東平湖水資源優(yōu)化配置與治理

孫靖康

（河海大學(xué) 水利水電學(xué)院，江蘇 南京 210098）

1 東平湖水庫(kù)的基本情況

1.1 防洪是東平湖水庫(kù)的主要功能

東平湖水庫(kù)是黃河“上攔下排，兩岸分滯”防洪工程體系的重要分滯洪區(qū)。1958年結(jié)合修建位山樞紐將東平湖自然滯洪區(qū)擴(kuò)建成能控制運(yùn)用的反調(diào)節(jié)水庫(kù)，以綜合解決山東黃河防汛、防凌、灌溉、航運(yùn)、發(fā)電、漁業(yè)等綜合性蓄水調(diào)水任務(wù)。由于對(duì)黃河近期洪水泥沙規(guī)律的認(rèn)識(shí)不足，圍壩工程沒(méi)有按照水庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工等原因，水庫(kù)建成后蓄水運(yùn)用不久，出現(xiàn)壩基滲流變形，壩身裂縫、漏洞、石護(hù)坡坍塌等險(xiǎn)情，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，并危及水庫(kù)安全。1962年將水庫(kù)運(yùn)用方式定位為“以黃河防洪為主，暫不蓄水興利”。水庫(kù)功能由當(dāng)初設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)用水庫(kù)轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏囊苑烙S河洪水兼納汶河洪水的分滯洪區(qū)。并將水庫(kù)分新、老湖區(qū)二級(jí)運(yùn)用，老湖區(qū)設(shè)計(jì)防洪水位46.0m，面積209km2，庫(kù)容11.94×108m3。 新湖區(qū)設(shè)計(jì)防洪水位45.0m，面積418km2，庫(kù)容23.67×108m3。老湖區(qū)常年有水，汶河來(lái)水全部入老湖區(qū)。

南水北調(diào)東線工程正在實(shí)施，膠東輸水干線工程已經(jīng)建成試通水，水庫(kù)的運(yùn)用條件發(fā)生變化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，旅游、養(yǎng)殖、工農(nóng)業(yè)用水等綜合性功能日漸顯現(xiàn)。水庫(kù)的運(yùn)用方式應(yīng)當(dāng)有當(dāng)前的單純防洪運(yùn)用為主，轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺篮檫\(yùn)用為主，兼顧調(diào)水調(diào)蓄、養(yǎng)殖、旅游等綜合運(yùn)用”功能。

1.2 優(yōu)越的地理位置

東平湖地勢(shì)較高，屬水塔型水庫(kù)，具有“襟三江而帶五湖，控汶、運(yùn)而引江、河”的優(yōu)越地理位置，與京杭大運(yùn)河、黃河、汶河連通，形成以東平湖為中心，黃河、汶河、京杭大運(yùn)河、南水北調(diào)東線、膠東輸水干線五條水路的輻射狀水系。除汶河來(lái)水全部進(jìn)入東平湖老湖外，其余東平湖水均可自流入上述水系。

1.3 具有豐富的水資源優(yōu)勢(shì)

該地區(qū)是東西地表水和地下水匯集的地帶，蘊(yùn)藏著極為豐富的客水資源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水作為一種資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的認(rèn)識(shí)中，越來(lái)越重要。黃河孫口水文站多年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，黃河流經(jīng)該地區(qū)多年平均徑流量355.7×108m3。汶河是東平湖的主要補(bǔ)給水源，1952－2001年多年平均徑流量10.6×108m3。汶河水資源具有年際豐枯變化較大，水量年內(nèi)分布不均的特點(diǎn)，年最大徑流量60.73×108m3，最小0×108m3，汛期7－9月份徑流集中，平均占總徑流量的79.2%，春季3－5月來(lái)水平均占總徑流量的3.2%，秋后10－11月來(lái)水平均占總徑流量的8.1%。南水北調(diào)水資源是進(jìn)入東平湖的另一客水資源，東線一期工程規(guī)劃調(diào)入東平湖的水量13.47×108m3，流量100m3/s。出東平湖過(guò)黃河4.42×108m3，到山東半島8.76×108m3，調(diào)水時(shí)間在非汛期。

2 水資源優(yōu)化配置的途徑

2.1 彌補(bǔ)黃河水資源不足

黃河具有“水少沙多，水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)”的特點(diǎn)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和引黃用水量的增加，河道萎縮，河床淤積抬高，水資源污染。黃河水量實(shí)施統(tǒng)一管理調(diào)度后，河道斷流現(xiàn)象得到有效控制，但仍出現(xiàn)低于維持河流健康生命所需的河道和維持生態(tài)環(huán)境所需的基本水量要求，黃河水資源不足。可以將東平湖作為調(diào)節(jié)黃河下游水資源不足的節(jié)點(diǎn)，在黃河下游水資源不足時(shí)，利用東平湖水通過(guò)北排入黃河道補(bǔ)充黃河水，調(diào)節(jié)下游水沙關(guān)系，補(bǔ)充下游維持河道和生態(tài)環(huán)境所需的基本水量要求，沖刷河床，改善河道形態(tài)，稀釋或降低污染，補(bǔ)充下游沿岸工農(nóng)業(yè)和城市生活用水等。

