位山線路應急調水影響因素與防御措施探討

崔兆東

（聊城黃河河務局，山東 聊城　252000）

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位山線路應急調水影響因素與防御措施探討

崔兆東

（聊城黃河河務局，山東 聊城252000）

摘 要：位山線路1972年起實施應急調水，對緩解河北、天津兩省市水資源供需矛盾意義重大。介紹了應急調水現狀，通過應急調水實踐分析了應急調水影響因素，探討了采取增加調水流量、調水時段規劃、備用線路利用等措施對實施應急調水的促進作用。

關鍵詞：位山線路；應急調水；措施

1　概況

1.1調水線路

位山閘于1958年建成，1983年改建，設計流量240 m3/s，加大流量600 m3/s。應急調水位山線路從位山閘引水，途徑位山三干渠、劉口穿衛樞紐進入河北省衡水湖、大浪淀、白洋淀及天津市，用于緩解河北、天津兩省市城市水資源供需矛盾。

1.2調水現狀

位山線路于1972年起實施應急調水，先后完成引黃濟津（濟淀）、引黃入衛（入冀）等23次應急調水任務。截至2014年底，累計調水99.9億m3，為保障河北、天津城市及生態用水安全和促進區域經濟社會發展發揮著極其重要的作用。

2　調水影響因素

2.1河床下切，引水難度加大

黃河自2002年實施首次調水調沙以來，到2014年已連續進行13年16次，黃河下游主河槽艾山斷面下切1.98 m。主河槽刷深，同流量下閘前水位表現偏低，閘底板高程不變，閘前、閘后水位差減小，引水難度增加。

2.2凌汛期流量較小

應急調水一般每年11月至次年3月實施，跨越整個凌汛期，有時與灌溉用水相沖突。受黃河冰凌、渠道冰凌影響，水流沿程阻力加大、流速降低，渠道水位壅高，導致凌汛期引水困難；凌汛期黃河流量一般較小，水位偏低，引水流量小，拉長了應急調水時段。

2.3淤積影響引水

位山灌區配套設施完善，連續多年承擔引黃灌溉及應急調水任務，沿途存放泥沙較多。近年來，黃河水含沙量由10 kg/m3以上減少到2 kg/m3左右，隨著含沙量的降低，閘前、閘后及渠道清淤次數相對減少，淤積相對較重，渠底高程抬高，導致引水困難；小流量引水又會加重渠道淤積，形成引水、淤積的惡性循環。

2.4灌溉影響調水

正常年份，當地旱情較輕，引黃供水可基本滿足當地灌溉需要，灌溉與應急調水矛盾并不突出，對應急調水影響不大；遇到干旱年份，用水問題愈發突出，對應急調水影響會更大。如，2010年9月—2011 年2月，當地無有效降雨，旱情達到百年一遇。黃河防總2011年2月10日發布黃河流域干旱黃色預警，啟動應急抗旱Ⅲ級響應，2月16日預警等級又提升為橙色，啟動應急抗旱Ⅱ級響應。2010年引黃入冀前期，受凌汛期影響，黃河下泄流量較小，12月13日8∶00孫口站流量僅343 m3/s；入冀后期，灌溉用水相對集中、用水量較大，應急調水與灌溉用水沖突，導致入冀流量銳減。2011年2月11日位山閘引水流量21.3 m3/s，劉口收水0.24 m3/s，為入冀后期最低值；3月4日，位山閘引水流量79.3 m3/s，劉口收水15.5 m3/s，為入冀后期最高值。灌溉用水與應急調水重疊，嚴重影響應急調水的實施。

2.5調水成本增加

應急調水時間緊、任務重，為保證應急調水順利實施，渠首管理單位高度重視，成立領導小組和業務工作組；制定詳細的調水方案，層層落實崗位職責；因輸水線路遠、時間長，在水質監測、方案編制、監督管理、實時調度方面需投入大量人力、物力，以解決應急調水實施前、后出現的問題；凌汛期引水還需考慮冰棱影響，安設攔冰設施，減少冰棱對閘門、渠道的沖擊；春節期間還要加強人員值守。各種因素綜合影響，增加了應急調水成本。

3　防御措施

3.1多措并舉，增加引水流量

（1）增設揚程提水。聊城多年平均年降雨量566.7 mm，降雨年際豐枯懸殊，季節差異較大；多年平均水資源量15.14億m3，人均332 m3，低于全省平均水平。黃河是聊城的主要客水資源，對城市工農業生產及生態改善起著至關重要的作用，但從近年來黃河冬季來水情況看，小流量成為黃河常態。黃河孫口站流量300 m3/s以下時，位山閘無法引水；300～500 m3/s時，引水分流比在10%左右。針對主河槽高程下降、黃河流量相對較小的現狀，當地政府要及時考慮修建揚程提水。揚程提水與自流引水相結合，確保需要時及時引到黃河水，盡可能滿足用水需求。合理分析、確定提水流量，適時增設揚程提水是解決灌溉與應急調水引水困難的根本措施。

