抬高蚌埠閘蓄水位可行性分析及綜合效益研究

管佳佳

（安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230088）

1 蚌埠閘樞紐工程概況

蚌埠閘樞紐工程位于淮河中游，距中上游淮河臨淮崗洪水控制工程約230km，其主要作用為壅高淮河中游干流水位，以利于蚌埠、淮南等城市用水和沿淮及淮北平原農田灌溉，提高船舶通航能力，同時利用壅水落差及剩余泄量發電。工程由節制閘、雙線船閘、水電站、分洪道、堤防組成，是一座具有防洪、蓄水灌溉、航運、發電、供水等綜合效益的大型樞紐工程。工程設計洪水標準為100 年一遇，閘上流域面積12.1 萬km2，設計洪水位閘上23.09m，閘下22.97m[1]。

2 研究的必要性

蚌埠閘樞紐工程建于20 世紀50 年代，原設計認為“近期由于臨淮崗水庫尚未建成，灌溉面積亦未大量發展，閘上灌溉蓄水位經征求各方面的意見后，暫定為17.0～17.5m。在遠景情況下，蚌埠閘上正常灌溉蓄水位可以考慮選用19.0m”。

現行的蚌埠閘調度運行辦法制定于2008 年，受限于當時的社會經濟水平、沿淮兩岸防洪除澇條件等因素，蚌埠閘正常蓄水位控制在17.5～18.0m[2]。隨著治淮工程的陸續建成使用，安徽省淮河流域防洪除澇形勢明顯改善，為研究蚌埠閘蓄水位抬高創造了有利條件[3]。同時，沿淮經濟社會的快速發展，淮河流域水資源緊缺問題仍然存在，迫切要求進一步利用蚌埠閘工程蓄水能力[4][5]。《國務院關于淮河防御洪水方案的批復》（國函〔2007〕48 號）和《淮河洪水調度方案》（國汛〔2016〕14 號）均提出“在不影響防洪和排澇的前提下，經科學論證和嚴格審批后，可根據沿淮地區抗旱和防污的需求，適當發揮臨淮崗、蚌埠閘等攔河工程的蓄水和減污作用。”

隨著引江濟淮工程的建成通水，結合安徽省沿淮、淮北地區現狀情況，依托已建工程條件，開展蚌埠閘抬高蓄水位研究，對緩解區域干旱缺水壓力、改善淮河干流生態環境、支撐經濟社會發展有重要意義[6]。

3 蓄水位抬高研究

3.1 研究范圍

蚌埠閘抬高蓄水位采用河槽與區間湖泊蓄水興利，且不能影響其防洪作用。因此，擬定研究范圍為以臨淮崗與蚌埠閘之間淮河干流及沿岸地區，涉及淮南、蚌埠、阜陽等6 市21 縣、區。

3.2 蓄水方案擬定

沿淮主要支流中，茨淮新河、泥河、架河、西淝河、東淝河、瓦埠湖、高塘湖等河湖入淮口均建有控制工程，非汛期基本不貢獻蓄量，本次研究不考慮沿淮支流、湖泊。

考慮蚌埠閘現狀節制閘（28 孔）、節制閘（12 孔）以及分洪道溢流堰頂高程分別為19.5、18.7、18.7m，當蓄水位超過18.7m 時，需對主體工程進行改建[7]。本次結合工程現狀，綜合考慮歷史蓄水、灘地淹沒、洼地排澇影響和河道通航、灌溉提水等因素[8]，擬定蚌埠閘蓄水位抬高方案：（1）主汛期，按原調度運用辦法規定控制；（2）汛初、汛末，蓄水位按18.0m 控制；（3）非汛期（10 月—次年4 月），蓄水位按近期18.3m、遠期18.5m 控制[9]。

3.3 增供水量

蚌埠閘工程供水范圍包括淮南、蚌埠兩市生活工業用水以及沿淮的灌區，其中生活工業用水主要通過建設的自來水廠以及大型工業取水口取用水；灌區范圍包括以淮河為水源的沿淮灌區以及以淮河為主要水源的大型灌區，約800 萬畝。

