山东泰安岱岳区现代水网架构与发展策略
2023-08-04孙庆磊
孙庆磊
(山东农业大学勘察设计研究院,271018,泰安)
一、研究背景
岱岳区为山东省泰安市两个市辖区之一,地处黄河下游大汶河流域中上游,行政区划面积1641 km2,截至2021年年底,人口67.66万人,全区供用水总量1.1亿m3。
受地形、地质条件影响,岱岳全区形成天然骨干防洪排涝河道11条,河流密集,水系众多,大部分河流均属黄河流域大汶河水系。2021年,岱岳区水资源总量2.4亿m3,人均水资源占有量358 m3,属于人均水资源占有量小于500 m3的资源性极度缺水地区。连丰、连枯、旱涝急转是水资源年际变化的主要特征,开发利用难度大。
为开发利用水资源,岱岳区经过几十年持续建设,已形成较完善的水资源优化配置体系。截至2021 年年底,岱岳区在大汶河各支流上游建成各类水库88座,兴利库容1.34亿m3。考虑胜利渠、王家院水库—大河水库联网工程外调水,多年平均情形下岱岳区供水能力2.14 亿m3。2021年全区供水总量1.1亿m3。
经测算,在充分供水条件下,岱岳区现状年需水总量1.68亿m3;按照不同保证率分析岱岳区水资源需求量、供水能力,平水年份岱岳区全区总体不缺水;枯水年份全区缺水量3676万m3,缺水率22%;特枯年份缺水总量1.0 亿m3,缺水率60%;如果扣除市管大河、王家院水库供水能力,全区供水形势更加紧张。
岱岳区所处鲁中低山丘陵区属于《全国水土保持规划(2015—2030年)》中的“国家级水土流失重点治理区”。在以上背景下,岱岳区经济社会高质量发展需要建设更加系统、更加安全、更加可靠、更高质量的现代水网,充分发挥水利工程网络化组合效益和整体效能。
二、规划思路
岱岳区现代水网规划锚定现代化强区建设目标,以推动水利事业高质量发展为主题,以构建完善现代水网为主线,以大汶河等骨干河道及胜利水库等重要控制性调蓄工程为基础,以引黄(引江)入泰工程、引汶工程为依托,以建设完善水资源优化配置体系、防洪减灾体系、水生态保护修复体系、智慧水网为重点,按照系统化、协同化、绿色化、智能化定位,通过实施优化水资源配置工程、防洪减灾体系工程、河湖生态系统保护治理工程、数字化智慧化现代水网工程等四大类工程,将岱岳区的河、库、渠、塘、坝、管、地下水进行衔接,构建岱岳区城乡一体的生活供水网、工业供水网、农业灌溉网、防洪排涝减灾网、水系生态网和智慧水利网,对岱岳区水资源实施联调联供,统筹解决供水、防洪、生态等诸多水问题,促进岱岳区人口经济与水资源承载力、水环境承载力、洪水风险状况相适应,推动经济社会高质量发展。
三、水网架构
岱岳水网规划总体架构为“一轴十线、三引六面、四横四纵”(见图1),即通过“一轴十线三引连通六库多点”,通过“四横四纵均配五水六片”,具体如下。
图1 岱岳区现代水网规划架构
“一轴十线”:“一轴”指大汶河,“十线”指大汶河十条支流(次级支流),“一轴十线”是岱岳区各片区内的天然骨干防洪排涝河道,也是重要的天然输水通道。规划依托大汶河天然水系和控制性枢纽,提高防洪标准,形成完整的防洪排涝体系。
“三引六面”:“三引”指泰安市双路引黄入泰工程、一路引江入泰工程和多路引汶工程,“六面”指胜利水库、王家院水库、大河水库、小安门水库、角峪水库、扩容后的龙门口水库;“三引六面”是岱岳区重要的引调水工程和水源调配枢纽。
