南水北调梁济运河及柳长河输水渠水量损耗分析

2024-03-14姚辉勇范福军

山东水利 2024年1期

姚辉勇，李敏，范福军

（1.南水北调东线山东干线有限责任公司，山东济南 250109；2.济宁市南四湖水利管理局，山东济宁 272000）

南水北调梁济运河及柳长河段输水工程，位于南四湖与东平湖之间，基本采用原有河道扩挖进行输水，建有长沟、邓楼、八里湾三级提水泵站。梁济运河段河道自湖口至邓楼站下，长度为58.252 km，设计流量100 m3/s。渠道采用平底设计，利用原河道加深加宽形成。沿线共有大小支流及取排水口104 处，但排水口节制闸多数年久失修、损坏严重，无法发挥水量节制作用。柳长河段工程全长20.984 km，其中新开挖河段6.587 km，利用柳长河原河道疏浚扩挖14.397 km，输水流量100 m3/s，渠道采用平底设计，利用原河道加深加宽形成。沿线共有大小支流及排水口48 处，其较大支流有侯庄干沟、馆驿干沟。所有支流口涵闸启闭机、闸门等设备齐全，能够发挥水量节制作用。

1 调水水量及损耗统计分析

1.1 调水水量及损耗统计

自2013 年调水以来，整个调水过程组织有序，严格执行调度指令，确保了工程安全、人员安全、设备运转平稳、计算机监控系统正常，主要技术参数满足设计和规范要求，圆满完成各年度调水任务。截至2019 年共计调入上级湖水量为36.67 亿m3，调出上级湖水量为32.67 亿m3，调入东平湖水量为32.72 亿m3。根据2015—2018 年3 个年度调水期的情况，调水水量及损耗统计分析见表1、表2、表3。

表1 2015—2016 年度调水水量及损耗统计分析表万m3

表2 2016—2017 年度调水水量及损耗统计分析表万m3

表3 2017—2018 年度调水水量及损耗统计分析表万m3

1.2 不同年度水量损耗原因

1）2015—2016 年度，由于4 月份梁济运河周围灌溉引水量较大，致使4 月份水量损耗较其他月份偏大。柳长河由于引黄灌区灌溉尾水汇入渠道反而水量增多。

2）2016—2017 年度南四湖至东平湖段调水采取“三级泵站、两级运行”的运行模式，长沟泵站在2016 年12 月18 日—2017 年3 月18 日之间未开启，梁济运河段渠道水量基本无损耗。在3、4 月份由于引黄灌区春灌尾水汇入到柳长河段渠道内，补充了柳长河水量，故该年度水量无损耗。

3）2017—2018 年度南四湖至东平湖段调水采取“三级泵站、两级运行”运行模式，长沟泵站未开启，开启长沟节制闸，由邓楼泵站经梁济运河从上级湖调水，故梁济运河段水量基本无损耗。柳长河段调水初期，引黄灌区未开启引水，部分农田灌溉从柳长河取水，造成了部分水量损耗。

2 非调水期水量损耗因素分析

根据《南水北调东线一期南四湖—东平湖段输水与航运结合工程梁济运河段初步设计报告》，结合工程运行实际及相关资料分析，水量损耗主要原因有蒸发、渗漏、支流回水、农业灌溉用水等因素。蒸发不可避免，渗漏量梁济运河较柳长河大，长沟泵站至邓楼泵站区间输水渠道支流没有封闭，河道倒漾、倒漾带来的不可控制的季节性农业灌溉取水、河道回流使水量损耗较大。

2.1 蒸发损耗

根据1966—1999 年梁济运河后营站大水体蒸发实测资料，梁济运河非调水期（7、8、9 月）水体蒸发深为287.0 mm。根据南水北调工程南四湖至东平湖段河道断面设计宽度，湖口至长沟泵站段水量蒸发为66.5 万m3，长沟泵站至邓楼泵站段水量蒸发为63.7 万m3，柳长河段水量蒸发为38.7 万m3。非调水期总水量蒸发为168.9 万m3。

2.2 渗漏损耗

梁济运河长沟泵站至邓楼泵站段的渗漏损耗是由自由渗漏、地下水顶托影响、渠道衬砌等共同造成的。根据工程设计报告分析，非调水期渗漏水量为508.6 万m3，损耗量较小。柳长河己采取水泥土防渗措施，渗漏量忽略不计。

2.3 灌溉损耗

现状各支流累计回水长度为109.45 km，回水区内农田灌溉总面积为4.49 万hm2。根据多年资料统计，一般年份每万亩灌溉用水量约为200 万m3，则年灌溉需用水总量1.35 亿m3；一般干旱年份每万亩灌溉用水量约为300 万m3，则年灌溉用水总量可达2.03 亿m3；严重干旱年份，用水量比一般干旱年份还要增加。支流回水段灌溉水量难以控制，加上回水段内的水量渗漏、蒸发严重，总损耗水量将会进一步增加。