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东平湖水资源优化配置与治理

2013-08-15孙靖康

科技视界 2013年9期
关键词:东平湖防洪洪水

孙靖康

(河海大学 水利水电学院,江苏 南京 210098)

1 东平湖水库的基本情况

1.1 防洪是东平湖水库的主要功能

东平湖水库是黄河“上拦下排,两岸分滞”防洪工程体系的重要分滞洪区。1958年结合修建位山枢纽将东平湖自然滞洪区扩建成能控制运用的反调节水库,以综合解决山东黄河防汛、防凌、灌溉、航运、发电、渔业等综合性蓄水调水任务。由于对黄河近期洪水泥沙规律的认识不足,围坝工程没有按照水库的标准进行设计施工等原因,水库建成后蓄水运用不久,出现坝基渗流变形,坝身裂缝、漏洞、石护坡坍塌等险情,达不到设计要求,并危及水库安全。1962年将水库运用方式定位为“以黄河防洪为主,暂不蓄水兴利”。水库功能由当初设计的综合运用水库转变为单一的以防御黄河洪水兼纳汶河洪水的分滞洪区。并将水库分新、老湖区二级运用,老湖区设计防洪水位46.0m,面积209km2,库容11.94×108m3。 新湖区设计防洪水位45.0m,面积418km2,库容23.67×108m3。老湖区常年有水,汶河来水全部入老湖区。

南水北调东线工程正在实施,胶东输水干线工程已经建成试通水,水库的运用条件发生变化。随着社会经济的发展,旅游、养殖、工农业用水等综合性功能日渐显现。水库的运用方式应当有当前的单纯防洪运用为主,转变为“防洪运用为主,兼顾调水调蓄、养殖、旅游等综合运用”功能。

1.2 优越的地理位置

东平湖地势较高,属水塔型水库,具有“襟三江而带五湖,控汶、运而引江、河”的优越地理位置,与京杭大运河、黄河、汶河连通,形成以东平湖为中心,黄河、汶河、京杭大运河、南水北调东线、胶东输水干线五条水路的辐射状水系。除汶河来水全部进入东平湖老湖外,其余东平湖水均可自流入上述水系。

1.3 具有丰富的水资源优势

该地区是东西地表水和地下水汇集的地带,蕴藏着极为丰富的客水资源。随着社会经济的高速发展,水作为一种资源在社会经济发展和人们的认识中,越来越重要。黄河孙口水文站多年实测资料统计,黄河流经该地区多年平均径流量355.7×108m3。汶河是东平湖的主要补给水源,1952-2001年多年平均径流量10.6×108m3。汶河水资源具有年际丰枯变化较大,水量年内分布不均的特点,年最大径流量60.73×108m3,最小0×108m3,汛期7-9月份径流集中,平均占总径流量的79.2%,春季3-5月来水平均占总径流量的3.2%,秋后10-11月来水平均占总径流量的8.1%。南水北调水资源是进入东平湖的另一客水资源,东线一期工程规划调入东平湖的水量13.47×108m3,流量100m3/s。出东平湖过黄河4.42×108m3,到山东半岛8.76×108m3,调水时间在非汛期。

2 水资源优化配置的途径

2.1 弥补黄河水资源不足

黄河具有“水少沙多,水沙关系不协调”的特点,随着社会经济的发展和引黄用水量的增加,河道萎缩,河床淤积抬高,水资源污染。黄河水量实施统一管理调度后,河道断流现象得到有效控制,但仍出现低于维持河流健康生命所需的河道和维持生态环境所需的基本水量要求,黄河水资源不足。可以将东平湖作为调节黄河下游水资源不足的节点,在黄河下游水资源不足时,利用东平湖水通过北排入黄河道补充黄河水,调节下游水沙关系,补充下游维持河道和生态环境所需的基本水量要求,冲刷河床,改善河道形态,稀释或降低污染,补充下游沿岸工农业和城市生活用水等。

2.2 作为南水北调东线工程的调剂水源,调剂东线东平湖以北和胶东地区水资源短缺

胶东输水干线已经按照输水50m3/s标准建成并试通水,东线东平湖以北至鲁北、河北、天津段也将实施。东线规划调水期为非汛期10月至竖年5月,汛期不调水。由于从长江调水成本很高,东平湖水成本低廉,可以适时引用东平湖蓄水替代调水,发挥东平湖水资源效益,降低受水区用户成本。

2.3 洪水资源化利用

据1952-1990年戴村坝站统计资料,汶河年均进入东平湖老湖的水量 11.49×108m3, 其中汛期7-10月份9.66×108m3, 占年均来水量的84.1%,非汛期占15.9%。汛期来水,人们看做是一种危害而非资源,千方百计把水排掉,应当树立汛期洪水也是资源的理念,在保证防洪安全的前提下加以利用。将汛期划分为前汛期和后汛期,前汛期7-9月份控制水位42.0m以下,留足空库容防洪,后汛期10月抬高水位42.0-43.0m兴利。通过科学调度,汛期来水一是及时通过黄河排水入海。二是通过京杭运河南排入南四湖或补充京杭运河航运用水。三是通过胶东输水干线和东线鲁北输水线路引水,将进入老湖的洪水资源引向黄河以北和胶东缺水区,利用沿线的输水网络补充地下水、农业灌溉、城市用水、河道污染稀释与冲刷、改善生态等。

3 提高东平湖水资源蓄积量的设想

3.1 近期按设防46.0m防洪水位完善老湖周边工程,将目前老湖运用水位44.5m提高至46.0m防洪水位,提高水库的防洪效益和水资源蓄积量

目前影响老湖提高运用水位的主要因素,一是金山坝作为围湖造田民堰的存在,高度强度不足,影响老湖运用水位的抬高利用。金山坝以西保护区内有220国道,人口4.25万人,4.89万亩土地。只有当黄河向老湖分洪或汶河大洪水时才利用金山坝以西保护区蓄滞洪外,一般情况下不用,金山坝破除或保留的问题,实际上是保护区内群众如何移民安置的问题,这个问题不解决,老湖运用水位就不可能抬高。建议按照二级湖堤标准加高加固,当黄河向老湖分洪时,临时爆破金山坝或修建分洪建筑物满足分洪要求。二是二级湖堤高度和护坡强度不足,不适应老湖防风浪要求。按照46.0m设计防洪水位要求加高加固二级湖堤,提高二级湖堤的防风浪能力。

3.2 远期按48.0-50.0m抬高老湖设计防洪水位,加高加固老湖周边工程

小浪底水库建成并发挥防洪减淤作用,下游河道河床淤积速度减缓,从长远观点来看,下游河道河床淤积抬高的趋势不会改变,东平湖滞洪区作为黄河下游的主要分滞洪区的地位保持不变,老湖水北排入黄困难的形势将依然存在。将老湖周边工程加高加固,抬高设计防洪运用水位至48.0-50.0m,即略低于大清河上游戴村坝高程,一方面可以增大老湖防洪库容,有效处置黄河洪水或黄汶相遇洪水;另一方面,可以提高水资源蓄积量,特别是汶河洪水资源蓄积量,提高汶河水资源利用率。

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