連云港市東溫莊水庫向日照市嵐山區增供水可行性分析

孔 艷 ，杜寶義 ，劉廣東 ，季培培 ，陳 達

（1.連云港市市區水工程管理處，江蘇 連云港 222003；2.連云港市水利規劃設計院有限公司，江蘇 連云港 222003；3.連云港市臨洪水利工程管理處，江蘇 連云港 222003）

1 日照市嵐山區概況

山東省日照市地處山東半島南翼、魯蘇兩省交界，黃海之濱。日照市嵐山區位于日照市南部，東濱黃海，西臨臨沂市莒南縣和日照市莒縣，北連日照市東港區，南接江蘇省連云港市贛榆區，是山東半島藍色經濟區重點開發區域、魯南臨港產業核心區、山東省鋼鐵精品基地所在地，是日照的城市副中心、臨港工業基地。

嵐山區年平均降雨量898 mm，多年平均水資源總量僅2.51億m3，人均占有量不足680 m3（不到全國人均占有量的1/4，遠低于世界公認的人均1000 m3的最低安全保障線），從水資源總量及人均占有量來看，嵐山區均屬水資源短缺地區。隨著山東半島藍色經濟區重點區域的開發建設，嵐山區規劃用水需求量將劇增，由于本地水源匱乏、無法滿足規劃供水需求，嵐山區規劃用水需求量較大，由于本地水源匱乏、無法滿足規劃供水需求，在本地節水、優化水資源調配的同時，擬通過外流域調水以多途徑緩解供需水矛盾。

2 東溫莊水庫概況

東溫莊水庫位于連云港市贛榆區石橋鎮東溫莊村以北，地處江蘇省東北沿海蘇魯兩省交界地帶，是通榆河北延送水的配套調蓄工程。為解決贛榆區柘汪鎮及柘汪臨港產業區淡水供應，保障區域經濟持續發展，2011年在石橋鎮東溫莊村以北的龍北干渠西側新建東溫莊水庫，通過開挖龍北干渠約3.8 km彎段圍成的區域建庫蓄水，水庫于2015年建成蓄水。該水庫的建設可有效攔截洪水及非汛期徑流，增加當地可利用水資源量；抽引江淮水補庫存蓄，調節用水高峰期的供水需求。目前連云港境內江淮水調水通道有東西兩條線路，西線通過淮沭河調淮水入薔薇河供東海、市區及贛榆用水；東線通過通榆河調江水入薔薇河供市區、贛榆用水。東、西線江淮水調入薔薇河后，向贛榆為相機供水。

東溫莊水庫工程的主要功能是為贛榆區石橋鎮、柘汪鎮及柘汪臨港產業區生活、生產提供水源，兼顧區域防洪及下游農業灌溉。東溫莊水庫工程屬小（1）型水庫，工程等別為Ⅳ等。東溫莊水庫下游防洪標準為20年一遇，水庫大壩按20年一遇設計、100年一遇洪水校核，相應設計洪水位12.77 m，校核洪水位12.89 m，防洪高水位12.77 m，汛限水位12.50 m。水庫設計總庫容973萬m3，近期興利庫容600萬m3、遠期699萬m3，調洪庫容79萬m3，近期死庫容294萬m3（相應死水位9.50 m），遠期死庫容195萬m3（相應死水位9.00 m），庫底高程8.00 m，中遠期多年平均可供水量5376萬m3。

柘汪片區現狀用水量約5萬m3/d。根據規劃，柘汪片區2020年基本建成，柘汪片區建成后總用水量約14.73萬m3/d；遠期考慮到節水等因素，總用水量基本同片區建成后的總用水量。因此，本次分析東溫莊水庫向柘汪片區供水規模按近期5萬m3/d、中遠期15萬m3/d考慮。

3 東溫莊水庫向日照市嵐山區增供水可行性分析

東溫莊水庫位于通榆河北延調水線路上，水庫水源相對較有保障、具備一定的調蓄能力，且與日照市相距較近（距日照市嵐山區直線距離僅11 km）。因此，本文研究擬充分利用東溫莊水庫的調蓄能力，在不影響水庫原供水區域（連云港市柘汪片區）日常供水的基礎上，通過優化水庫運行調度方案及擴大調引江淮水量來挖掘水庫的供水潛力，向日照市增供部分水量，以緩解嵐山區的供需水矛盾問題，擴大通榆河北延送水線及東溫莊水庫的供水效益，加大區域合作力度，促進地方經濟可持續發展和社會的和諧穩定。

