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山东省淮河流域洪水资源利用方式研究

2013-04-09尚书河刘友春姜尚堃杨东东

山东水利 2013年12期
关键词:沭河南四湖水系

尚书河,刘友春,姜尚堃,杨东东

(山东省淮河流域水利管理局规划设计院,山东 济南 250100)

山东省淮河流域洪水资源利用方式研究

尚书河,刘友春,姜尚堃,杨东东

(山东省淮河流域水利管理局规划设计院,山东 济南 250100)

结合工程条件、水资源禀赋、科技水平及治水理念,论述了山东沂沭泗流域洪水资源利用的可行性;从水资源供需平衡、南水北调经济运行,以及提高山东省水资源保障能力等方面论述了山东沂沭泗流域洪水资源利用的必要性。在此基础上,结合山东省正在实施的现代水网建设规划与水利工程布局特点,提出了不同水系实施洪水资源利用的可行方式。

山东省;洪水资源;水网建设;沂沭泗流域

1 概述

山东省淮河流域指沂河、沭河上中游水系和泗河(南四湖)水系,位于山东省南部和西南部,流域面积为5.10万km2,占全省总面积的32.55%,是山东省降水相对丰富的地区,多年平均降水量747mm。据统计,山东省沂沭泗流域多年平均出境水量近40亿m3,且70%~80%集中在汛期以洪水形式下泄出境。

流域洪水资源利用是指在不破坏河流健康和生态环境的前提下,对现有水利工程和非工程措施尚未能控制的那一部分洪水而实施的开发利用。洪水资源利用的核心是通过优化水利工程的运行方式,将部分洪水转化为可以利用的水资源,适时适地提供维持流域经济社会发展和生态环境良性循环所需的水量,是水资源“开源”的重要措施和现实选择。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》在“水和矿产资源”重点领域的发展思路第1条指出:“要发展跨流域调水、雨洪利用和海水淡化等水资源开发技术”;在该领域的优先主题“水资源优化配置与综合开发利用”中提出“重点研究开发污水、雨洪资源化利用技术”。因此,洪水资源利用技术研究及应用紧密契合了国家科技发展规划的需求,同时体现了治水思路的转变。2010-06国务院召开了进一步治淮工作会议,指出争取用5~10年时间着力解决好沂沭泗流域治理中面临的突出问题。2010年底山东省政府召开的治淮工作会议上指出,在继续抓好治淮东调南下续建工程建设的同时,把洼地涝灾治理和水资源综合利用,作为今后一段时间治淮的主要任务。基于此,笔者结合山东省正在开展的水网建设工作,提出开展沂沭泗流域洪水资源利用的初步思路。

2 洪水资源利用可行性与必要性分析

2.1 可行性

1)工程条件。新中国成立以来经过60余年的河湖治理,特别是随着沂沭泗河洪水东调南下续建工程的陆续完成,山东沂沭泗流域整体防洪能力大幅提高,目前沂沭河水系骨干河道防洪标准达到50年一遇,南四湖整体防洪标准达到50年一遇,局部达100年一遇。山东省沂沭泗流域防洪工程体系的初步建成,为实施流域洪水资源利用提供了工程条件。

2)水资源禀赋条件。山东省沂沭泗流域降水时空分布极不均匀,6~9月的降水量占全年的72%以上,7、8两个月份超过50%,7月降水占全年降水的30%;年降水量呈由东南至西北递减的特点。径流与降水发生规律基本一致,但由于受下垫面条件的强烈影响,径流的地域分布不均匀性比降水量更大,年际年内变化更为剧烈。沂沭河水系多年平均天然河川径流量为45.16亿m3,占全省总径流量的22.7%。据近45年实测水文资料统计分析,沂沭河多年平均出省境水量为22.86亿m3,其中主汛期(7~9月)为16.38亿m3,占全年的71.56%,有的年份超过90%。

该流域水资源汛期大量弃水,为洪水资源利用开展提供了资源保证。同时也因水资源时空分布不均,为通过优化和合理调控水利工程运行方式,提高洪水资源利用潜力成为可能。

3)科技条件与治水理念转变。随着科技水平的迅猛发展和3S等高新技术在水文水资源领域的应用探索,目前中国在雨洪监测与预报、复杂系统洪水行为模拟,以及决策支持平台建设和应对风险的紧急处理能力等方面都得到了显著提高,为实现流域洪水资源利用目标提供了前提条件。近年来,由于水资源短缺以及由此带来的次生水问题的频繁出现,治水思路开始逐步转变,提出由控制洪水向洪水管理转变,由单纯获取防洪减灾效益向既满足防洪减灾要求,又实现雨洪资源利用综合效益的转变。

