济宁市雨洪资源利用模式效益分析及问题研究

2014-01-30陈长华张雪玲岳现美

中国水利 2014年17期

陈长华，张雪玲，岳现美

（1.山东省济宁市水利局，272019，济宁；2.山东省济宁市太白湖新区管委会，272000，济宁；3.山东省济宁市洙赵新河管理处，272000，济宁）

山东省济宁市水资源总量为48.5 亿 m3，人均水资源量为 685 m3，占全国人均水资源量2200m3的31.1%。不仅人均水资源量少，而且全市水资源受降水的影响，年内年际分布差异均较大，遇丰水年或丰水季节，境内河湖库水位陡涨，地表径流十分丰富；遇枯水年或枯水季节，河湖库水量减少迅速，地下水水位下降明显，工农业生产效益因缺水而受损的现象时有发生。为保障经济社会可持续发展，促进水资源供需平衡，济宁市对雨洪资源最大化利用进行了有益尝试，探索出“养、蓄、用”三位一体的雨洪资源利用模式，取得显著成效。

一、济宁市“养、蓄、用”雨洪资源利用模式

1.养：实施生态修复，实现水源涵养

近年，济宁市将增加植被、修复生态作为雨洪资源利用的首要条件，并因地制宜涵养水源。

（1）山丘区突出水土保持

济宁市东部地区为山丘区，面积为2 093 km2，土壤受水力侵蚀面积为1 207.51 km2，占山丘区面积的58%。其中轻度侵蚀695.38 km2，中度侵蚀267.75 km2，强烈、极强烈和剧烈侵蚀244.38 km2，水土流失严重。为保持水土，在山丘区以小流域为单元，坚持综合治理与生态修复相结合，工程措施与生物措施相结合，全面开展山、水、田、林、路综合整治。重点实施以乔木、灌木、草相结合的水源涵养林、水土保持林建设；以坡田改梯田和坡面水系整治相结合的坡面工程建设；以修建谷坊、塘坝为节点的沟道治理工程建设；以面源污染防治为主的生态清洁型小流域建设。目前，采取水土保持措施的治理面积为1 151.9 km2，其中泗水县万紫千红园被评定为国家级水土保持科技示范园。

（2）平原区突出地下水回灌

济宁市共有机电井32.41万眼，规模以上机电井（井管内径≥200 mm或日取水量≥20 m3）达11.22万眼，每年抽取地下水12亿m3之多。因地下水的过量开采，造成地下水水位持续下降，部分区域形成大面积的降落漏斗，甚至造成地面沉降。为防止地下水的不断下降，保障工农业生产和群众生活用水的可持续供给，全市投入大量资金，在推进工农业节水的同时，加强引水回灌补源工程建设。在汛期，兖州区龙湾店灌区引泗河水、汶上县琵琶山灌区引大汶河水、邹城市湖水东调灌区引南四湖水回灌补源面积 87.3万亩（1 hm2=15亩，下同），回灌地下水量3.99亿m3。

（3）滨湖区突出湿地修复与保护

济宁市处在淮河流域最下游，境内的南四湖承纳苏、鲁、豫、皖4个省32个县（市、区）3.17万km2的来水，入湖河流53条，其中流域面积在1 000 km2以上的河流有泗河、洸府河、白马河、东鱼河、洙赵新河、梁济运河、复兴河、大沙河、新万福河。几年前，入湖河流的水质几乎全部在Ⅲ类水标准以下，入湖河流为南四湖带来水资源的同时，也从周边区域带来了水污染，南四湖的水质受到严重影响，蓄存的水资源不能有效利用。为有效净化水质，改善水生态环境，济宁市实施了南水北调东线河流入湖口湿地、南四湖湿地、采煤塌陷区湿地建设，全市湿地总面积约为32.8万hm2，湿地率为29.4%，其中修复与新建湿地17万亩。在湿地建设的同时，持续开展了大规模绿化建设，大力推进城区和镇村绿化、水系绿化、防护林带建设，全市林地面积已达22.9万hm2，森林覆盖率为25.28%。

2.蓄：推进工程建设，实现雨洪拦蓄

济宁市全市多年平均降水量700.1 mm，汛期6—9月降水量占年降水量的70%以上，为有效集蓄汛期雨洪水，济宁市建设了大批防洪蓄水工程。

（1）南四湖防洪蓄水工程建设

南四湖东缘无完整堤防，1958年按20年一遇防洪标准修筑了从任城区老运河口至微山县两城镇青山段长31 km的湖东堤。1956—1966年，湖东群众为保护农田和工矿企业生产安全，从滕州市界河至微山县郗山修筑了长约60 km的湖东生产堤。南四湖虽然承接着3.17万km2的来水，但是因为湖东堤防不完整，来水不能有效蓄存，每年弃水10亿～15亿m3。为提高湖东堤防洪标准和蓄水能力，在原有基础上，1999—2002年实施了微山县北沙河—新薛河段45.6 km堤防工程建设。另外的59.12 km湖东堤及全部建筑物工程也于2006—2009年完成了工程建设。随着南四湖湖东堤建设、湖西堤加固、湖内浅槽开挖、韩庄运河扩大等工程的竣工，南四湖蓄水能力有效提升。

（2）水库和塘坝工程建设

济宁市共有水库312座，其中大型水库2座，中型水库4座，小型水库306座，总库容5.93亿m3。这些水库绝大多数建于20世纪50年代末到70年代初，受当时技术经济条件限制，加之多年运行，有相当一部分水库存在不同程度的病险问题。为彻底根除水库病险问题，使水库效益得以充分发挥，近年济宁市共投资6.67亿元，通过对水库大坝加高培厚、放水洞和溢洪道改建、坝体和坝基防渗等，完成了289座病险水库除险加固工程。结合农村饮水安全工程，新建了高河、蓼儿洼等平原水库。建设塘坝总计1 468座，总蓄水能力0.37亿m3。

