月，长达7个月无水可蓄。

（3）五河翻水

根据洪泽湖老子山水位站、淮河干流五河水位站历年实测资料统计分析，保证率85%时，老子山站、五河站最低日平均水位分别为11.03m、10.84m；保证率97%时，老子山站、五河站分别为10.32m、10.27m。根据淮河蚌埠闸下河道水位容积曲线，五河站水位为10.27m时，总容积10332万m3。

在枯水年份，南水北调东线第一期工程规划向北送水时，洪泽湖控制最低水位11.17m，因此，淮河干流蚌埠闸下水源比较丰富。

3.2 工程条件分析

怀洪新河蓄水主要通过干流三级控制：新胡洼闸控制符怀新河26km长河道；山西庄闸、西坝口闸控制新老胡洼闸以下，氵解香河段、新浍河段41km长河道；新开沱河闸控制沱湖；四方湖引河闸控制北淝河四方湖以上来水；氵解河老胡洼闸控制氵解河老胡洼闸以上来水；天井湖引河闸控制石梁河天井河及其以上来水。怀洪新河控制闸特性见表2。

根据怀洪新河控制运用管理办法，各闸灌溉引水调度规定：新胡洼闸上近期蓄水位6月1日～9月30日控制在16.87m，其他月份蓄水位为17.37m；老胡洼闸蓄水位控制在16.87m；四方湖闸上近期蓄水位6月1日～9月30日控制在16.87m，其他月份蓄水位为17.87m；西坝口闸、山西庄闸上设计蓄水位为14.67m，但沿湖洼地排涝站的设计排涝条件是湖水位超过13.37m时即排涝，所以现状蓄水水位为13.37m；新开沱河闸上蓄水位为13.67m。

4 水资源利用研究

怀洪新河水资源综合利用是在保证流域内防洪与除涝安全的前提下，根据受水区各用水户的用水情况，通过香氵解段与沱湖现有库容进行调蓄，充分利用蚌埠闸上富余水资源和流域内洪水资源。

本次考虑水资源利用的对象为淮水北调工程和周边乡镇工业及生活用水，区域水资源较为缺乏，周边农业用水仍按现状用水水平分析，今后农业发展所需新水主要依靠节水以及种植结构调整来实现，也就是农业发展新增用水为零。分析方法是采用蚌埠闸富余水经何巷闸引入怀洪新河，再从新胡洼闸流入香涧湖，以香涧湖和沱湖作为调节库容，两湖采用分蓄和联合调蓄两种方案，分蓄就是两湖单独蓄水，只用香涧湖调蓄蚌埠闸上富余的水。当香涧湖水位高于沱湖的设计水位13.67m，山西庄闸关闸，采用两湖分蓄，当香涧湖水位低于沱湖的设计水位13.67m，山西庄闸开闸，即为两湖联合调蓄。

根据分析，采用两湖分蓄时，得出怀洪新河香涧湖现状年用水在97%保证率情况下6月份缺水，缺水量为0.12亿m3；2020年在满足淮水北调工程、五河水厂、沫河口水厂及周边乡镇20万m3/d用水的情况下，缺水量为6.81亿m3，可从何巷闸引淮河水2.95亿m3，需从淮河蚌埠闸下游五河翻水3.86 亿 m3。

采用两湖联合调蓄时，得出怀洪新河香涧湖、沱湖现状年用水在97%保证率情况下6月份缺水，缺水量为0.24万m3；2020年在满足淮水北调工程、五河水厂、沫河口水厂及周边乡镇20万m3/d用水的情况下，缺水量为6.23亿m3，可从何巷闸引淮河水3.00亿m3，需从淮河蚌埠闸下游五河翻水3.23亿m3。

两湖分蓄和两湖联合调蓄规划2020年各枯水典型年调节计算成果见表3。