沂沭河洪水資源開發(fā)利用途徑初步探討

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摘 要：沂沭河是山東省境內最大的非過境河，其流域水資源與省內其他地區(qū)相比相對豐沛，汛期集中大量洪水出境入海。本文通過對沂沭河洪水資源現(xiàn)狀特點和開發(fā)利用可能的分析，在核算不同水平年的出省水量的基礎上，提出沂沭河洪水資源開發(fā)利用措施。包括中下游梯級建設攔河蓄水工程，增加攔蓄利用量；上游新建適宜的大型山區(qū)水庫、加固已有大中小型水庫，提高現(xiàn)有工程蓄水能力；下游新建適宜的平原蓄水水庫等工程措施。為沂沭河洪水資源開發(fā)利用工程和類似工程決策提供參考。

　　關鍵詞：沂河 沭河 洪水資源 開發(fā)利用 利用風險

　　1.沂沭河水資源基本概況

　　山東是人口大省也是經(jīng)濟大省，以占全國1.1％水資源養(yǎng)育著全國7.1％人口，創(chuàng)造了10％的國內生產(chǎn)總值。全省人均水資源占有量344m³，遠小于國際公認的維持一個地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展所必須的1000m³的臨界值，近為全國人均占有量的14.7％，為世界人均占有量的4％，據(jù)全國各省倒數(shù)第三位。水資源緊缺是制約山東發(fā)展的重大障礙，現(xiàn)狀水平年1999年全省50％、75％、95％保證率下分別缺水34.17、68.67、104.7億m³，缺水率11％、21.7％、33.1％。根據(jù)預測規(guī)劃水平年的社會經(jīng)濟用水指標，2010水平年50％、75％、95％保證率下分別缺水123.62、159.86、195.89億m³，缺水率30.8％、39.2％、48％。因此，山東省現(xiàn)狀供水能力低，未來供需缺口大，搞好洪水資源的管理與利用，增加有效供水量，為山東經(jīng)濟社會快速發(fā)展提供更多的水資源保障，加強省內水資源的優(yōu)化配置和合理調度，意義重大。

　　沂沭河流域水資源與山東省內其他地區(qū)相比相對豐沛，汛期集中大量洪水出境，洪水資源具有較大的開發(fā)利用潛力。也是山東省目前唯一一個具有較大水資源開發(fā)利用潛力的地區(qū)。為實現(xiàn)山東省以有限的水資源開發(fā)支持和保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，改變制約發(fā)展的“瓶頸”因素，充分利用沂沭河洪水資源，率先實現(xiàn)沂沭河洪水資源化，對全省水資源開發(fā)利用和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。

　　2. 沂沭河水資源特點

　　2.1徑流地區(qū)分布的特性

　　沂沭河河川徑流主要由降水補給，年徑流在地區(qū)上的分布趨勢同年降水一致，由于徑流受下墊面的影響十分明顯，年徑流深地區(qū)分布不均勻比年降水量更大。分布總趨勢是：南大北小，東大西小，山丘大，丘陵平原小。

　　2.2水資源隨時間的變化特征

　　2.2.1水資源的年際變化特征

　　徑流量的年際變化特征是：變化幅度大，豐枯水年交替出現(xiàn)，并且往往發(fā)生連續(xù)豐水或連續(xù)枯水的情況。沂沭河1962～1965年為連續(xù)豐水年，這4年平均年徑流量為782782萬m³，等于1956～2000年平均年徑流量的1.67倍；而1986～1989年4年為連續(xù)枯水年，這4年平均年徑流量為214569萬m³，僅為1956～2000年平均年徑流量的45.8%.

　　年徑流量的變差系數(shù)CV值在0.5～0.78之間，變化的總趨勢是從東南向西北逐步增大，東南部的臨沭、莒南兩縣一般在0.50～0.55之間，西北部的蒙陰、平邑兩縣一般在0.65～0.78之間。CV值在地區(qū)上的分布趨勢是平原小。山區(qū)大，濕潤地區(qū)小。

　　2.2.2水資源的年內變化特征

　　沂沭河徑流以雨水補給為主，徑流量年內變化十分劇烈，汛期洪水暴漲暴落，容易形成水災，枯水期徑流量很小，甚至河川斷流，水源嚴重不足。沂沭河的河川年徑流量80%以上集中在汛期的6～9四個月，最大徑流量出現(xiàn)在7月份，其他8個月份徑流量不到年徑流量的20%.