本次研究采用1956—2010（灌溉年）共55 年逐月逐旬水文資料進行水資源調節計算，當蓄水位抬至18.5m，淮河及沿線湖泊調蓄庫容增加0.62 億m3，與現狀蓄水位18.0m 相比，2030 水平年1956—2010系列年多年平均增供水量0.4 億m3，最大年增供水量1.4 億m3；考慮引江濟淮工程投入使用，蓄水位抬高后可在引江濟淮工程調水過程基礎上，多年平均可增供水量1.5 億m3。

3.4 影響分析及補償措施

（1）回水影響

本次研究采用淮河干流實測橫斷面數據，根據淮河干流魯臺孜、吳家渡站，渦河蒙城閘站實測資料，統計非汛期設計洪水確定回水影響，回水尖滅點水位差按0.1m 選取，起推水位分別選擇蚌埠閘上水位18.0、18.3、18.5m。根據計算，蓄水位抬至18.3、18.5m，淮河干流回水影響分別至湯漁湖行洪區下口、峽山口附近，渦河分別至懷遠縣龍亢鎮、蒙城縣雙澗鎮附近。

（2）灘地淹沒影響及補償措施

淮河干流蚌埠閘以上河道灘地根據形成原因，一部分是原有的自然河灘地，一部分是治淮堤防退建形成的河灘地。根據實測河道地形圖量算，當蓄水位抬高至18.3m，新增淹沒灘地面積2178 畝；抬高至18.5m，新增淹沒灘地面積8748 畝。其中，國有土地占各高程下灘地數的27%～48%，不明確權屬的土地占73%～52%。

灘地淹沒補償措施主要是根據灘地性質不同，采取不同的補償方案：對因治淮工程堤防退建形成的，且已賠償的外灘地原則上不予補償，有青苗的計列青苗補償費；對非工程建設形成的國有灘地，不予補償，有青苗的計列青苗補償費；權屬不明確的土地，按照區片標準計列土地補償費[10]。

（3）洼地排澇影響及補償措施

根據回水計算，排澇影響范圍主要包括沿淮洼地及行蓄洪區等，總面積約2650km2。隨著流域規劃中確定的各類沿淮洼地治理工程的陸續實施，現狀沿淮重要易澇洼地抽排能力農排區將達到5～10 年一遇，抽排模數0.45～0.75m3/s/km2，城排區將達到10～30 年一遇，抽排模數0.70～2.27m3/s/km2[11]。根據計算，影響范圍內沿淮洼地非汛期10 年一遇抽排模數0.27m3/s/km2，遠小于洼地現狀抽排能力。

因此，蓄水位抬高主要是導致影響范圍內沿淮洼地部分涵閘在非汛期失去自排機會，相應增加泵站抽排水量，對洼地汛期排澇基本無影響。補償措施主要是補償因增加泵站抽排時間產生的排澇電費，建議對抬高蓄水位增加的洼地排澇費用，納入省級財政統籌解決，并將定額補貼的河道管理單位列入財政全額支付單位管理。

（4）水利工程影響及補償措施

蓄水位抬高對水利工程的影響主要是體現在對主體工程及淮河干流堤防、涵閘工程的安全運行影響。根據計算復核，蓄水位抬高未改變主體工程規劃設計工況，對工程主體影響不大。回水范圍內沿線堤防均按淮干100 年一遇標準建設，抬高蓄水位不增加堤身擋水時間，不影響堤防防洪安全；沿線涵閘擋水條件均按淮河設計水位控制，蓄水位抬高不影響其防洪安全，但部分涵閘原設計檢修條件為非汛期淮河側17.5～18.5m 檢修，原檢修閘門強度和高度不滿足要求，需對檢修閘門進行更新改造。