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（3）堤防和拦河闸坝工程建设

济宁市河流众多，流域面积50 km2以上的河流就有117条，为充分开发利用雨洪资源，最大限度地将汛末雨洪水蓄留在河道中，2008年来共投资10亿多元对40条中小河流进行了治理，进一步提升了调洪蓄水能力。截至目前，全市累计建成五级以上堤防3 159 km，建有拦河闸坝744座，其中设计蓄水量在10万m3以上的拦河闸坝70座。随着堤防的不断完善和拦河闸坝的不断增多，雨洪水在河道的滞留时间得以有效调控。

3.用：优化水资源调度，实现高效利用

济宁市将雨洪资源利用工程纳入现代水网建设，着力打造“南北贯通、东西互济、蓄引结合、河湖相联、城乡一体”的现代水网，大力推进雨洪资源高效利用。

（1）联合调度当地水、黄河水、长江水

济宁市地处黄淮流域，黄河、南水北调东线工程穿境而过。济宁市在充分利用当地河流、湖泊、水库水的基础上，适度引用黄河水，合理调用长江水，将三者联合调度。利用梁山县陈垓、国那里引黄闸引黄河水，保障83万亩农田灌溉的需要。通过南四湖、梁济运河和南水北调配套工程向邹城市、曲阜市和济宁高新区等区域调长江水，满足工农业生产需要。

引洸府河水入济宁城区工程，实现了洸府河、梁济运河、城区内古运河等河与河的连通；尼山水库放水进入小沂河，利用白村、元町等拦河坝再调节进入干渠灌溉农田，实现了库与河的连通；龙湾套水库通过10 km干渠放水入尹城水库再向工业供水，实现了库与库的连通。以南四湖为结点，这种河与河、河与库、库与库的连通工程不断拓展，建成了纵横交错的水网，提高了水资源利用率。

（3）健全灌排设施

济宁市任城区、鱼台县、微山县、嘉祥县等位于南四湖湖西平原地区，大部分农田为水田，这些水田用水量大且不具备自流灌溉条件，拦蓄在河道的雨洪水必须通过排灌站提水方可使用。农田遭受洪涝时，还要靠排灌站将涝水排入河中。为保证农田旱能浇、涝能排，济宁市共建设排灌站工程1757处、灌排农田面积167万亩，水资源调配和保障能力显著增强。

二、雨洪利用模式效益

1.雨洪资源得以有效涵养

采取水土保持措施治理的山丘区，每年约有25%的有效降雨被植被、土壤截留涵蓄，水土流失得到有效防治。平原区地下水回灌，使全市地下水漏斗区面积由2005年的1 100多km2减少到目前的650 km2，漏斗区中心地下水水位上升了2.1 m。绿化植被与湿地的增加不仅对有机污染物和氮、磷等污染营养物进行了降解和去除，改善了水质，使南四湖水质达到了Ⅲ类水标准，而且涵养了水源，营造了秀美的自然风光。

2.雨洪资源得以有效拦蓄

南四湖防洪蓄水工程建设，使汛末蓄水位由34.2 m提高到34.5 m，增加蓄水量1.8亿m3。除险加固后的水库和新建水库共增加和恢复库容1.96亿 m3，增加和恢复灌溉面积18.06万亩。堤防和拦河闸坝工程建设，增加蓄水能力1.08亿m3，不仅增加了河道水资源的可利用量，也解决了河道生态环境问题。

3.雨洪资源得以高效利用

通过当地水、黄河水、长江水联合调度，水库、河道、湖泊联网运行，提水、排水统筹兼顾，水资源调度不断优化，全市地表水利用量由2005年的8.6亿m3增加到2013年的13.57 亿 m3，共增加 4.97 亿 m3。

三、存在的问题

1.南四湖和泗河雨洪水拦蓄能力未得到充分发挥

南四湖工程建设完成后，蓄水量有所提升，但与工程标准相比，尚有一定蓄水能力有待开发利用。泗河河道属山洪河道，大部分河段非汛期几乎常年无水，汛期雨洪水也因拦河橡胶坝等拦截设施较少未能有效拦蓄，宽广的河槽没有得到充分利用。

2.采煤塌陷地雨洪水集蓄能力未得到充分开发

济宁市绝大部分县市区都有为数不少的采煤塌陷地，一些塌陷地进行了复垦或形成了湿地，还有一些塌陷地属于季节性积水，没有得到有效开发整治，雨洪水集蓄能力发挥不足。

3.水库防洪调度不够科学合理

水库防洪调度时一般都在汛前将蓄存的雨洪水下泄，将水库蓄水位控制在汛限水位。这样虽然保障了防洪安全，但是若遇枯水年，原来急需的雨洪水已白白浪费，旱灾发生时无水可用，将造成一定损失。

四、建议

1.结合南四湖、泗河综合开发，提升雨洪资源利用能力

泗河将投入60多亿元进行全流域综合开发，南四湖也正在由山东省政府进行综合开发调研。对南四湖可继续退耕还湖，积极推进南四湖增容工程建设，并深入探讨将正常蓄水位提升至35.0 m的可行性，进一步增强南四湖集蓄雨洪水能力。对泗河坡降较大的河段，修建橡胶坝，进行梯级开发，对雨洪资源层层拦蓄，充分利用泗河流域2 357 km2的雨洪资源。