（2）清淤促進引水。每年調水調沙期間，艾山站3 000 m3/s以上的洪水一般持續10 d左右，流量大、水位高，閘前泥沙淤積最為嚴重。當地秋灌一般在8月，引水時段較短；秋灌引水前，雖進行清淤，但閘前、閘后及渠道淤積仍然較重，一定程度上影響水閘引水。進行閘前、閘后、渠道及沉沙池清淤，改善進水口水流條件，抬高閘前、閘后水位差，增加水流流速，對水閘引水十分有利。如，2015年春節期間，位山灌區進行閘前擴口和閘前、閘后及渠道清淤，啟用新沉沙池，春季引水非常順暢，在黃河流量相同的情況下，位山西渠能夠多引水20 m3/s左右，對保障灌溉與應急調水需要具有極大的促進作用。

（3）增加調蓄能力，減小調水壓力。聊城現有平原水庫4座，均為非農業用水。灌區灌溉主要依靠黃河水，溝渠儲水能力0.6億m3左右，儲水總量少，調蓄能力有限，無法根據水量調度情況及時引蓄黃河水。針對供用水矛盾日益突出的現狀，當地政府加大了水庫建設力度，在建、擬建的17座水庫中利用黃河水的8座、庫容1.11億m3，南水北調東線水庫9座、庫容1.17億m3。水庫建成后，利用灌溉、調水間隙，多引多蓄黃河水、長江水，增加水資源調蓄能力，減小灌溉與應急調水矛盾，提高應急調水保證率。增強蓄水意識，盡快完成平原水庫建設，實施錯時引水，可減緩應急調水與灌溉用水矛盾，增加應急調水流量，縮短應急調水時間。

3.2合理規劃調水時段

應急調水一般于11、12月開始，次年2、3月結束；個別年份10月開始調水，5、6月結束。應急調水跨越凌汛期和春季灌溉期，往往存在與灌區灌溉爭相引水的矛盾，尤其是遇到干旱、低氣溫等極端天氣年份；受各種因素影響，凌汛期實施應急調水難度較大、成本較高。一般每年9—10月，當地灌溉用水減少，黃河流量相對較大，是應急調水的有利時機，調水時段可選擇9、10月至12月、次年1月；近幾年，黃委精細調度，春季黃河流量較大，3月當地春灌結束后，也是應急調水的大好時機，調水時段可選擇3、4月灌溉間隙。如，2014—2015年度引黃入冀應急調水，計劃從位山閘引水4.02億m3，因與當地灌溉用水沖突，在引水2.95 億m3的情況下，位山西渠停止應急調水；為彌補引黃總量不足，2015年4月7日，黃委決定利用位山線路向河北調水0.7億m3，流量不超過80 m3/s；調水期間，艾山站黃河水流量1000m3/s左右，位山閘供水1.19億m3，應急調水進展順利。因此，結合黃河水量調度情況，盡量避開當地引水，合理確定調水總量，合理規劃調水時段，集中大流量、短時間實施應急調水，縮短調水時間，降低調水成本，對順利實施應急調水極為有利。

3.3發揮備用線路作用

位山線路作為應急調水線路，可較好地完成應急調水任務，但為提高應急調水保證率，1996年建成陶城鋪東閘，設計引水流量100 m3/s，作為位山線路的備用線路。陶城鋪東閘引水條件好，2000年引黃濟津應急工程施工時，對陶城鋪東閘進行了維護，但灌溉設施一直沒有配套。一旦配套，平時可利用陶城鋪東閘解決聊城西部、北部農田灌溉問題，作為位山閘引水不足時的水源補充，減緩位山線路灌溉供水壓力，增加引黃供水機動性；應急調水時，一旦位山線路出現問題，作為備用線路可隨時投入使用，能夠大流量、長時間實施應急調水，實現灌區灌溉與應急調水、引水區與受水區各自利益的雙贏。打通閘后渠道，充分發揮備用線路應有的作用，也是提高應急調水保證率的重要措施。

4　結語

通過對位山線路多年來引水 時段、引水引沙、跨越凌汛期調水等問題的分析研究，筆者認為各種因素對實施應急調水的影響客觀存在。春季灌溉次數多、時間長，其間往往出現應急調水與灌溉用水沖突，遇到干旱年份，引黃灌溉與應急調水矛盾更加突出；汛期各地降雨量大，降雨次數增多，不會出現大的旱情；秋灌引水次數少、引水時間短，即使個別年份出現干旱，一般不如春季旱情嚴重。為減緩灌溉、凌汛與應急調水的矛盾，提前做好應急調水計劃，在滿足當地灌溉的前提下，確定最優應急調水時段、調水流量，為灌區引黃與應急調水聯合調度提供技術支持。

合理選擇應急調水時段，合理確定引黃水量，避開應急調水與灌區灌溉、平原水庫爭相引水的時段，避開凌汛期天氣較冷的時期，分時段、集中大流量、短時間實施應急調水，提高應急調水保證率，縮短調水時間，降低調水成本，既保證應急調水的順利實施，又兼顧灌溉、平原水庫蓄水，使有限的水資源發揮最大經濟效益。

中圖分類號：TV682

文獻標識碼：B

文章編號：1004-7328（2016）01-0028-03

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.01.009

收稿日期：2015—11—20

作者簡介：崔兆東（1993—），男，主要從事水資源管理、引黃供水工作。