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济宁市引水入城工程问题及建议

2012-04-14田文书张海涛

山东水利 2012年4期
关键词:泗河济宁市水文站

田文书,黄 晶,张海涛

(1.济宁市水利勘测设计院,山东 济宁 272019;2.济宁市水利机械公司,山东 济宁 272019)

济宁市素有“江北小苏州”之称,城区河道有老运河、越河、小府河、小洸河等,总长度27 km,自上世纪80年代以来,由于管理不善,河道存在水体不活、水质不优、亲水性差等问题,急需进行综合治理。

1 引水入城工程建设及运行情况

解决济宁老城区河道水体不活,水质不优现象,使城区“死水变活”,是济宁城区居民和社会各界多年的愿望和要求。济宁市决定实施引水入城工程,济宁市水利局规划了大汶河、梁济运河、泗河、洸府河4条引水线路,自流引水和提水2种引水方式。2008年先行实施引泗、引洸自流入城方案。工程在洸府河与南跃进沟交叉口新建洸府河枢纽工程,引洸府河、泗河水经洸府河穿堤涵洞进入南跃进沟,在南跃进沟与普陀沟交叉处建设南普枢纽,将水向南导入普陀沟,在普陀沟南端向西穿越科苑路,沿科苑路西侧向南至新327 国道北侧,再向西约200 m 后向南穿越新327 国道与原小府河相连,通过恢复疏挖小府河金宇路以北段将水引入市区,工程全长7.2 km。工程自2008年1月19日开工,2008年4月22日实现引泗河、洸府河水自流进入城区。

工程的实施,使城区河道有了活的水源,城市的水环境得到很大提升。运行3年多来,截止2011年10月底,已累计引入2.32亿m3水体进入城区,加上政府对城市水环境改造的配套建设,如今水清岸绿景美,重现了“江北小苏州”的景象。但运行期间也出现了河道水质较差,水量较少甚至断流现象,引起部分人的质疑,有人认为设计时流量考虑的偏小,甚至有人认为是决策失误,本文从技术角度进行分析。

2 原因分析

济宁市引水入城为一个系统工程,包括大汶河、梁济运河、泗河、洸府河4条引水线路,自流、提水2种方式。已实施的引水入城工程,仅能通过自流方式相机引取洸府河的上游和泗河的部分来水,只是引水入城系统工程的一部分,引水入城水源保证率低。

从河流的水文气象特点分析,河道的天然来水主要靠流域降雨补给,而济宁市属于暖温带季风型大陆性气候区,降雨不仅年际丰平枯变化明显,不同年份丰枯比例高达2.7~5.0 之间,而且年内分布也不均,全市多年平均降雨量700.1 mm,70%的降雨集中在6~9月,此外,加上上游拦蓄、农业灌溉用水,造成可引水量减少,水量的减少使水体自净能力降低,引起暂时水质不优。因此出现工程引水流量不稳定,水质不优,甚至出现断流均属于正常现象。

3 引水流量的合理性分析

2008年实施引水入城时,5 m3/s 的设计流量是按照可供水源、可引流量及城市景观需水量3个方面,并结合引水线路上限制性建筑物情况,从经济技术角度综合分析确定的。

3.1 可供水源

城区景观用水可供水源包括城外地表水、地下水、城区污水处理厂中水等。由于在南水北调输水期间,中水不允许排入输水干线南四湖和梁济运河,城区河道最终流入南阳湖,目前不宜采用中水;地下水不但成本高、而且过量开采引起的地面沉降和地下漏斗等地质灾害已经相当严重,作为河道景观用水水源不可行。城外地表水主要是河道、湖泊、塌陷地存蓄水体,是目前解决城区水活流清的可靠水源。

3.2 可供水量

经对泗河书院水文站、洸府河黄庄水文站、大汶河临汶水文站和戴村坝水文站30年逐日平均流量资料分析,泗河大于3 m3/s 的天数,多年平均为167.5 d,占总天数的45.9%;大于5 m3/s 的天数,多年平均为108.4 d,占总天数的29.7%;而断流天数多年平均为23.4 d,占总天数的6.4%。洸府河日平均流量大于3 m3/s 的天数多年平均为60.7 d,占全年天数的16.6%。洸府河断流情况则较为严重,多年平均断流月数为6.07个月,占全年月数的50.7%,断流天数多年平均为206.3 d,占全年的56.5%。据大汶河临汶水文站和戴村坝水文站30年逐日平均流量资料分析计算了汶上琵琶山引水闸可引水量,引水流量大于3 m3/s的天数多年平均为207.5 d,占全年天数的56.9%;可见,引水入城确定的5 m3/s 的引水规模是合适的。

