位山线路应急调水影响因素与防御措施探讨

崔兆东

（聊城黄河河务局，山东 聊城　252000）



位山线路应急调水影响因素与防御措施探讨

崔兆东

（聊城黄河河务局，山东 聊城252000）

摘 要：位山线路1972年起实施应急调水，对缓解河北、天津两省市水资源供需矛盾意义重大。介绍了应急调水现状，通过应急调水实践分析了应急调水影响因素，探讨了采取增加调水流量、调水时段规划、备用线路利用等措施对实施应急调水的促进作用。

关键词：位山线路；应急调水；措施

1　概况

1.1调水线路

位山闸于1958年建成，1983年改建，设计流量240 m3/s，加大流量600 m3/s。应急调水位山线路从位山闸引水，途径位山三干渠、刘口穿卫枢纽进入河北省衡水湖、大浪淀、白洋淀及天津市，用于缓解河北、天津两省市城市水资源供需矛盾。

1.2调水现状

位山线路于1972年起实施应急调水，先后完成引黄济津（济淀）、引黄入卫（入冀）等23次应急调水任务。截至2014年底，累计调水99.9亿m3，为保障河北、天津城市及生态用水安全和促进区域经济社会发展发挥着极其重要的作用。

2　调水影响因素

2.1河床下切，引水难度加大

黄河自2002年实施首次调水调沙以来，到2014年已连续进行13年16次，黄河下游主河槽艾山断面下切1.98 m。主河槽刷深，同流量下闸前水位表现偏低，闸底板高程不变，闸前、闸后水位差减小，引水难度增加。

2.2凌汛期流量较小

应急调水一般每年11月至次年3月实施，跨越整个凌汛期，有时与灌溉用水相冲突。受黄河冰凌、渠道冰凌影响，水流沿程阻力加大、流速降低，渠道水位壅高，导致凌汛期引水困难；凌汛期黄河流量一般较小，水位偏低，引水流量小，拉长了应急调水时段。

2.3淤积影响引水

位山灌区配套设施完善，连续多年承担引黄灌溉及应急调水任务，沿途存放泥沙较多。近年来，黄河水含沙量由10 kg/m3以上减少到2 kg/m3左右，随着含沙量的降低，闸前、闸后及渠道清淤次数相对减少，淤积相对较重，渠底高程抬高，导致引水困难；小流量引水又会加重渠道淤积，形成引水、淤积的恶性循环。

2.4灌溉影响调水

正常年份，当地旱情较轻，引黄供水可基本满足当地灌溉需要，灌溉与应急调水矛盾并不突出，对应急调水影响不大；遇到干旱年份，用水问题愈发突出，对应急调水影响会更大。如，2010年9月—2011 年2月，当地无有效降雨，旱情达到百年一遇。黄河防总2011年2月10日发布黄河流域干旱黄色预警，启动应急抗旱Ⅲ级响应，2月16日预警等级又提升为橙色，启动应急抗旱Ⅱ级响应。2010年引黄入冀前期，受凌汛期影响，黄河下泄流量较小，12月13日8∶00孙口站流量仅343 m3/s；入冀后期，灌溉用水相对集中、用水量较大，应急调水与灌溉用水冲突，导致入冀流量锐减。2011年2月11日位山闸引水流量21.3 m3/s，刘口收水0.24 m3/s，为入冀后期最低值；3月4日，位山闸引水流量79.3 m3/s，刘口收水15.5 m3/s，为入冀后期最高值。灌溉用水与应急调水重叠，严重影响应急调水的实施。

2.5调水成本增加

应急调水时间紧、任务重，为保证应急调水顺利实施，渠首管理单位高度重视，成立领导小组和业务工作组；制定详细的调水方案，层层落实岗位职责；因输水线路远、时间长，在水质监测、方案编制、监督管理、实时调度方面需投入大量人力、物力，以解决应急调水实施前、后出现的问题；凌汛期引水还需考虑冰棱影响，安设拦冰设施，减少冰棱对闸门、渠道的冲击；春节期间还要加强人员值守。各种因素综合影响，增加了应急调水成本。

3　防御措施

3.1多措并举，增加引水流量

（1）增设扬程提水。聊城多年平均年降雨量566.7 mm，降雨年际丰枯悬殊，季节差异较大；多年平均水资源量15.14亿m3，人均332 m3，低于全省平均水平。黄河是聊城的主要客水资源，对城市工农业生产及生态改善起着至关重要的作用，但从近年来黄河冬季来水情况看，小流量成为黄河常态。黄河孙口站流量300 m3/s以下时，位山闸无法引水；300～500 m3/s时，引水分流比在10%左右。针对主河槽高程下降、黄河流量相对较小的现状，当地政府要及时考虑修建扬程提水。扬程提水与自流引水相结合，确保需要时及时引到黄河水，尽可能满足用水需求。合理分析、确定提水流量，适时增设扬程提水是解决灌溉与应急调水引水困难的根本措施。

