南水北調工程在山東黃河汛情防御中的運用

李忻語，袁 超，任澤儉

（1.南水北調東線山東干線有限責任公司，山東 濟南 250109；2.東平湖管理局東平黃河河務局，山東 東平 271500；3.山東潤魯工程咨詢有限公司，山東 濟南 250109）

2021年9月27日至10月5日，黃河山東段出現自1988年以來最大洪水，一度啟動了33 d的黃河防御Ⅲ級應急響應。與此同時，受自有氣象資料（1916年）以來歷史第二多降雨影響（截至10月20日，山東省平均降雨964.1 mm，超常年49.3%，其中魯西北地區超53%），9月底起東平湖（指一級湖，下同）水位連續超警戒水位41.72 m（1985國家高程，下同）22 d。“黃汶相遇、峰峰相疊”，東平湖再向黃河泄洪，將加劇下游險情。為保護黃河下游和東平湖安全，山東省防汛抗旱指揮部在決定錯峰擇機向黃河分流東平湖來水同時，立即啟用環東平湖三處南水北調渠道工程泄洪，其中起主力泄洪作用的南泄口門首次使用，通過八里灣船閘、八里灣泄洪閘，沿南水北調東線的柳長河、梁濟運河渠道工程泄水入南四湖上級湖1.72億m3；沿濟平干渠工程和穿黃河工程泄水1.365億m3。另外，加上南水北調小運河工程為金堤河分洪、南水北調配套水庫分蓄洪水等，南水北調工程削減黃河洪峰超1/3。

1 雨情和汛情分析

1.1 黃河秋汛

2021年伏秋汛期黃河流域發生多次強降雨過程，特別是9月下旬至10月上旬，中下游形成3次編號洪水，經三門峽、小浪底、西霞院聯合調度，黃河山東段形成大流量、長歷時的秋汛洪水。洪水期間，黃河東平段又有金堤河、大汶河澇水匯入，河道最大流量5 100～5 370 m3/s，其中：孫口站最大流量為10月3日14時5 100 m3/s；艾山站最大流量為10月5日11時5 370 m3/s。河段超4 000 m3/s流量運行持續24 d。黃河東平段各水位站最高水位：石洼10月3日18時45.01 m（距警戒水位0.19 m）、丁莊10月4日10時44.27 m、黃莊10月4日14時30分43.39 m（距警戒水位0.07 m）、蔭柳科10月4日16時42.48 m。

1.2 大汶河及東平湖秋汛

受大汶河流域多次降雨影響，2021年9月20日22時10分，入東平湖最后一級的戴村壩水文站監測到本年度入湖最大洪峰，流量1 630 m3/s。戴村壩水文站秋汛洪峰情況見表1。

表1 2021年戴村壩站秋汛洪水統計表m3/s

9月21日9時、27日9時，東平湖一級湖水位先后兩次超過警戒水位。10月2日16時，東平湖一級湖水位達到最高水位42.47 m，高于警戒水位0.75 m，相應蓄水量6.91億m3，為2001年以來最高值。10月18日23時，東平湖水位安全回落至警戒水位，東平湖超警戒水位安全運用26 d。

2 南水北調工程分洪調度運行

為削減黃河洪峰、減輕東平湖一級湖防洪壓力，在擇機錯峰向黃河干流分洪的同時，山東省啟用南水北調濟平干渠工程、南水北調穿黃河工程、八里灣船閘廊道和八里灣泄洪閘分洪。期間9月29日2時，陳山口、清河門退水閘北排入黃河最大下泄流量為693 m3/s（僅為此時入東平湖流量的50%左右），10月11日其他渠道合計泄水最大流量236 m3/s。

2.1 東平湖進水和泄入黃河水量

自9月20日8時至10月25日8時，戴村壩站監測入湖水量9.36億m3。通過清河門、陳山口退水閘擇機錯峰下泄6.285億m3。

2.2 南水北調工程向南分洪調度

自10月4日7時至10月20日12時，八里灣泄洪閘經南水北調柳長河、梁濟運河向南分泄東平湖洪水入南四湖上級湖，期間最大泄水流量49.4 m3/s，八里灣泄洪閘南排水量0.62億m3；自10月2日14時至20日12時，八里灣船閘開啟，期間最大分洪流量為88 m3/s，下泄水量1.1億m3。

2.3 南水北調渠系北排分洪調度

自10月1日開啟南水北調濟平干渠渠首閘和南水北調穿黃出湖閘分泄東平湖洪水，至10月25日12時關閉閘門，濟平干渠渠首閘最大分洪流量36.5 m3/s，泄洪量0.694億m3；穿黃河工程出湖閘最大分洪流量40 m3/s，泄洪量0.661億m3。此次雖然南水北調渠道泄洪僅為3.075億m3，接近泄水總量1/3，卻是在“黃汶峰峰相疊”和東平湖超警戒水位的千鈞一發時刻所為，對削減黃河洪峰和守護東平湖安全戰略意義特別重大。

