南四湖水量監控管理現狀及對策初探

汪躍軍 王敬磊 梅 梅 李 斯 劉開磊

南四湖水量監控管理現狀及對策初探

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一、引言

南四湖作為蘇魯省際湖泊，水資源管理難度大、水事矛盾突出。以往開展的南四湖水量分配研究工作，由于缺少必要的控制工程和監督手段等原因未能得到有效地落實執行。隨著最嚴格水資源管理制度、“三條紅線”管理措施的落實，尤其南水北調東線工程運行后，進一步加大了南四湖的水資源管理難度。本文在調查與分析南四湖流域水量監控管理現狀的基礎上，初步探索南四湖水量監控的對策，以期為推動南四湖水量分配及水資源管理提供技術支撐。

二、南四湖基本情況

南四湖既是湖泊，也是南水北調東線工程輸水控制干渠，是控制性的省界工程。南四湖流域面積共31700km2，其中上級湖流域面積27500km2，下級湖流域面積 4200km2。多年平均降水量695.2mm，平均徑流量 29.6 億 m3。

南四湖入湖河流共計53條，有30條注入上級湖（其中湖西15條、湖東15條），23條注入下級湖（湖西10條、湖東13條），主要出湖河流有4條（韓莊運河、老運河、不牢河、伊家河）。流域面積在1000km2以上的河流有9條，全部注入上級湖，其中湖東3條（白馬河、泗河、洸府河），湖西有6條（東魚河、洙趙新河、梁濟運河、復新河、大沙河、新萬福河）；流域面積在100～1000km2的河流有15條；現狀條件下，有13條入湖口門建有控制性閘壩工程。主要防洪工程有二級壩樞紐、韓莊樞紐、藺家壩樞紐、湖西大堤及湖東堤等。

三、水量監控規劃及實施情況

1.南水北調東線工程規劃

（1）規劃情況

《南水北調東線工程規劃》（2001年修訂）提出水量監測工程建設主要任務是對南水北調輸入南四湖的水量、南四湖北送的水量、江蘇及山東兩省引水量進行監測。

規劃在河流入湖口新建一批控制涵閘，其中第一期工程安排建設姚樓河、大沙河、楊屯河、潘莊引河4座控制閘，其余安排在第二期工程建設，并在湖東、湖西所有引水河道設立水量監測站。對引水量較大的39條河流擬建水文站或流量監測站進行引（排）水量監測，新建入湖河流水文站21個，改造水文站4個，河（渠）流量控制站14個，監測河流占入湖河流總數的73.6%；在50個提水工程（泵站）中，配備泵站計量設施48個（處），占總提水工程的96%（潘莊灌區、勝利渠灌區提水工程因河口擬建監測設施，不再另設計量設施）。

（2）實施情況

目前已建設姚樓河、大沙河、楊屯河、潘莊引河4座控制閘，完成一期建設任務。

2.國家水資源監控能力建設淮河流域項目

（1）規劃情況

國家水資源監控能力建設淮河流域二期項目規劃建設南四湖19條入湖河流的水量監控站點，其中湖西17條，湖東2條。其中ADCP二線能坡法7個，雷達波（非接觸式）12個；2016年實施復新河、梁濟運河、老萬福河、蔡河、東魚河5個；2017年實施惠河、新萬福河、洙水河、潘莊引河、老運河、鹿口河、龍拱河7個；2018年實施大沙河、楊官屯河、姚樓河、洙趙新河、鄭集河、沿河、西支河7個。

（2）實施情況

根據二期項目實施計劃安排，2016年度建設完成5條河流水量監控站點，于2016年6月開始相關工作，至今已完成全部建設任務；2017年度擬建設完成7條河流水量監控站點，已于當年2月完成年度建設任務招標采購工作，且已完成施工現場查勘及施工方案審查，現已有序開展站點建設工作。