3.1 供水原則

東溫莊水庫供水應優先滿足原供水區域，在滿足原供水區域并有余力的前提下向增供水區域供水。

東溫莊水庫水源主要為從薔薇河調引江淮水，考慮薔薇河低水位（水位低于2.0 m）及突發性水污染事故等時段不能滿足調水要求，水庫調度運用時為原供水區域預留部分調蓄庫容，庫水位在滿足原供水區域調蓄庫容的基礎上方可向增供水區域供水。同時，為避免大溫莊翻水站泵站機組頻繁啟閉運行、盡量減少翻水量，本文分析設置大溫莊翻水站開機補庫水位及停機水位以優化水庫運行調度方案。

3.2 供水方式及供水規模

東溫莊水庫向原供水區域及增供水區域供水均按常態供水考慮，其中原供水區域供水保證率為97%，增供水區域供水保證率為95%。原供水區域的供水規模按近期5萬m3/d、中遠期15萬m3/d考慮。

日照市嵐山區為東溫莊水庫的增供水區域。根據嵐山區用水缺口及東溫莊水庫工程調蓄能力等實際情況，確定東溫莊水庫向日照市嵐山區凈供水規模為10萬m3/d，用于工業用水。考慮取水、輸水（管網漏損）及水廠制水等過程的水量損失，本次研究取水、輸水等過程的水量損失按10%考慮，由此計算得東溫莊水庫增供水規模為11萬m3/d。

3.3 預留供水庫容的調蓄天數

由于東溫莊水庫位于連云港市調引江淮水的末梢，調水線路長，部分時段無法調引江淮水補庫，需預留部分有效庫容進行調蓄，以滿足原供水區域的供水要求。

東溫莊水庫預留供水庫容的調蓄天數主要由無法從薔薇河調引江淮水的時段確定。經分析，薔薇河由于受臨洪水位較低及上游來水污染影響等而不能向東溫莊水庫調水的因素較多。對上游來水發生突發性污染事件、新沂河行洪期間中斷向薔薇河送水等情況分析，可知上述情況影響薔薇河供水時段平均不超過14 d。考慮適當留有余地并借鑒附近的薔薇湖等類似工程經驗，本文研究東溫莊水庫預留供水庫容的調蓄天數確定為14 d。即東溫莊水庫庫水位在滿足原供水區域14 d調蓄庫容的基礎上，方可向增供水區域供水。

3.4 供水條件

3.4.1 水庫供水死水位確定

東溫莊水庫向原供水區域供水的死水位為9.0 m。按水庫有效庫容預留原供水區域14 d供水量的原則進行調蓄，近期向增供水區域供水的最低水位為9.42 m、中遠期為10.13 m。

3.4.2 大溫莊翻水站開停機水位確定

東溫莊水庫水源主要為大溫莊翻水站抽引江淮水入庫，為避免泵站機組頻繁啟閉運行、盡量減少翻水量，大溫莊翻水站開機水位按水庫在滿足原供水區域（供水保證率97%）和增供水區域（供水保證率95%）常態供水的同時，預留原供水區域和增供水區域14 d供水量調蓄庫容的原則確定；停機水位考慮一次抽水滿足原供水區域和增供水區域7 d供水量，即在開機水位的基礎上預留原供水區域和增供水區域7 d供水量調蓄庫容的原則確定。經計算，大溫莊翻水站在原供水工況下近期開機水位、停機水位分別為9.42 m、9.63 m，中遠期開機水位、停機水位分別為10.13 m、10.69 m；在增供水工況下近期開機水位、停機水位分別為10.20 m、10.81 m，中遠期開機水位、停機水位分別為10.9 m、11.5 m。

3.5 日調節分析計算

（1）水庫多年日徑流調節計算原理

根據水量平衡原理，調節計算以水位作精度控制，控制精度小于1 cm，根據“Σ來水量-Σ出水量=庫容增量”進行水量平衡演算。試算時先假定一個水位，得假定庫容，根據庫容增量與上一天庫容得試算庫容，如假定庫容與試算庫容在1 cm水位級下誤差最小，則試算水位正確，進行下一天試算，如不符合，則從新假定水位試算。