（5）淮河干流防洪影響

蚌埠閘原調度運用辦法規定：預報沿淮有強降雨時，根據上游雨情、水情，蚌埠閘上水位可降到17.50～17.00m；當預報淮河將出現洪水時，可進行預泄，盡量降低閘上水位。根據2003—2020 年蚌埠閘上逐日水位統計，蚌埠閘汛初閘上水位從蓄水位降至17.50～17.00m 平均歷時約10d，最長18d，最短3d。其中，2017 年6 月7 日—11 日歷時5d，閘上最高蓄水位從18.35m 降至17.47m，預降水位差0.96m；2018 年6 月17 日—19 日歷時3d，閘上最高蓄水位從18.54m 降至17.49m，預降水位差1.07m。

本次利用蚌埠閘上1991 年、2003 年、2007 等大水年的洪水過程、節制閘泄流曲線及規定的控制運用辦法進行調洪演算，分析蓄水位抬高對蚌埠閘上淮河干流洪水的影響。根據調算，汛初、汛末抬高蓄水位對閘上最高洪水位無影響，增加的蓄量可通過適時調整水閘下泄流量保證閘上水位滿足原定的調度運用條件。

4 效益分析

4.1 供水效益

隨著安徽省引江濟淮工程建成通水，依托蚌埠閘完備的工程設施、強大的攔蓄能力和有利的來水條件，在確保工程防洪蓄洪功能發揮和盡量減少蓄水影響的前提下，通過抬高蓄水位，可增加洪水資源的有效利用[12]，對保障淮南、蚌埠等沿淮城市、重要園區以及灌區的用水安全、緩解區域水資源供需矛盾、充分發揮今后引江濟淮工程規模效益等均有積極作用。

通過預留最低生態水位蚌埠閘以下的蓄水作為城鎮生活、工業和生態應急庫容，限制枯水時段農業用水，各方案臨淮崗壩上城鎮生活及工業用水保證率均可以達到90%以上，蚌埠閘上城市生活及工業用水保證率也有所提高。同時，蓄水位的抬高可改善閘上灌區的灌溉條件，減少灌溉成本，可新增自流引水灌溉面積約30 萬畝，周邊取用水戶枯水年份多年平均缺水率可降低3%。

4.2 抗旱效益

隨著蓄水位的抬高，產生的抗旱效益逐步增加，挽回的年平均糧食損失量占當地糧食總產量的1%左右，挽回的年平均農業經濟損失達千萬元，經濟效益顯著[13]。

4.3 生態效益

通過抬高蓄水位，可新增約9000 畝的永久水域和河灘濕地，增加了閘上河段的環境容量；可提高相機補給閘下河段生態基流的調控能力，減少淮河中游河道斷流機率，保證閘下生態下泄流量[14]。蓄水位抬高對構建淮河中游生態保護屏障、調控生態基流、保護干流水質、擴大環境容量、抑制中深層地下水超采均有重要的生態環境效益[15]。

4.4 發電效益

蚌埠閘水電站位于節制閘南岸通過分流墩相連，水電站1987 年建成，設計最大水頭6m，最小水頭2m，設計水頭3.45～4m，總裝機6000kW，實際年發電量3500 萬kW·h。非汛期蓄水位抬高至18.5m，發電水頭增加0.5m，可增加年發電量189 萬kW·h。

4.5 航運效益

蓄水位抬高，可明顯增加上游航道的通航水深及航道寬度，提高通航保證率，有利于船舶航行、轉向等，為蚌埠閘閘上河段航道等級的提高創造了條件。且在保障閘下生態下泄流量的同時，閘下游通航流量亦將得到保證，相應提高下游段河道的通航保證率。

5 結論與建議

蚌埠閘樞紐工程是控制淮河中游蓄水興利的大型工程，工程質量高，滯洪庫容大。非汛期適度增加蚌埠閘以上河灘槽蓄水，對工程自身及下游保護對象防洪安全影響均較小。蚌埠閘蓄水位抬高，是緩解淮河流域水資源緊缺狀況有效措施之一，是發揮引江濟淮工程效益的有效手段，具有投資省、影響小、易實施、效果好等特點。

建議非汛期蓄水位按18.3m 控制，遠期結合治淮工程建設及社會經濟發展進一步抬高至18.5m以上■