3 存在的問題

3.1 東平湖的功能定位

獲山東省政府批復的《東平湖生態保護和高質量發展專項規劃（2020—2035年）》指出，東平湖既是黃河流域唯一的重要滯洪區，又是南水北調東線工程的輸水通道以及山東省生態安全的重要節點，這三個功能應是相互依存和支撐的關系。一是南水北調工程生態保護作用，東平湖已經成為南水北調工程的一部分，對南水北調工程為東平湖生態安全功能的促進和保護作用認識不足，這種作用將會隨著南水北調二期工程的實施進一步凸顯。二是南水北調工程泄洪作用，南水北調工程建成通水前，東平湖蓄滯洪運用原則是優先使用一級湖，確有需要再啟用二級湖。而今應是“優先使用一級湖，確有需要，啟用南水北調工程泄洪，再有需要啟用二級湖”。南水北調工程拉長了東平湖蓄滯黃河、大汶河洪水功能層級。三是東平湖防洪責任和管理權限不統一，缺少高效溝通協調防汛機制，分滯洪水工程性短板突出。如八里灣泄水閘閘后渠系不配套、退水閘后淤積嚴重造成退水不暢、八里灣船閘泄水與南水北調渠道承載協調問題等，都對今年泄洪造成一定影響。其實近20年來，已經出現四次“黃汶相遇”的危急情況，防汛責任壓細壓實和協調的高效靈活等問題應引起足夠重視。

3.2 泄洪流量受限

一是工程問題。受南水北調渠道設計斷面和流量限制，泄洪能力偏低。其中南排逆行入南四湖，還受渠道比降影響，泄水流量過大會形成次生內澇。濟平干渠已運行15年，局部已有水毀情況，泄水流量達不到設計值加大值60 m3/s，洪水至濟南京福閘后沿小清河入海。穿黃工程入聊城小運河工程后，因徒駭河馬頰河澇水涌入水位持續升高，通過緊急協調3處南水北調配套水庫承接澇水，分泄水量已近極限。二是東平湖泄水和沿渠兩岸內澇排水交織。南水北調工程定位為非汛期調水且肩負汛期協助地方排澇重任，2021年秋汛，濟平干渠段和小運河段內澇全省最重，秋種普遍推遲20 d左右，在服從大局為東平湖泄水前提下，南水北調渠道協助當地排澇超2億m3，但其中協調工作相當繁瑣。三是泄水對工程損毀嚴重。正常調水時，通過沿線閘門精準控制，協調流量、流速、水位關系，最大程度減少對渠道的不利影響。但泄水過程只力求應急下泄，對工程損毀嚴重，初步統計有24處直接損失1 050萬元。另外直接泄水的全斷面襯砌渠道，渠底逆止閥因泥沙沉積受損普遍。

4 建議與展望

4.1 統籌發展與安全的關系

推進黃河流域生態保護和高質量發展，必須統籌發展和安全兩件大事，要時刻強化底線思維、長線思維，提高風險防范和應對能力。作為南水北調工程的一部分，在黃河東平湖汛情防御上，要著力解決長期積累的欠賬問題，從思想和物資兩個層面提高汛期風險防控水平。

4.2 把南水北調工程納入黃河防洪體系

南水北調工程固然是東平湖發展為山東省生態安全重要節點的骨干力量，今后也應成為黃河防洪體系的重要一環，其運用前提應該是“東平湖一級湖不能滿足黃河大汶河削峰要求時”。這樣，也進一步豐富了“南水北調四條生命線”的科學內涵，使南水北調工程同時成為“復蘇江河生態環境生命線”的參與者和捍衛者。

4.3 創新東平湖洪澇防御的體制機制

將東平湖打造成山東黃河流域生態保護和高質量發展的示范區已成為全省發展戰略，依法治水、科學治水更顯迫切。東平湖自然位置特殊、戰略地位顯赫，把規范高效的東平湖洪澇防御體制機制賦予法律地位尤為重要。鑒于東平湖管理和防汛屬地為主的現狀，建議在目前由市長擔任每年東平湖防汛第一責任人的前提下，盡快創新東平湖防汛協調機制，統籌各方資源。重點突出多部門防汛預案有機銜接和常態化防御基礎工作，不搞各自為戰，力求無縫銜接。建議“建立東平湖安全發展基金制度”，每年從出湖的調水水費中列支5%～10%比例作為基金，專門用于東平湖安全、水毀項目和防汛基礎設施建設，試行后立法確定。另外，在修訂《山東省南水北調條例》時，宜對南水北調工程在其中的功能作用進一步補充明確，確定其應有的戰略地位，這對協調多方關系，構筑黃河東平湖和南水北調運行協調新機制，促進汛期防御水平提高意義重大。

4.4 加快水毀工程修復，恢復提高泄洪能力

一要立足今后防大汛的目標要求，抓緊組織力量修復泄水損毀的南水北調渠道工程、環東平湖堤防工程，力爭2022年汛前恢復渠道的設計輸水能力和東平湖蓄水能力。二要優化完善八里灣船閘、八里灣泄水閘泄水功能，保持與南水北調柳長河工程的暢通銜接。