　　3. 沂沭河水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

　　沂沭河流域具有較豐富的地表、地下水資源。根據(jù)1956～2003年長系列資料分析，多年平均降水量797mm，是全省平均值的1.18倍，折合水量138.1 億m³.多年平均天然河川徑流量為45.16 億m³，占全省平均值的2.1倍。多年平均地下水資源量為17.42億m³，占全省的10.5％，可開采量14.18億m³.流域內多年平均淡水資源總量為51.68億m³，占全省總量的17.4％。根據(jù)2000年流域人均、畝均水資源占有量分析，為全省平均值的1.7倍。因此，從總量指標和平均指標看，沂沭河水資源對全省來說相對豐沛。

　　根據(jù)流域內現(xiàn)狀水利工程運用狀況分析計算，地表水50％、75％、95%可供水量分別為18.3、13.5、7.2億m³，地下水多年平均可供水量為7.8億m³，則上述保證率下總可供水量分別為26.1、21.3、15億m³，按保證率50%下的可供水量分析，地表水資源開發(fā)利用率為40.5%，地下水資源開發(fā)利用率為44.8%，流域內水資源綜合開發(fā)利用率為50.5%.按2000年流域內實際供水量分析，地表水資源利用率為29.5%，地下水資源利用率為62.9%，水資源綜合利用率為47.0%.從以上分析可以看出，沂、沭河流域水資源相對全省尚具有一定的開發(fā)利用潛力，尤其是地表水資源利用程度較低，這主要表現(xiàn)在汛期洪水資源的開發(fā)利用程度不高，工程非工程措施不得力，造成寶貴的水資源白白流失。

　　4. 沂沭河出省水量分析

　　4.1沂沭河歷年實際出省水量分析

　　沂河歷年實際出省水量統(tǒng)計分析以臨沂水文站為控制站，統(tǒng)計實測歷年（1961-2000年）逐日平均流量，分析計算歷年逐月平均流量，斷面全年及汛期（7－9月份）徑流量，以此分析沂河歷年實際出省水量。沭河歷年實際出省水量統(tǒng)計分析以大官莊為控制斷面，統(tǒng)計老沭河大官莊（溢）站、新沭河大官莊（新）站實測歷年（1961－2000年）逐日平均流量，分析計算歷年逐月平均流量、斷面全年及汛期徑流量，兩站計算水量結果相加，以此分析沭河歷年實際出省水量。

　　經(jīng)分析計算，沂沭河多年平均實際出省水量為28.09億m³，其中沂河18.77億m³，沭河9.32億m³.汛期為21.42億m³，占全年的76.3%，有的年份超過90%.由此可見，沂沭河多年平均實際出省水量較大，占全流域多年平均天然徑流量的58.2%，且年際變化劇烈，年內近80%集中在汛期。

　　4.2沂沭河不同水平年出省徑流量分析

　　以2000年為現(xiàn)狀水平年，2010年為規(guī)劃水平年，采用長系列變動用水法沿河自上而下分單元區(qū)逐級進行徑流調節(jié)計算。

　　5.現(xiàn)狀

　　沂沭河多年平均出省水量為22.80億m³，其中汛期18.62億m³，占全年的81.7%；相應頻率50%、75%、95%時分別為17.57、8.85、2.26億m³.規(guī)劃水平年沂沭河多年平均出省水量為19.52億m³，其中汛期16.12億m³，占全年的82.6%；相應頻率50%、75%、95%時分別為14.14、6.17、1.35億m³.由沂沭河出省徑流量分析成果，現(xiàn)狀水平年及規(guī)劃水平年沂沭河出省水量較大，分別占全流域多年平均天然徑流量的47.2%和40.4%；沂沭河出省水量年內分配極不均勻，多集中在汛期，汛期占全年出省水量的80%以上；出省水量年及變化劇烈，特枯水年出省水量很少，保證率95%時現(xiàn)狀年為2.26億m³，規(guī)劃年為1.35億m³.說明枯水年份洪水更為寶貴。

