引水入城工程及对泗河洪水水文测验的影响分析

陈国浩 等

【摘 要】有东方“耶路撒冷”之称的曲阜市历史悠久，是古代鲁国都城，是伟大的思想家、政治家、教育家孔子的诞生地，是国家24个历史文化名城之一。明代护城河是曲阜古城的亮点，但近年因人类活动造成的污染严重，恶臭扑鼻，中外游人无不掩鼻而过。净化护城河水质成为当地政府的首要任务之一。经勘察，市政府研究决定建设泗河拦蓄引水入城工程。泗河的水文测验断面恰在拦蓄坝址以上，建设工程对水文测验造成影响。本文对这一问题进行了初探。

【关键词】拦蓄引水 橡胶坝 水文测验

1 泗河拦蓄引水入城工程项目概述

曲阜市位于山东省西南部，地理坐标为：东经116°51'～117°13'，北纬35°29'～35°49'，东与泗水县为邻，西与兖州市接壤，南与邹城市交界，北与泰安市宁阳县毗连。曲阜市历史悠久，旅游资源丰富。据历史记载，炎帝、黄帝、少昊、舜等均在曲阜留下遗迹。曲阜是古代鲁国古城遗址，是我国伟大的思想家、政治家、教育家孔子的诞生地，城市号称东方“耶路撒冷”。全市现存文物古迹300余处，仅县级以上重点文物保护单位就有111处，其中国家级3处4个单位，省级11处。孔府、孔庙、孔林已被联合国教科文组织正式列入《世界文化遗产名录》。历史文物资料珍藏丰富，是国家24个历史文化名城之一，中外游人来往频繁，被国家列为国内旅游的热线和热点城市。

为改善净化明故城护城河极度污染的水质，经市政府研究决定建设泗河拦蓄引水入城工程。

曲阜市泗河拦蓄引水入城工程取水水源设在曲阜城北泗河，在泗河104国道公路桥下游约286m处建橡胶坝一座，拦蓄水源，抬高水位，取水口位于泗河104国道书院公路桥上游约100m处。其上游距离兖石铁路泗河大桥约1000m，距上游京沪高铁大桥约3km，下游距津浦铁路大桥约15km。

工程估算总投资约4530万元。其中主体工程投资约3372万元，占地及地面附着物补偿投资约1031万元，水土保持及环境工程投资约127万元。

2 工程及其对水文的影响

2.1 建设工程概况

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），综合分析，规划泗河拦蓄引水入城工程等别为III等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级，工程规模为中型。主要建筑工程有：

（1）橡胶坝1座，长180m，高5.0m。（2）输水管道长3850米，管径Ф1200mm，引水流量0.55m3/s。（3）引水（检修）闸门1个，拦污栅1个，宽1.5m、高1.65m。（4）倒吸虹8个。（5）竖井16个。

2.2 引水河道基本情况与水文测验

2.2.1 区域概况

该工程设计橡胶坝所在位置，其上游200米即是书院水文站测验断面，其东南方向350米既是曲阜洙泗书院。洙泗书院原名先师讲堂，为孔子修书讲学的地方。

2.2.2 河道概况

该项目橡胶坝坝址所在泗河流域位于泰沂山南麓，河流发源于新泰太平顶山，流经泗水、曲阜、兖州、邹城、任城、微山等县市区入南阳湖，该项目以上流域面积为1543 km2。

2.2.3 水文测验

该项目橡胶坝坝断面上游水文站，建设于1955年，是国家重点防汛测报站，已有60年水文资料的积累，收集有完整的水位、流量、输沙率、含沙量、水化学、降水、蒸发、地下水等资料。

2.3 拦蓄引水工程建设对水文工作的影响

引水工程建设后，对书院水文站的水文测验影响主要是：

（1）由于橡胶坝拦蓄，将水文测验断面的水位抬高近5米，断面处在拦蓄形成的“水库”中，断面流速极小，几乎难以用仪器测量；（2）断面水位抬高引起地下水观测井的水位相应抬高，地下水的运动方向和规律发生了根本变化；（3）由于水文断面要素发生变化，原来的洪水测验及洪水预报工作都要重新进行规划设计；水文资料的连续性遭到破坏。

3 水文工作的应对措施

3.1 河道流量测验方法

当上游水位高于橡胶坝顶高时，会产生溢流，其溢流量的计算采用宽顶堰流量公式（具体参见<水文测验手册>）。泗河为季节性山洪河道，在主汛期橡胶坝运行模式为坍袋，使水流保持自然运行，这时坝址处不存在水位雍高现象，流量测验方法同工程前。

3.2 河道洪水预报方案修订

由于断面水文要素发生很大变化，必须对原来的洪水预报图表进行修订，将工程拦蓄作用引起的河槽蓄水量予以考虑。在大汛期间，及时进行洪水预报数据的更新，才能准确及时计算出流域来水形成的洪水过程，指导防汛调度，确保防汛救灾万无一失。

参考文献：

[1] 水利水电工程等级划分及洪水标准[P].（SL252—2000）.

[2] 祁庆和 主编.水工建筑物[M].天津：水利电力出版社.