胶东调水工程水资源优化调度管理研究

曹 倩

（山东省胶东调水局，250100，济南）

山东省是我国北方水资源短缺省份之一，长期饱受缺水困扰，尤其是胶东地区水资源紧缺，加之缺少对水资源的统一优化和管理，水资源开发率高、利用率低，导致供需矛盾尤为突出。胶东调水工程是一项跨流域、远距离的大型调水工程，是实现山东省水资源优化配置，改善当地生态环境，保障胶东地区用水的基础性、战略性、公益性工程。工程从滨州市打渔张引黄闸引黄河水，输送至威海米山水库，涉及滨州、东营、潍坊、烟台、威海、青岛6个地市，与南水北调东线山东段其他工程共同形成山东省南北贯通、东西互济的“T”字形调水大动脉。工程有利于实现长江水、黄河水、当地水的联合调度、优化配置，最大程度发挥工程供水能力，以及为地区经济社会发展提供充足的水资源保障，整体上使有限的水资源发挥最大的经济效益和环境效益。近年，胶东调水工程引调水规模屡创新高，但仍不能满足目前的调水要求。如何提升水资源优化调度管理水平，最大程度开发工程供水能力，满足胶东地区经济社会发展需水要求，是当前工程管理面临的关键问题。

一、受水区水资源供需矛盾逐年增大

胶东地区水资源量包括地表水资源量和地下水资源量，其多年水资源量情况见表1。

根据表1可看出，胶东受水区多年水资源量总体呈下降趋势，尤其是地表水资源量呈现大幅度减少的趋势。

胶东地区的青岛、烟台、潍坊、威海四市经济总量约占山东省的38%，水资源量仅占全省的29%，水资源支撑能力不足，即使充分考虑节水措施，到2020年、2030年一般年份四市仍分别缺水14.4亿m3、23.9亿m3。自2013年下半年以来，胶东四市连年干旱少雨，部分地区甚至达到了60多年以来的最极端干旱年份，城乡生活和工农业用水全面告急，水资源缺口逐年增大，面临供水危机，不得不采取全面节水和应急调水来保障基本用水需求。区域经济状况与水资源禀赋条件不协调的矛盾在胶东地区表现尤为突出。

表1 受水区2007—2014年年水资源量统计情况 单位：亿m3

表2 胶东调水工程2013—2017年引配水量统计情况 单位：亿m3

图1 胶东调水工程2013—2017年引配水量对比情况

二、胶东调水工程供水能力分析

根据胶东地区缺水的实际情况，结合胶东地区用水紧张形势和供水的迫切性，为发挥调水工程最大的引调水及供水效益，工程供水目标以城市生活与重点工业用水为主，兼顾农业灌溉用水。

根据引黄济青工程、胶东地区引黄调水工程及南水北调工程设计条件，胶东输水干线设计输水时间为10月至次年的5月，即胶东调水工程输水243天，共输送水量11.06亿m3（含引黄水量和引江水量）。胶东调水工程按照最大输水能力设计，引黄流量 24 m3/s，引江流量 12 m3/s，入子槽流量32～36 m3/s，宋庄泵站过站流量32～34 m3/s。工程输水时各河段均不能超过其输水能力。在输水过程中，由于蒸发、渗漏等原因，存在输水损失。

近5年来，为有效缓解胶东地区旱情，在应急调水条件下，胶东调水工程一直按照最大运行能力引水，在应对胶东地区严重旱情中充分发挥了基础性、战略性保障作用，确保了胶东地区用水安全。工程2013—2017年的引配水量统计情况见表2，对比情况见图1。

随着受水区生产、生活和生态的用水需求增加，虽然工程一直按照最大运行能力引水，但仍远远不能满足目前的调水需求，供需水矛盾突出，胶东四市供水形势不容乐观。为解决这一严峻问题，除了进一步扩大工程规模外，加强工程调度管理，实现工程水资源优化调度，提高水资源利用效率尤为重要。

三、胶东调水工程调度管理存在的问题

水资源调度是一个规模庞大、结构复杂、功能综合、影响因素众多的大体系，具有多目标、多层次、多属性、多阶段及多不确定性因素等特点。因此，从水资源优化调度研究的广度和深度来看，胶东调水工程还存在以下问题。

①工程许多渠系建筑物破坏严重，渠道渗漏现象普遍，导致渠道防渗功能下降、输水能力降低，工程引调水效益未充分发挥。②水环境污染严重，水资源有效利用量减少。在水资源调度中重视水量多于重视水质。③工程水资源调度没有充分考虑动态实时调度过程。④水资源调度过程中，对经济效益的研究较多，忽视社会和生态效益。

