大汶河攔蓄梯級開發(fā)的實踐與效果

陳一富

（泰安市河道管理局 山東 泰安 271000）

泰安市地處魯中，水資源嚴重短缺，人均占有水資源量355m3，相當于全國人均水平的1/7，畝均占有水資源量391m3，為全國平均水平的1/5。按照聯(lián)合國劃分的人均占有水資源量標準，屬于水危機地區(qū)。大汶河是泰安市的母親河，境內(nèi)流域面積占全市面積的78.5%，目前，該河道上興建了一些攔河閘壩，對水資源實施梯級開發(fā)利用，取得了一定的成效。

1 梯級開發(fā)的涵義

河道梯級開發(fā)就是要在一條河流上，連續(xù)的建造多座攔河閘壩，形成水庫，并且讓每個水庫的水面盡量做到首尾相接，實現(xiàn)該河流段水資源最充分的利用。在同等條件下，河道梯級開發(fā)已經(jīng)是全世界公認的、且經(jīng)過眾多國家驗證的、最科學(xué)的水資源開發(fā)方式。它不僅能使水資源得到充分的利用，而且還是占用土地面積最少，蓄水調(diào)節(jié)能力最高，對河流生態(tài)影響最小的一種河流開發(fā)方式。

2 實施大汶河梯級開發(fā)的緣由

2.1 滿足泰安市防洪體系安全建設(shè)的需要

大汶河是泰安市唯一的大型防洪排澇河道，在泰安市境內(nèi)的流域面積為6093.2km2，占全市總面積的78.5%，大汶河的安瀾關(guān)乎泰安人民的生命財產(chǎn)安全。目前，大汶河洪水調(diào)節(jié)工程少，蓄水調(diào)節(jié)能力差，大汶河屬山洪河道，汛期暴雨歷時短，洪峰流量大，易形成洪澇災(zāi)害，曾多次出現(xiàn)重大險情，對我市的經(jīng)濟、社會發(fā)展造成很大威脅，急需建設(shè)一批洪水調(diào)蓄工程治理。

2.2 保障泰安市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的需要

泰安市水資源嚴重短缺，大汶河是泰安市的母親河，是泰安市水資源的主要來源，根據(jù)水資源綜合規(guī)劃調(diào)查評價成果，對大汶河進行綜合開發(fā)，特別是建設(shè)部分攔河閘壩，攔蓄洪水、引水補源，對于解決泰安市水資源供需矛盾，保證社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。

2.3 建立大汶河水生態(tài)系統(tǒng)安全保障體系的需要

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人口不斷增加，大量的工業(yè)污水、生活污水直接或間接地排入大汶河；同時，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，大量施用的化肥、農(nóng)藥，隨地表及地下徑流排入河道內(nèi)。大汶河水質(zhì)污染嚴重影響了人民群眾的身心健康，為此要逐步減輕水污染程度、防止重大水污染事件發(fā)生，建立大汶河水生態(tài)系統(tǒng)安全保障體系，保護與修復(fù)大汶河水生態(tài)系統(tǒng)，維護生物多樣性，改善人居環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展已成為人們?nèi)找嫫惹械囊蟆?/p>

3 大汶河梯級開發(fā)的主要做法

在工程布置和措施上也要做到五個“結(jié)合”：

3.1 路堤結(jié)合。在設(shè)計時，做到路堤結(jié)合，堤防高度、寬度要滿足河道防洪和相應(yīng)公路等級的雙重標準，路堤線型在滿足河道水流暢通的情況下，還要滿足公路線型標準要求。天澤胡濱湖路工程就是采取“堤路合一”的方案，參照三級公路建設(shè)標準，濱湖路全長25.5公里，路寬8米，混凝土路面。

3.2 排蓄和觀賞結(jié)合，增進人與自然和諧共處的氛圍。河道攔蓄既是改造自然，也是保護自然。在大汶河攔蓄工程實施過程中，要做到與回歸自然相結(jié)合在天澤胡的險工段采取工程防護措施，而平工段主要采取植物防護措施，這是考慮到既要達到防洪安全和濱湖路安全，還要達到一定的景觀效果。

3.3 建筑物與旅游開發(fā)相結(jié)合。值得注意的是過去河道整治斷面有千篇一律的人工渠道化傾向，顯得過于呆板。應(yīng)因地制宜，在有條件的地方盡量保持原河道自然景觀，寬窄深淺不一，供人休憩垂釣。河道建筑物和護砌布置上也應(yīng)在滿足自身功能的條件下，力求美觀，造型新穎，成為旅游一景。

3.4 河道整治與娛樂場所建設(shè)相結(jié)合，拓寬市民活動、休閑的空間。大汶河由于洪水期水位暴漲暴落，通常河面較寬，灘地面積大。河道整治中，可以結(jié)合娛樂場所的規(guī)劃布局，充分利用灘地，拓寬居民活動、休閑的空間。

3.5 攔蓄與水能開發(fā)相結(jié)合。《大汶河流域開發(fā)治理規(guī)劃》對流域內(nèi)水力資源的蘊藏量進行了計算為6.27萬千瓦，干流可建500千瓦以上的電站6座，裝機容量為3075千瓦，年發(fā)電量1200萬度。認真總結(jié)已建水電站運行管理經(jīng)驗，對已建水電站進行挖潛改造，提高效益的基礎(chǔ)上，積極對大汶河實行梯級開發(fā)，充分發(fā)揮大汶河干流落差大、水力資源較豐富的優(yōu)勢。