（2）清淤促进引水。每年调水调沙期间，艾山站3 000 m3/s以上的洪水一般持续10 d左右，流量大、水位高，闸前泥沙淤积最为严重。当地秋灌一般在8月，引水时段较短；秋灌引水前，虽进行清淤，但闸前、闸后及渠道淤积仍然较重，一定程度上影响水闸引水。进行闸前、闸后、渠道及沉沙池清淤，改善进水口水流条件，抬高闸前、闸后水位差，增加水流流速，对水闸引水十分有利。如，2015年春节期间，位山灌区进行闸前扩口和闸前、闸后及渠道清淤，启用新沉沙池，春季引水非常顺畅，在黄河流量相同的情况下，位山西渠能够多引水20 m3/s左右，对保障灌溉与应急调水需要具有极大的促进作用。

（3）增加调蓄能力，减小调水压力。聊城现有平原水库4座，均为非农业用水。灌区灌溉主要依靠黄河水，沟渠储水能力0.6亿m3左右，储水总量少，调蓄能力有限，无法根据水量调度情况及时引蓄黄河水。针对供用水矛盾日益突出的现状，当地政府加大了水库建设力度，在建、拟建的17座水库中利用黄河水的8座、库容1.11亿m3，南水北调东线水库9座、库容1.17亿m3。水库建成后，利用灌溉、调水间隙，多引多蓄黄河水、长江水，增加水资源调蓄能力，减小灌溉与应急调水矛盾，提高应急调水保证率。增强蓄水意识，尽快完成平原水库建设，实施错时引水，可减缓应急调水与灌溉用水矛盾，增加应急调水流量，缩短应急调水时间。

3.2合理规划调水时段

应急调水一般于11、12月开始，次年2、3月结束；个别年份10月开始调水，5、6月结束。应急调水跨越凌汛期和春季灌溉期，往往存在与灌区灌溉争相引水的矛盾，尤其是遇到干旱、低气温等极端天气年份；受各种因素影响，凌汛期实施应急调水难度较大、成本较高。一般每年9—10月，当地灌溉用水减少，黄河流量相对较大，是应急调水的有利时机，调水时段可选择9、10月至12月、次年1月；近几年，黄委精细调度，春季黄河流量较大，3月当地春灌结束后，也是应急调水的大好时机，调水时段可选择3、4月灌溉间隙。如，2014—2015年度引黄入冀应急调水，计划从位山闸引水4.02亿m3，因与当地灌溉用水冲突，在引水2.95 亿m3的情况下，位山西渠停止应急调水；为弥补引黄总量不足，2015年4月7日，黄委决定利用位山线路向河北调水0.7亿m3，流量不超过80 m3/s；调水期间，艾山站黄河水流量1000m3/s左右，位山闸供水1.19亿m3，应急调水进展顺利。因此，结合黄河水量调度情况，尽量避开当地引水，合理确定调水总量，合理规划调水时段，集中大流量、短时间实施应急调水，缩短调水时间，降低调水成本，对顺利实施应急调水极为有利。

3.3发挥备用线路作用

位山线路作为应急调水线路，可较好地完成应急调水任务，但为提高应急调水保证率，1996年建成陶城铺东闸，设计引水流量100 m3/s，作为位山线路的备用线路。陶城铺东闸引水条件好，2000年引黄济津应急工程施工时，对陶城铺东闸进行了维护，但灌溉设施一直没有配套。一旦配套，平时可利用陶城铺东闸解决聊城西部、北部农田灌溉问题，作为位山闸引水不足时的水源补充，减缓位山线路灌溉供水压力，增加引黄供水机动性；应急调水时，一旦位山线路出现问题，作为备用线路可随时投入使用，能够大流量、长时间实施应急调水，实现灌区灌溉与应急调水、引水区与受水区各自利益的双赢。打通闸后渠道，充分发挥备用线路应有的作用，也是提高应急调水保证率的重要措施。

4　结语

通过对位山线路多年来引水 时段、引水引沙、跨越凌汛期调水等问题的分析研究，笔者认为各种因素对实施应急调水的影响客观存在。春季灌溉次数多、时间长，其间往往出现应急调水与灌溉用水冲突，遇到干旱年份，引黄灌溉与应急调水矛盾更加突出；汛期各地降雨量大，降雨次数增多，不会出现大的旱情；秋灌引水次数少、引水时间短，即使个别年份出现干旱，一般不如春季旱情严重。为减缓灌溉、凌汛与应急调水的矛盾，提前做好应急调水计划，在满足当地灌溉的前提下，确定最优应急调水时段、调水流量，为灌区引黄与应急调水联合调度提供技术支持。

合理选择应急调水时段，合理确定引黄水量，避开应急调水与灌区灌溉、平原水库争相引水的时段，避开凌汛期天气较冷的时期，分时段、集中大流量、短时间实施应急调水，提高应急调水保证率，缩短调水时间，降低调水成本，既保证应急调水的顺利实施，又兼顾灌溉、平原水库蓄水，使有限的水资源发挥最大经济效益。

中图分类号：TV682

文献标识码：B

文章编号：1004-7328（2016）01-0028-03

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.01.009

收稿日期：2015—11—20

作者简介：崔兆东（1993—），男，主要从事水资源管理、引黄供水工作。