張 琳,劉繼柱
(濟(jì)寧市水利事業(yè)發(fā)展中心,山東 濟(jì)寧 272019)
南四湖是山東省最大的淡水湖泊,也是南水北調(diào)東線工程的輸水干線和主要調(diào)蓄水庫,具有調(diào)節(jié)洪水蓄水灌溉、發(fā)展水產(chǎn)、航運(yùn)交通、南水北調(diào)調(diào)水、改善生態(tài)環(huán)境等多重功能。對濟(jì)寧市乃至山東省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展都有著重要的水資源、水生態(tài)支撐保障作用。南四湖一方面承接蘇魯豫皖4省34縣(市、區(qū))汛期洪水,造成較大的防汛壓力,每年汛期平均下泄17億m3雨洪水;另一方面,由于枯水期又經(jīng)常出現(xiàn)干湖現(xiàn)象,也造成當(dāng)?shù)厮Y源短缺和生態(tài)問題。
近年來,極端天氣多發(fā)頻發(fā),濟(jì)寧市先后發(fā)生2010—2011年有水文記錄以來最為嚴(yán)重的秋、冬、春三季連旱,2014—2015年歷史罕見嚴(yán)重干旱,造成重大損失。南四湖周邊的水庫、河道、坑洼蓄水能力有限,汛期大部分水量白白流失,而需水季節(jié)又無水可用,造成人與洪澇、干旱災(zāi)害的不和諧。南四湖汛期超過汛限水位時(shí),需要放水。非汛期干旱時(shí),需要利用引黃河水及南水北調(diào)工程進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水,濟(jì)寧市多次對南四湖進(jìn)行了應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水。為緩解南四湖流域防汛抗旱矛盾,充分保護(hù)開發(fā)利用好南四湖,山東省政府、省水利廳、濟(jì)寧市委、市政府要求對南四湖蓄水位進(jìn)行分析研究。為此,濟(jì)寧市城鄉(xiāng)水務(wù)局高度重視,主要領(lǐng)導(dǎo)多次召開專題會議進(jìn)行研究,抽調(diào)精干人員,組成調(diào)研組,開展現(xiàn)場調(diào)查、走訪座談、收集資料,分析論證等工作。
南四湖防洪排澇體系經(jīng)歷次規(guī)劃和多年建設(shè),已基本形成了自排和提排相結(jié)合的排澇工程體系。抬高水位后,將對排灌站、二級壩水利樞紐、支流節(jié)制閘壩等水利設(shè)施造成不利影響。
1)對排灌站的影響。上級湖排灌站電機(jī)最低安裝高程大都是按照34.2 m規(guī)劃建設(shè),在此蓄水位下,可正常使用。經(jīng)調(diào)查,若上級湖抬高水位至34.6~34.7 m,有114座(任城107座、嘉祥縣7座)排灌站電機(jī)層將被淹沒;若上級湖抬高水位至35.0 m,有225座(微山36座、任城124座、嘉祥縣62座、經(jīng)開區(qū)3座)排灌站電機(jī)層將被淹沒;其他未被淹沒的排灌站,運(yùn)行條件也將發(fā)生改變,可能造成部分排澇站效率降低,有的可能存在安全隱患。此外,魚臺縣在堤內(nèi)建設(shè)了11座灌溉站,在干旱期提水灌溉,如水位抬高后,也將被淹沒,影響提水站安全,無法正常使用。上述排灌站均需要改建。
2)對二級壩水利樞紐的影響。二級壩水利樞紐橫跨昭陽湖湖腰最窄處,將南四湖分為上下級湖,全長7 360 m,自東向西建有溢流壩,南水北調(diào)二級壩泵站,微山二線船閘,第一、第二、第三節(jié)制閘,微山一線船閘,第四節(jié)制閘(未啟用),其間以攔湖土壩相連。4座水閘共312孔,總寬2 140 m。第一、第二、第三節(jié)制閘和溢流壩設(shè)計(jì)總泄量1.45萬m3/s。正常年份泄洪均由第一、二、三節(jié)制閘泄洪,3座閘門均為直升式平板,閘頂高程35.0 m;非常時(shí)期,溢流壩溢流,頂高程35.0 m。若上級湖抬高蓄水位至34.8 m,閘頂超高不滿足規(guī)范要求,如抬高到35.0 m,加上風(fēng)浪爬高,3座節(jié)制閘將漫頂,溢流壩段將溢流至下級湖。