4 大汶河河道實施梯級開發(fā)的成效

在大汶河實施梯級開發(fā)，興建14座攔蓄工程，攔蓄水面總長達56公里，面積50多平方公里，水量1億多立方，可恢復(fù)并擴大灌區(qū)面積30萬多畝，形成很強的工業(yè)供水能力和9.14萬畝的濱河景區(qū)、15處大型濕地，有效增強豐枯水量調(diào)控能力，發(fā)揮回灌補源的作用，除此之外還可調(diào)節(jié)局部氣候，改善河流水質(zhì)，提高環(huán)境承載能力。再就是可以將泰山、徂徠山、大汶口文化、東平湖等景點連點成線、拓展成片，使大汶河成為泰安市的水上觀光帶、綠色生態(tài)帶、文化傳承帶、快速發(fā)展帶。

4.1 實施河道梯級開發(fā)有效地提高了水資源的利用率，上、下游水庫聯(lián)合調(diào)度，有效增強豐枯水量調(diào)控能力，協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾，獲得梯級效益。一是，上游水庫調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級水庫的發(fā)電機組的保證出力。目前，興建的汶口1號壩、汶口2號壩分別安裝了發(fā)電機組，實現(xiàn)了并網(wǎng)供電，既充分利用了水能，又發(fā)電、供電產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。二是，還可以為農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水提供水源，回灌補源地下水。如，天澤湖蓄水的興建使沿岸地下水位得到普遍抬升，目前大汶河流量仍保持在15立方米/秒，即使百年一遇的大旱仍可保持不斷流的生態(tài)效果，不僅如此，天澤湖蓄水后可灌溉耕地15萬畝，促進了該區(qū)農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。再如，汶口2號壩的建設(shè)，通過新建5.5公里引汶濟漕干渠，可以實現(xiàn)15立方米/秒的供水能力，可解決肥城安孫灌區(qū)引水問題。解決肥城南部四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾十萬畝農(nóng)田灌溉，還可以為寧陽經(jīng)濟開發(fā)區(qū)提供生態(tài)環(huán)境支撐和水資源保障。

4.2 形成的梯級湖面，具有景觀與旅游價值。每個攔河壩上游能形成寬闊的水面,形成人工湖泊，在功能上增加了美學(xué)和旅游價值。天澤湖蓄水既為泰城營造了最大水面景觀，重現(xiàn)了古來“汶水徂徠如畫”景觀效果，還可以達到改善生態(tài)環(huán)境的效果，還創(chuàng)造了開發(fā)商機，前來考察投資項目的客商絡(luò)繹不絕。汶口2號樞紐工程建成后，前來旅游的人們就可以看到“一眼觀六橋、橋下碧波蕩漾、河內(nèi)潺潺流水”的泰城“南大門”水景觀。在此基礎(chǔ)上，我們根據(jù)具體要求和地勢環(huán)境條件，合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型，并適當加以裝飾設(shè)計，使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用。并通過修建人工港灣、池塘，放緩岸坡，建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑，修建水上娛樂設(shè)施，組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。如，在天澤胡建設(shè)中用清理出的砂石在泉林壩上游堆筑湖心島7處，在顏謝壩上游堆筑湖心島2處，在這9處湖心島上建設(shè)白鷺等鳥類棲息地，營造了自然優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境和景觀效果。

4.3 實施大汶河梯級開發(fā)，在河道上建成的攔河壩形成14座水庫，水庫庫區(qū)形成許多庫灣，生長了多種水生植物和動物，成為人工濕地，增加了水域的綜合功能。一是，為濕地動、植物提供了生存條件，在庫區(qū)和庫周增加了多種適合濕地環(huán)境的動、植物物種，生長有大量的水生植物和各種各樣的魚類、蝦、蟹、蚌等動物和微生物，為鳥類、魚類提供豐富的食物和良好的生存繁衍空間，對物種保存和保護物種多樣性發(fā)揮著重要作用，這些人工濕地也成了重要的遺傳基因庫，對維持野生物種種群的存續(xù)、篩選和改良具有商品意義的物種，提高了局部區(qū)域的生物多樣性價值。二是，通過在這類人工濕地中選栽的植物和填料，可對污水產(chǎn)生化學(xué)、物理、生物等方面的作用，環(huán)保部門測試的結(jié)果表明，這些庫水中的污染物被削減，水質(zhì)得到了改善，可以說這些人工濕地在泰安市污水處理問題上重要作用的發(fā)揮，讓我們看到了人工濕地對泰安市“環(huán)保工廠”的獨特作用。三是，人工濕地的形成，可改善當?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件，濕地水份通過蒸發(fā)成為水蒸氣，然后又以降水的形式降到周圍地區(qū)，庫區(qū)周圍由原來的干燥變得較為濕潤。

4.4 實施大汶河梯級開發(fā)，在河道上建成的攔河壩形成14座水庫，水庫運行可以調(diào)節(jié)大汶河徑流，控制水位，梯級水庫可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié)，可提高下游各級水庫防洪標準，能提高下游河道的防洪能力。我們通過對大汶河上游顏張、泉林、顏謝、汶口4座梯級橡膠壩的汛期控制運用技術(shù)，從理論與實踐上進行了研究探索，提出了梯級橡膠壩汛期控制運用策略，有效地提高河道整體防洪能力。