“四横四纵”:“四横”指小安门水库灌溉管道连通黄前水库西干渠经大河水库延伸到龙门口水库、胜利渠连接胜利水库及水库北干渠输水到况洞水库、黄前水库—小安门水库—引黄入泰工程联合向泰城生活供水管线、引江水通过胜利水库沿汶河提水至角峪水库;“四纵”指王家院水库输水到大河水库向泰城生态补水工程、引黄入泰工程自南部汶河向北部城区供水管网、引江水通过胜利水库沿大河水库灌渠至岱岳经济开发区供水工程、东部片区汶河水调入角峪水库工程。“四横四纵”联合调配长江水、黄河水、汶河过境水、黄前水和当地水,优化岱岳区水资源配置,提高供水效率。
“六库多点”:“六库”即“六面”,指胜利水库、王家院水库、大河水库、小安门水库、角峪水库、扩容后的龙门口水库,“多点”指岱岳区星罗棋布的小型水库、塘坝;是岱岳区重要的水源调配枢纽。
“五水六片”:“五水”指天上水、地表水、地下水、外调水、中水;“六片”指“一城两翼三组团”六大片区。规划通过大汶河流域水资源和三大外调水工程为全区六大片区提供可靠的供水水源,解决平水年缺水问题,缓解枯水年、特枯水年的缺水状况。
四、发展策略
1.加强城乡一体的生活供水网
全力扩大规模化生活供水工程覆盖范围,将岱岳全区分为5 个供水区,搭建城乡一体的供水网络;丰水年、平水年份充分利用现有地表饮用水水源,扩大覆盖范围;枯水年份依托泰安市引黄入泰工程保障供水;远期建设引黄入泰工程至小安门水库补水管道,保障特枯年份东部片区生活用水。规划一区为东部片区祝阳镇、范镇、崅峪镇,以增容后的小安门水库为水源,利用范镇净水厂提供东部片区居民生活用水,枯水年份利用当地地下水做补充,提高供水保证率;二区为山口镇,以已建的泰安市自来水有限公司山口净水厂为供水水源;三区为道朗镇、粥店办事处、天平办事处,规划将粥店办事处、天平办事处现状供水管网向道朗镇延伸,并对道朗镇配套供水管网进行改造;四区为大汶口镇、马庄镇,规划以引黄入泰工程王家院净水厂为供水水源,实现城乡供水一体化;五区为满庄镇、夏张镇,以满庄滩清湾地区地下水为水源,扩大滩清湾水厂供水范围辐射至满庄镇、夏张镇全境,滩清湾地区地下水水量不足时利用引黄入泰工程供水主管道供水。
2.构建多源互补的工业供水网
规划将全区分为西部片区南部、西部片区北部、东部片区三大工业供水区,以胜利水库、龙门口水库、角峪水库为调蓄中枢,构建并完善多源互补、丰枯调剂的供水保障体系,实施多水源联合调度,满足全区工业用水需求。西部片区南部以增容后的胜利水库为引江水、引汶河水联合调蓄中枢;近期规划对胜利渠进行全面提升改造,恢复输水能力;建设泉林坝提水泵站,实施泉林坝向胜利水库引水工程,通过管道引水至胜利渠;恢复胜利水库北迎库区兴利能力,多囤蓄雨洪水资源;远期结合泰安市引江入泰工程利用胜利水库调蓄引江水;胜利水库调蓄的多路水资源可沿大河水库南干渠向北供给岱岳经济开发区,服务于泰城西部产业经济带建设。西部片区北部以扩容后的龙门口水库为水源调蓄中枢,建设大河水库—龙门口水库联网工程,枯水年份可利用大河水库来水或王家院水库—大河水库联网工程调取大汶河水资源充库,也可结合原田山灌区引黄入泰线路调引黄河水作为补充。东部片区以角峪水库为调蓄中枢,规划对角峪水库扩容,水源不足时从唐庄坝建设提水泵站,引大汶河雨洪水到角峪水库;远期建设胜利水库—大汶河—角峪水库调水管线。
3.完善节水高效的农业供水网
①完善以水库、引河工程为水源,以灌溉渠系为输配水线路的农田供水网络。实施胜利水库灌区、角峪水库灌区续建配套与节水改造工程,实施颜谢引河灌区、汶口引河灌区续建配套与节水改造工程,实施响水河水库等小型水库灌区续建配套与节水改造工程,对灌溉水源工程、渠系工程、灌排泵站等进行现代化改造,加强计量监测设施与信息化建设,加强灌溉试验与节水技术推广,提升灌区供水保障能力和供用水管理能力。