四、水量監控建設及管理現狀

1.入湖水量監控

（1）已有水文站網控制河流

南四湖上級湖有入湖河道30條，其中9條河道在入湖口附近建有水文站，控制面積18671km2；下級湖有入湖河道23條，其中3條河道在入湖口附近建有水文站，控制面積1588km2。南四湖共計12條入湖河流已有水文站網控制入湖流量，現狀控制面積合計20259km2，占南四湖總流域面積的63.9%。

（2）已有（規劃）建設流量監測控制河流

淮委國家水資源監控能力建設二期項目中，明確在南四湖19條入湖河道入湖口處建設水量計量設施，19條河道分別為復新河（復興河）、梁濟運河（后營測站）、老萬福河、蔡河、東魚河、惠河、新萬福河、洙水河、潘莊引河、老運河（勝利渠渠首）、鹿口河、大沙河、楊官屯河、姚樓河（蘇魯邊河）、洙趙新河、鄭集河、龍拱河、沿河、西支河。

目前，淮委國家水資源監控能力建設二期項目已經開始實施，相關河道的計量監測設施正在建設安裝中。

（3）已有水閘控制河流

南四湖53條入湖河道中，入湖口處建有水閘進行控制的河道有13條，分別為：龍拱河、挖工莊河、五段河、八段河、洙趙新河、復興河、沿河、鹿口河、鄭集河、大沙河、楊官屯河、蘇魯邊河（姚樓河）、潘莊引河。除挖工莊河、五段河、八段河以外，其余9條河流均已在國控流域二期項目中規劃建設水量自動監測站。

2.出湖水量監控

（1）出湖河道

南四湖主要出湖河道4條（不牢河、韓莊運河、伊家河和老運河），出湖口門均受水閘控制（藺家壩閘、韓莊節制閘、伊家河節制閘、老運河閘）并建有水文站進行監測（上下游水位、過閘流量），出湖水量由人為調度控制。

（2）已有非農業取水口水量監測

目前確定有水量計量設施的非農業取水口共計3處，分別為徐州首創水務有限責任公司取水口、鄒縣電廠取水口、沛縣大屯煤電公司取水口，均采用提水方式從南四湖取水，許可取水量合計為14250萬m3。

（3）取水口取水量巡查

南四湖流域取水口門眾多，取水監測難以全部覆蓋，目前采用巡查的方式來了解36處主要取水口門的取水情況，其中上級湖主要巡查取水口門10處，下級湖主要巡查取水口門26處。

3.南水北調—南四湖周邊泵站翻水量監測

根據《水利部關于批準下達南水北調東線一期工程2014～2105年度水量調度計劃的通知》（水資源〔2014〕318號）文件精神，淮河水利委員會負責省界斷面的水量水質監測，并實現監測數據共享。按照淮委的部署，確定藺家壩、臺兒莊、二級壩、長溝4處泵站為南水北調東線一期工程水量計量監測斷面。通過對4處泵站翻水量的計量監測，可以比較清楚地了解通過南水北調東線工程出入南四湖的水資源量。

五、水量監控設施管理現狀及存在問題

1.監控管理現狀

（1）南四湖周邊水文站網管理

南四湖周邊各水文站隸屬地市水文局，現有12條入湖河流建有控制水文站，分別隸屬濟寧市水文局、棗莊市水文局、江蘇省水文水資源勘測局徐州分局；上級湖南陽島和下級湖微山島分別設立有南陽、微山水位站，分別代表上、下級湖水位，兩站均隸屬濟寧市水文局。水文站測驗數據上報所屬地市水文局后再傳至蘇魯兩省水文局，由兩省省水文局統一分發到淮委水文局和沂沭泗局水文局。

現狀條件下部分入湖水量能夠得到一定控制，而出湖（引水）流量尚無法有效控制。

（2）南水北調東線南四湖周邊泵站翻水量監測現狀

南水北調東線泵站翻水量，現狀由南水北調東線總公司通過泵站自動監測系統開展計量性監測，同時水利部授權淮委水文局對泵站進行監督性監測，兩套數據均上報水利部水文局。

（3）取水計量設施管理

南四湖周邊目前有178個主要取水口，其中有69個已頒發取水許可證，目前已實現監控3個。現狀取水計量設施實行分級管理，已有建設規劃主要針對非農取用水戶計量監控，大量引水灌溉河道計量設施布設不足。