3)對13座支流節(jié)制閘的影響。經(jīng)調(diào)查,南水北調(diào)東線一期截污導(dǎo)流工程中,魚臺縣、濟(jì)寧市、金鄉(xiāng)縣分別在東魚河、蓼溝河、大沙河、金濟(jì)河建設(shè)了節(jié)制閘或橡膠壩,閘(壩)頂高程分別為35.04 m、34.2 m、35.0 m、35.0 m;南水北調(diào)控制工程姚樓河閘、大沙河閘閘頂高程均為35.0 m;此外,現(xiàn)有支流復(fù)興河閘閘頂高程為34.5 m、西支河閘閘頂高程為35.0 m;金鄉(xiāng)縣截污導(dǎo)流工程控制工程大沙河王杰閘、金濟(jì)河郭樓橡膠壩,與老萬福河劉廠閘、東溝河淳集閘、蘇河李樓3座節(jié)制閘和萊河橡膠壩、東溝郎莊橡膠壩組成環(huán)城水系,高程35.0 m。當(dāng)蓄水位抬高至34.8 m時(shí),復(fù)興河節(jié)制閘門低于湖水位,其他12座閘壩的超高均不滿足要求;如水位達(dá)到35 m,這13座閘壩均失去作用。其中魚臺、金鄉(xiāng)、濟(jì)寧市截污導(dǎo)流工程攔蓄的中水與南四湖連為一體,南水北調(diào)東線水質(zhì)得不到保障。
上級湖正常蓄水位抬高會造成入湖河道正常水位抬高,上級湖25條河道中,湖西的15條河道匯水范圍將增加,河道自排區(qū)涵洞自排能力降低或失去作用,造成區(qū)域內(nèi)澇。據(jù)調(diào)查,水位抬高至34.7 m時(shí),金鄉(xiāng)、魚臺將有56座涵洞(金鄉(xiāng)22座、魚臺34座)不能自排,水位抬高至35.0 m,將有87座涵洞(金鄉(xiāng)41,魚臺46)不能自排;需新建排澇站解決排澇問題。
抬高蓄水位需新建、改建排澇站,提高排澇能力,延長排澇站運(yùn)行時(shí)間。在正常蓄水位下,沿湖農(nóng)田依靠自排及提排的方式,進(jìn)行排澇,提排泵站一般在汛期開啟,每天運(yùn)行時(shí)間為8~12 h。若上級湖抬高水位至34.7 m以上時(shí),農(nóng)田排水受湖水頂托,湖內(nèi)及沿湖東堤、湖西堤河道回水段及相關(guān)支流上的排澇泵站,設(shè)備在非正常工況下長時(shí)間運(yùn)行,運(yùn)行狀況難以保障,排澇能力下降,排澇時(shí)間延長,運(yùn)行時(shí)間將增加至10~20 h,排澇效率降低,湖內(nèi)、外漬澇農(nóng)田排水將受影響,排澇費(fèi)用將大幅增加,將加大糧食生產(chǎn)成本。
南四湖地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū),冬季寒冷干燥,湖水結(jié)冰一般較薄,提高蓄水位后,連續(xù)水面擴(kuò)大,冬季湖面結(jié)冰遇到大風(fēng)極易發(fā)生走凌現(xiàn)象,對湖內(nèi)莊臺、文物及其他構(gòu)筑物造成安全隱患,增加防護(hù)困難。
一是防洪調(diào)度,上級湖防洪調(diào)度按照汛限34.2 m控制,如汛期超汛限水位控制,將不符合汛期調(diào)度運(yùn)用方案,需通過淮委向國家防總申請調(diào)整南四湖調(diào)度運(yùn)用方案;二是水資源控制,南四湖水資源管理權(quán)由淮委負(fù)責(zé),山東省及濟(jì)寧市的話語權(quán)較小。另外,南水北調(diào)東線南四湖省界控制工程上級湖楊官屯河閘、大沙河閘、姚樓河閘的管理權(quán)限也不在濟(jì)寧市,在上級湖取水方面受到較大制約。
目前存在的主要問題:一是南四湖涉及流域管理、區(qū)域管理及省際邊界等產(chǎn)生影響,情況比較復(fù)雜;二是沿湖縣、區(qū)對抬高湖水位意愿不統(tǒng)一;三是對南四湖流域自然、社會、經(jīng)濟(jì)等基礎(chǔ)資料掌握不系統(tǒng)、不全面,統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)及結(jié)論還需進(jìn)一步印證,需要進(jìn)一步深入開展專門調(diào)查研究。綜合權(quán)衡利弊,建議不抬高上級湖34.5 m的蓄水位,維持現(xiàn)狀不變。若要抬高水位,在保證二級壩安全、世界文化遺產(chǎn)文物安全、群眾居住安全等前提下,可采取工程措施和非工程措施,抬高上級湖蓄水位至不超過34.7 m。
下步工作建議:一是加強(qiáng)與淮委、江蘇省等省際間、流域機(jī)構(gòu)的溝通,爭取江蘇省、兄弟地市及流域機(jī)構(gòu)的支持;二是委托第三方對南四湖流域現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)查、測繪、論證評估,收集科學(xué)詳實(shí)的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù),開展系統(tǒng)調(diào)研,對抬高水位的必要性、維持高水位水源的可靠性、水資源管理的可行性、對不利影響提出具體的應(yīng)對措施,并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供更加可靠的支撐依據(jù)。