2.2 必要性分析

1)实现区域内水资源供需平衡的需要。沂沭河水系水资源供需基本平衡,供水组成中以当地地表水为主,均占到总供水量的87%以上。沂沭河流域水资源相对丰富,现状水资源开发利用率维持在较低水平,存在进一步开发利用的潜力。对于南四湖水系,在多年平均年调黄河水量13.2亿m3基础上,现状年略有缺水,引黄水占到该流域总供水量的24.2%,地下水供水量均占到42%以上,地下水开发利用率较高。

2)降低南水北调东线工程运行压力的需要。根据《南水北调东线一期工程山东省续建配套工程规划》,2013年底南水北调东线山东段工程就要启动运行。按照规划,该工程在每年的10月~次年5月,从骆马湖逐级提水至南四湖,经南四湖提水至东平湖,然后通过引水渠道输入至山东半岛地区,缓解沿程及山东半岛地区的水资源短缺矛盾。若能在沂沭泗流域实施洪水资源利用,将汛期部分洪水转化为可利用的水资源,可缓解省内水资源短缺矛盾,提高全省的水资源供水保障能力。

3 洪水资源利用方式与思路探讨

随着山东省沂沭泗流域洪水东调南下续建工程的竣工,具有一定防洪能力的流域防洪体系基本建成。基于此,结合山东省水网建设,加强洪水资源管理,因势利导,因地制宜,实现由控制洪水向管理洪水转变,提高供水能力。根据水源供水遵循“先上游后下游,先地表后地下,先本地后境外,先本流域后外流域”的水资源综合利用原则,提出了山东沂沭泗流域洪水资源利用的基本设想。

3.1 沂沭河水系

沂沭河流域多为山区,利用水库拦蓄洪水是沂沭河水系水资源开发利用的主要方式。流域内现有大中小型水库共1170座,总库容40.05亿m3,兴利库容22.63亿m3。在沂沭河干流和主要支流上,先后兴建了低水头拦河闸坝21座。因此,依托水库(群)实施洪水资源利用,是沂沭河水系洪水资源利用的主要方式。进一步挖掘洪水资源利用潜力可行途径,具体包括利用天气雷达等新信息源精确预报水库入库径流、水库汛限水位分期运用、水库汛限水位动态控制,以及水库群联合调度等方式。

3.2 南四湖水系

南四湖是3.17万km2汇水面积的唯一承泄区,53条河流汛期洪水集中入湖,南四湖调蓄和下游泄流能力有限,洪水易涨难消,洪水期间滨湖及下游防洪压力大。经分析,仅利用湖泊调蓄,进一步挖掘洪水资源利用的潜力是非常有限的。为此,笔者提出南四湖流域“点面结合”的洪水资源利用思路。“点”即在防洪除涝安全的前提下,研究湖泊控制水位汛后期调整技术,尽可能多地拦蓄当地地表水。“面”就是在洪水入湖之前,采用有效措施,将汛期洪水尽可能多地滞蓄在流域上。如在湖西平原区,通过疏浚原有废弃河道和闸坝群的联合调控,增加洪水在河网中的滞蓄时间,补充地下水。在拓宽疏浚废弃河道的基础上,优化河网结构,进而通过闸坝群的联合调控,实现洪水在河系间的互济调配,充分挖掘因不同河系间洪水发生的不同步性和洪水调控能力的差异性,提高河网洪水的整体调控能力。

对于湖东山丘区,洪水资源利用的主要依托对象是水库,需充分利用水库拦蓄洪水,以及蓄滞洪区主动引洪补充地下水的方式,减少汛期洪水入湖量,具体方式同沂沭河水系。

3.3 结合山东水网建设

依据山东省政府提出的现代水网建设规划,以南水北调东线、胶东输水干线为主动脉,以沿线河流、渠道为经络组成覆盖全省、横穿东西、纵贯南北的“T”型水资源骨干网络。从全省角度来看,鲁北平原区降水量偏少,水资源严重短缺,水生态系统脆弱;半岛地区为国家规划建设的“蓝色半岛经济带”,未来对水资源的需求强烈。显然,结合山东省现代水网建设,进一步挖掘山东沂沭泗流域的洪水资源利用潜力,提高地表水利用率,减少汛期无效弃水,利用山东省“T”型骨干水网及南四湖的调蓄作用,择机将沂沭河水资源调往缺水的地区,是全省水资源优化调配的战略选择。

(责任编辑张玉燕)

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1009-6159(2013)-12-0068-02

尚书河(1955—),男,院长,高级工程师

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