2.存在問題

（1）入湖水量監控站點不足

南四湖地區共有53條入湖河流，有水文站監控的河流有12條，控制面積僅占南四湖流域面積的63.9%，監測站點數量不足，控制范圍有限，且水文站距離河口均較遠，不能準確監測計量水文站斷面至入湖口處的取用水量。

（2）監測站網布局不盡合理

現狀監測站覆蓋河道不全，采集要素不夠完整，難以控制流域內不同水資源分區的水量平衡和行政區劃間的水量分配，滿足不了水資源精細化管理的要求。

（3）取水量難以全面監控

南四湖周邊取水口門數量龐大、種類繁多，難以對所有取水口門的取水量進行全面監控。

（4）專業水資源監測隊伍不足

目前南四湖地區水資源監控計量信息基本都來源于地方水文系統，但地方水文系統側重點在于監測汛期洪水，對于非汛期水資源量監測相對較少。

（5）監控管理體系有待完善

現狀管理體系不健全，管理體制未徹底理順，存在多頭監管的現象，各部門之間信息往來不暢，導致各自所掌握資料的片面性。

六、水量監控對策及建議

在充分利用淮河水利委員會、涉及省區以及沂沭泗局已有工程建設基礎上，整合已有的水文站、規劃水文站、規劃省界斷面、大中型水庫、控制性閘壩及泵站（包括南水北調工程沿線工程節點）信息，增加必要水位或流量監測、數據傳輸等設備，建立完善的南四湖水資源監控體系。

1.53條入湖河流

根據相關監控建設規劃資料及成果，截至國家水資源監控能力建設淮委二期項目實施完成后，將實現南四湖19條入湖河流的水量監控。未開展監測站點建設的34條入湖河流中有閘控制3條，無閘控制31條。結合國家水資源監控能力建設淮委二期項目取水監控體系中自動控制站點建設的原則和思路，建議對于入湖河口有閘控制的河流，優先選擇設置水位在線監測站，采用雷達式水位計、RTU等；對于無閘控制的入湖河流優先選擇設置流量在線監測站，采用雷達波法或ADCP二線能坡法等。

2.4條出湖河流

南四湖4條主要出湖河道（不牢河、韓莊運河、伊家河和老運河）均受水閘控制并建有水文站進行監測，出湖水量由人為調度控制。現狀水文站能夠滿足出湖水量監控要求，建議不再重復規劃。

3.取用水口門

南四湖周邊目前有178個主要取水口，其中提水式140個，引水式38個。除3個非農業取水口、南水北調東線工程南四湖周邊各泵站（控制梁濟運河、順堤河、韓莊運河3條）、19條河流（規劃建設水量自動監測站）開展計量監測以外，建議對剩余的153個取水口門，根據取水方式采取必要的計量監測：對于134個提水式取水口，安裝管道流量計進行水量計量監控；對于11個有閘門控制的引水式取水口，加裝水位觀測設施，通過巡測率定水位—流量關系后，利用水位數據計算取水量；對于8個無閘門控制的引水式取水口，安裝流量在線監測設施。

七、結論

依據新時期水利工作方針和實施最嚴格水資源管理的要求，遵循南四湖兩省共用水源矛盾多、水量少、生態要求較高和南水北調東線重要調蓄湖泊的特點，按照系統管理、統一調度、分級監控的原則，全面監控南四湖53條入湖、4條出湖河流水量，全面計量從南四湖直接取水口門取水量，分級監控和計量間接從南四湖取水工程取水量，對實現南四湖水資源統一調度，促進南四湖地區水資源合作、高效利用和南四湖生態環境良好具有重要的現實意義

（作者單位：1.淮河水利委員會水文局（信息中心） 233000 2.安徽淮河水資源科技有限公司 233000 3.中水淮河規劃設計研究有限公司 230000 4.淮委沂沭泗水利管理局 221018）