四、胶东调水工程水资源优化调度管理措施

总结多年来胶东调水工程调度实践经验，提出工程水资源优化调度管理措施。

1.充分发挥政府在水资源优化配置中的引导作用

胶东调水工程是山东省第一个大型跨流域调水工程，工程突出的公益性和显著的社会效益单靠市场手段无法实现。工程涉及跨行政区域水资源调配，实施调水时协调成本高、效率低，应由政府牵头、省水行政主管部门协调、受水区政府和有关部门配合联动，对涉及跨行政区域的水资源调配进行统一部署、统筹安排。对无法用经济效益衡量的生态用水，应由政府承担公益职能，研究建立生态应急调水补偿机制。积极争取政府财政专项资金，建设防护林等生态隔离保护带，完成引黄济青水系生态保护带建设工程。

2.依法依规进行工程管理

2011年11月25日，山东省第十一届人民代表大会常务委员会第二十七次会议通过《山东省胶东调水条例》，2012年5月1日起施行。该条例对胶东调水工程管理、水量调配、水质保护、监督保障等各方面作出了明确规定，使工程管理有法可依、有章可循。在此基础上，应制定完善一系列规章制度，包括调度运行、机电设备、土建设施、水质监测、安全生产等各项管理制度，对工程管理的各个方面进行规范。

3.完善调水工程配套蓄水设施

跨流域调水工程需要通过各种配套工程来具体发挥作用，没有合理完善的配套工程，基层用水户无法收水，工程效益就难以充分发挥。引黄济青工程建有配套蓄水设施——棘洪滩水库，水库的调度、管理由胶东调水局统一实施。搞好调水工程与水库调度的配合，多次重复利用水库库容，是发挥工程效益的关键所在。因此，制定相应的政策法规，明确供受水双方责权利，完善配套蓄水设施以及相应的管理机构，以实现水资源的统一调度及工程效益的充分发挥。

4.科学合理确定供水价格

胶东调水工程运行20多年来，在物价部门指导下，进行了多次水价调整，有效保障了工程最基本的维护管理资金，保证了工程的可持续运行。工程水价采用基本水费与计量水费相结合的两部制，基本水费不管用水与否，均需缴纳，这有利于促进客水的使用与工程维护管理资金的筹集，对维持工程良性运行起到支撑、保障作用。在确定水价的基础上，与受水区签订供水合同，确保供水水量的有效使用，跨流域调水工程受水区应逐步推行区域综合水价制度。由于工程供水水价调整滞后，供水水价不能随物价变化及时调整，应建立合理补偿机制，通过基于定额的两部制水价模型计算，应在现有水价基础上上浮8%，以保证管理单位和工程的正常、稳定运行。

5.统筹兼顾开展水量调度

根据胶东各地市提出的用水需求，结合胶东调水工程设计输水规模，适当参考各地市实际用水量，统筹考虑水量调度计划，制定科学合理的调度运行方案，细化到分水口门，并按计划实施调水工作。调水要统一指挥、调度，确保工程运行安全、平稳有序。同时，从法律层面、机构设置、系统建设等方面加强水量调度方案的执行。

严格执行水量分配指标，并实行引水情况和调水动态日调度、日报告。实施节点流量控制，明确主要控制节点和市域边界断面流量，在现有监测设施的基础上，新上部分监测设施实时监测断面流量，将沿途正常输水损失按桩号分摊至各分水口门，再扣除输水渠段所在辖区的非正常输水损失，确定四市各分水口门的实际流量和分水量，严格实施“流量、水量双量控制，增减挂钩”机制。水量调度中高度重视水质问题，采用自动监测技术实时监测水质状况。

6.完善工程调度监控系统

依托水资源监控能力项目，完善水资源监控系统，掌握与调度相关的各级各类关键断面、取水口、工程的实时水量水质信息，建立调度报表制度，报表内容包括来水、用水、工程运行、断面达标等情况的信息，必要时可对工程进行远程控制。全线工程仅16%有监控系统，应加快全线视频监控系统建设，争取全线监控覆盖比例达到60%以上，确保调度控制的重要渠段和重要节点实现监控系统全覆盖。

7.建立工程调度管理系统

通过建立和完善胶东调水工程管理办法和操作规程，加快引黄济青改扩建工程的实施，建设完成胶东调水工程应急调度指挥系统，以满足胶东调水工程应急调度管理的现代化需要。以现代化的管理观念和工作方式，通过 “调度方案最优化、调度管理自动化、数据传输网络化、运行维护信息化、应急处置预案化”实现安全调水、科学配水，全面提升应急调度管理综合处理能力，为水资源调度提供科学依据和技术支持。