②实施况洞水库扩容、南白楼水库增容工程,利用山区有利地形新建八楼水库、姜庄水库、大兰沃水库、大王庄水库、大石崖水库、河西上章水库、杨家坡水库、下官庄水库等8座小(2)型水库;对268座塘坝提升改造,新建塘坝1 座,新建谷坊1 座;尽可能拦蓄流域雨洪资源,扩大农业灌溉面积,建设美丽乡村。
4.提升“一轴十线”的防洪排涝网
①加强骨干中小河流系统治理。聚焦防洪薄弱环节,实施大汶河防洪排涝能力提升工程,实施瀛汶河上游段治理工程,实施石汶河、漕浊河、汇河(康王河)、王士店河、公家汶河、浊河、卸甲河、惠河(牧汶河)综合治理工程,巩固提升流域面积200 km2以上骨干中小河流治理成果,畅通“一轴十线”行洪通道。
②将重点山洪沟纳入山洪灾害防治提标升级项目建设;实施道朗镇丰山合顺、卸甲河右支一河、道朗镇八楼河、东西门河山洪沟治理工程,完善以山洪灾害防治工程措施及非工程措施相结合的水旱灾害防御体系。
③完善汶阳田排水系统;解决马庄镇北部、大汶口镇西部、范镇北部排涝问题,提升重点涝区排涝能力。
④常态化实施水库、水闸安全鉴定,对新出险的水库、水闸及时实施除险加固。
5.塑造健康优美的水系生态网
①实施河湖生态保护与修复工程。配合泰安市推进大汶河流域地表水超载治理,压减大汶河流域地表水开发利用率,建设大汶河绿色生态长廊;推进瀛汶河、石汶河、汇河、浊河、王士店河、小漕河、卸甲河、牧汶河等骨干河道美丽幸福河建设;推进重点中小型水库生态保护与修复;实施东武水源地隔离防护工程、污染源整治工程;坚持系统治理、源头治理,沿河、环库进行绿化、治污、还湿、活水、养鱼,推进水文化、水景观建设,塑造水生境,构筑多样性水生生物链,形成健康的水生生态系统,不断改善河湖健康状况,打造人民满意的美丽幸福河湖。
②实施全域水系连通及水美乡村建设。将流域面积50~200 km2小河流纳入岱岳区水美乡村和农村水系连通项目进行综合整治,各类河、渠、库、塘宜连则连,沿渠、绕塘进行绿化、治污、还湿,建设生态护岸,修复自然形态,保障枯水期生态流量,打造水美乡村。
③实施水土流失综合治理工程。以沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区为重点,采取封育治理、坡耕地治理、梯田整治,种植水土保持林、经果林等措施,实施夏张镇凤凰山小流域综合治理项目、岱岳区水土保持科技示范园、角峪镇西南部水土保持治理坡耕地工程、道朗鱼池小流域治理、道朗毛泉山小流域治理,实施山丘区水土流失综合治理提升工程,打造生态清洁小流域。
④利用中水生态补水。实施泰安石膏工业园污水处理厂向小漕河湿地补水工程。
6.建设数字智能的智慧水利网
按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的数字水利发展总要求,结合岱岳区智慧新城建设,融合水文、气象、生态环境、市政、交通、自然资源、住建、应急、农业农村等部门监测站点,完善水网全要素监测、预报、预警,加强水安全感知能力建设,建设重点水利工程示范化运行管理平台,建设数字水利新型基础设施,制定防洪、抗旱、水库调度、应急救援智慧预案,融入全省统一的水利业务支撑平台和水利一体化业务应用平台;大力推进现代水网数字化、调度智能化、监测预警自动化,加快水利数字化转型,构建数字化、网络化、智能化融合发展的智慧水利网。