3.3 景观需水量

老城区老运河、越河、小府河、小洸河等河道长度27 km,水体约122.5万m3。按照3~7 d 置换一次,需2.1~4.7 m3/s 引水规模。引水入城确定的5 m3/s 的引水规模是合适的。

3.4 引水线路上限制性建筑物

引水入城线路需穿越济北矿区铁路,该铁路为限制性建筑物。设计时从减少对铁路运行的影响和节约投资角度,首先考虑利用现有铁路普陀沟涵洞,经演算该涵洞的最大引水能力为5 m3/s,满足引水及城区景观需水要求。

综上,确定设计引水流量为5 m3/s 是合适的。

4 结论及建议

济宁市引水入城为一系统工程,目前存在的问题主要是由于引水入城工程不完善,工程引水保证率不高和水质问题,为此,提出以下建议。

4.1 继续完善引泗、引洸府河工程

一是对龙湾店引泗总干渠4.7 km 及小泥河6.7 km进行清淤及加固,确保设计流量下不漫渠、不淹没农田;二是对引水线路上洸府河干流25.2 km 进行清淤,清除河底淤泥及附着物,保证引水水质;三是对沿线侯店闸、甄桥闸、高吴桥闸、屯头闸等控制性建筑物进行维修完善,更换机电设备及启闭设备等。

4.2 实施引汶入城工程

据大汶河临汶水文站和戴村坝水文站30年逐日平均流量资料分析计算了汶上琵琶山引水闸可引水量,引水流量大于3 m3/s 的天数多年平均为207.5 d,占全年天数的56.9%;实施引汶入济工程,可提高自流引水的保证率。

4.3 建设提水站工程

济宁市降雨年内分布不均,仅靠天然来水自流入城不能满足引水入城保证率,必须依靠提水工程提高引水入城保证率。现有老运河济安台扬水站仅满足南部城区水活流清要求,不能使整个城区水体活起来,需建设新的提水工程,提出以下三个方案。

1)老运河下游提水方案。湖水经老运河挡洪闸至顺河门,在老运河顺河门建设提水站,提水至小府河及老运河,小府河河水逆流而上,在小府河与连络沟交汇处,通过连络沟进入小洸河,再由小洸河排水入老运河,与提入老运河的水流汇流经老运河对口闸排入梁济运河。此方案仅能使城区河道里的水进行小循环,范围较小,优点是不消耗南水北调的水。

2)洸府河下游提水方案。在洸府河10+800、14+200 和20+000 橡胶坝下游分别建设提水泵站,将南四湖湖水经三级提水至南跃进沟,经现引水入城线路进入城区。此方案能使洸府河下游15 km 和西城区河流水体活起来,影响范围较大,且水能从南阳湖进来,再回归南阳湖,不影响南水北调的输水流量。整个循环为洸府河水逆流而上,普沱沟、小府河、小洸河、老运河的水顺流而下。缺点是投资及运行费较高。

3)南跃进沟建站方案。在南跃进沟7+600(国道105 扈营桥西侧)和15+200(南普枢纽西侧)分别建设提水泵站,开挖南跃进沟3+000~7+620 段子槽,将梁济运河水经两级提至南普枢纽内,经现引水入城线路进入城区。此方案在投资及运行费方面较洸府河下游提水方案省,在运行效果方面较老运河提水方案好。但从南水北调输水干渠上引水,可能影响南水北调设计流量,应与南水北调主管部门做好沟通协调。在与南水北调主管部门做好沟通协调的基础上,采用南跃进沟建站方案是较优的。

4.4 加大投资力度,实施雨污分流

雨污混流体制不解决,不能从根本上解决城区水质不优问题,应加快老城区雨污分流工程建设进度,提高水体质量。同时,加大河道生态修复和管理力度,拆除沿河建筑并进行生态修复,增加亲水性和河道自净能力,加大沿河污水排放查处力度,确保河道水质优良。

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