2.2 作為南水北調(diào)東線工程的調(diào)劑水源，調(diào)劑東線東平湖以北和膠東地區(qū)水資源短缺

膠東輸水干線已經(jīng)按照輸水50m3/s標(biāo)準(zhǔn)建成并試通水，東線東平湖以北至魯北、河北、天津段也將實(shí)施。東線規(guī)劃調(diào)水期為非汛期10月至豎年5月，汛期不調(diào)水。由于從長(zhǎng)江調(diào)水成本很高，東平湖水成本低廉，可以適時(shí)引用東平湖蓄水替代調(diào)水，發(fā)揮東平湖水資源效益，降低受水區(qū)用戶成本。

2.3 洪水資源化利用

據(jù)1952－1990年戴村壩站統(tǒng)計(jì)資料，汶河年均進(jìn)入東平湖老湖的水量 11.49×108m3， 其中汛期7－10月份9.66×108m3， 占年均來(lái)水量的84.1%，非汛期占15.9%。汛期來(lái)水，人們看做是一種危害而非資源，千方百計(jì)把水排掉，應(yīng)當(dāng)樹(shù)立汛期洪水也是資源的理念，在保證防洪安全的前提下加以利用。將汛期劃分為前汛期和后汛期，前汛期7－9月份控制水位42.0m以下，留足空庫(kù)容防洪，后汛期10月抬高水位42.0－43.0m興利。通過(guò)科學(xué)調(diào)度，汛期來(lái)水一是及時(shí)通過(guò)黃河排水入海。二是通過(guò)京杭運(yùn)河南排入南四湖或補(bǔ)充京杭運(yùn)河航運(yùn)用水。三是通過(guò)膠東輸水干線和東線魯北輸水線路引水，將進(jìn)入老湖的洪水資源引向黃河以北和膠東缺水區(qū)，利用沿線的輸水網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充地下水、農(nóng)業(yè)灌溉、城市用水、河道污染稀釋與沖刷、改善生態(tài)等。

3 提高東平湖水資源蓄積量的設(shè)想

3.1 近期按設(shè)防46.0m防洪水位完善老湖周邊工程，將目前老湖運(yùn)用水位44.5m提高至46.0m防洪水位，提高水庫(kù)的防洪效益和水資源蓄積量

目前影響老湖提高運(yùn)用水位的主要因素，一是金山壩作為圍湖造田民堰的存在，高度強(qiáng)度不足，影響老湖運(yùn)用水位的抬高利用。金山壩以西保護(hù)區(qū)內(nèi)有220國(guó)道，人口4.25萬(wàn)人，4.89萬(wàn)畝土地。只有當(dāng)黃河向老湖分洪或汶河大洪水時(shí)才利用金山壩以西保護(hù)區(qū)蓄滯洪外，一般情況下不用，金山壩破除或保留的問(wèn)題，實(shí)際上是保護(hù)區(qū)內(nèi)群眾如何移民安置的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題不解決，老湖運(yùn)用水位就不可能抬高。建議按照二級(jí)湖堤標(biāo)準(zhǔn)加高加固，當(dāng)黃河向老湖分洪時(shí)，臨時(shí)爆破金山壩或修建分洪建筑物滿足分洪要求。二是二級(jí)湖堤高度和護(hù)坡強(qiáng)度不足，不適應(yīng)老湖防風(fēng)浪要求。按照46.0m設(shè)計(jì)防洪水位要求加高加固二級(jí)湖堤，提高二級(jí)湖堤的防風(fēng)浪能力。

3.2 遠(yuǎn)期按48.0－50.0m抬高老湖設(shè)計(jì)防洪水位，加高加固老湖周邊工程

小浪底水庫(kù)建成并發(fā)揮防洪減淤作用，下游河道河床淤積速度減緩，從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來(lái)看，下游河道河床淤積抬高的趨勢(shì)不會(huì)改變，東平湖滯洪區(qū)作為黃河下游的主要分滯洪區(qū)的地位保持不變，老湖水北排入黃困難的形勢(shì)將依然存在。將老湖周邊工程加高加固，抬高設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用水位至48.0－50.0m，即略低于大清河上游戴村壩高程，一方面可以增大老湖防洪庫(kù)容，有效處置黃河洪水或黃汶相遇洪水；另一方面，可以提高水資源蓄積量，特別是汶河洪水資源蓄積量，提高汶河水資源利用率。