（2）入庫徑流

東溫莊水庫徑流主要來源于四部分：①東溫莊水庫庫區降雨產流；②龍北干渠區域降雨產流；③龍北干渠渠首閘從石堰漫水閘上引龍河水入庫；④大溫莊翻水站提引北調江淮水補庫。

（3）水庫出水量

東溫莊水庫出水量共有4部分組成：①蒸發損失；②滲漏損失；③供水量，包括原供水區域（柘汪片區）及增供水區域（日照市嵐山區）的供水；④棄水，當水庫達到正常蓄水位后，庫區產流及龍北干渠產流超過正常蓄水量部分作為棄水排出。

（4）供需水平衡分析結果

根據徑流調節計算條件及原理進行多年日調節計算，得到不同工況下東溫莊水庫長系列日徑流調節計算統計成果見表1，東溫莊水庫原供水區域、增供水區域的供水保證率見表2。

表1 不同工況下東溫莊水庫多年日調節計算統計成果單位：萬m3

表2 不同工況下東溫莊水庫供水保證率成果表

由上述計算成果可知，東溫莊水庫供水水源主要為通過大溫莊翻水站抽引江淮水。原供水工況下近期、中遠期大溫莊翻水站多年平均抽引江淮水量分別為1081萬m3、4547萬m3，增供水工況下大溫莊翻水站多年平均抽引江淮水量分別為4918萬m3、8541萬m3；增供水后，大溫莊翻水站近期、中遠期多年平均抽引江淮水量分別增加3837萬m3、3993萬m3。由此可見，近期、中遠期增供水量基本為大溫莊翻水站抽引的江淮水。各供水工況下近期、中遠期，原供水區域和增供水區域的供水保證率均能滿足常態供水（原供水區域97%，增供水區域95%）要求。

4 東溫莊水庫水質分析

由前文可知，東溫莊水庫徑流主要來源于四部分，因此，東溫莊水庫水質分析主要針對薔薇河水質、東溫莊水庫經薔薇河調引江淮水沿線水質、龍王河石堰漫水閘閘上水質和東溫莊水庫匯水區徑流水質。

根據《地表水環境質量評價辦法（試行）》，水質現狀評價采用單項指標法，即主要水質指標檢測值與標準值進行比較，當某項指標超過目標水質標準，即認為該項水質指標超標，水體不符合相應的功能要求。水質評價指標包括溶解氧、高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、總磷、氨氮、石油類、揮發酚、氟化物、六價鉻、銅、鉛、鋅、鎘、汞、總氰化物、糞大腸菌群、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽共20項。

本次研究水質評價主要采用連云港市環保局提供的監測資料（采樣、分析單位為連云港市環境監測站），并收集部分水利系統監測資料作為補充。對相關水質監測斷面研究后可知，薔薇河作為東溫莊水庫的主要水源，薔薇河臨洪現狀水質大部分時段可滿足水質目標（Ⅲ類）要求，但仍有水質不達標（Ⅳ類水）時段出現；東溫莊水庫調水線沿線各河道水質現狀均不能穩定滿足相應水質目標（Ⅲ～Ⅳ類）要求，烏龍河、范河、朱稽河等現狀水質較差；龍王河現狀水質亦不能穩定滿足水質目標（Ⅳ類）要求；東溫莊水庫匯水區本地徑流水質一般，基本能夠滿足水庫供水要求。東溫莊水庫工程建成后，在根據龍王河水質情況相機調度引水，薔薇河向東溫莊水庫調水沿線水質一般時段按規劃要求符合Ⅲ類水標準的情況下，東溫莊水庫水質基本可達Ⅲ類水標準。

5 結語

利用通榆河北延送水線路及東溫莊水庫等既有水利工程，增做部分送水工程，通過優化水庫運行調度方案及擴大調引江淮水量，以及薔薇河向東溫莊水庫調水沿線水質在一般時段按規劃要求符合Ⅲ類水標準的情況下，向日照市嵐山區增供水11萬m3/d，基本滿足常態供水要求。增供水后，東溫莊水庫原供水區域（柘汪片區）供水也均能滿足要求，因此認為東溫莊水庫向日照市嵐山區增供水在技術角度是可行的。

但因原供水區域與增供水區域處于不同省份、不同流域，調水除技術問題外，還牽扯到方方面面的因素，如水量分配、水費征收、輸水線路、工程投資、運行管理等，這都有待以后進一步的研究和探討。