　　6.洪水資源利用工程措施及其增加水資源

　　經(jīng)全面分析沂沭河現(xiàn)狀實際和開發(fā)利用可能，提出沂沭河洪水資源開發(fā)利用措施包括中下游梯級建設攔河工程，增加一次攔蓄利用量、加固已有大中型水庫，提高現(xiàn)有工程蓄水能力、上游新建適宜的大型山區(qū)水庫、下游建設適宜的平原蓄水水庫。

　　6.1沂沭河梯級開發(fā)攔河工程增加水資源攔蓄利用量

　　為開發(fā)利用沂沭河洪水資源，提出沂沭河梯級開發(fā)方案。規(guī)劃在沂沭河干流和主要支流河道適當位置建一批擋水高度在2.5－7m的攔河閘（壩），層層攔蓄上游來水，在滿足河道內生態(tài)用水的前提下，最大限度地攔蓄過境水量，為經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展提供充足的水源。

　　規(guī)劃在沂沭河干支流共新建攔河閘（壩）32座，已建10座，共42座。沂河干流包括新改建北社、斜午、滄浪溝、神墩、大莊、葛溝、新興、車莊、茶山、亭子頭、劉家道口、李莊、土山、洪佛寺、重興15座及已建沂水城、桃園、小埠東、角沂、馬頭5座；沂河支流包括新改建石溝、姜莊湖、大探沂、小葛莊及蒙陰汶河上、丹山、青駝7座和已建花園、蒙陰汶河下、黃埠3座；沭河干支流新改建朱家莊、石拉淵、龍窩、東相莊、劉河涯及其龍門、重興、大時莊、湯河下9座和已建大官莊、清泉寺、湯河上等3座攔河閘（壩）。

　　沂沭河梯級開發(fā)方案完全實施后，一次攔蓄水量可達4.33億m³，增加蓄水量3.23億m³.平均每年復蓄3次計，則可攔蓄13億m³，增加蓄水9.69億m³.

　　沂沭河攔河工程蓄水增加的河道淺層滲漏量，主要是對河道有向外補給條件的河段的蓄水期間的淺層補給，依據(jù)規(guī)劃攔河工程多年平均蓄水量對應的蓄水面積，參照沂河沂水攔河橡膠壩、小埠東攔河橡膠壩和沭河大官莊攔河橡膠壩實際滲漏量，測算沂沭河攔河工程補充增加淺層水資源量為0.866億m³.

　　6.2上游山區(qū)已建水庫加固和新建水庫增加水資源量

　　沂沭河大、中、小水庫除險加固和動態(tài)汛限水位控制可增加蓄水3.33億m³，其中，大型水庫加固后增加蓄水量萬2.19億m³；中型水庫23座，2010年前全部加固完成后，增加蓄水量0.26億m³；小型水庫560座，除險加固后增加蓄水量0.33億m³；新建小型水庫、塘壩增加攔蓄水量0.39億m³；大中型水庫優(yōu)化調度約增加20％，則通過優(yōu)化調度動態(tài)汛限水位可增加利用洪水資源0.49億m³.另外，在沂河一級支流蒙河上游建大型水庫一座，位于沂南縣雙侯鎮(zhèn)果莊，名為“雙侯水庫”，規(guī)劃水庫大壩長1800m，水庫控制流域面積252km²，總庫容1.8億m³，興利庫容1.05億m³，為多年調節(jié)水庫，多年平均調節(jié)供水量1.2億m³.

　　6.3沂沭河下游新建平原水庫增加水資源量

　　總體考慮在臨沂市建設四座平原水庫，分布在河東湯頭萬畝湖、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、蒼南等三地，總蓄水量1.2 億m³.

　　第一座在湯頭萬畝湖區(qū)域，可利用沂河水通過葛溝干渠輸入其中，充分利用沂河洪水資源，一次蓄水達4000萬m³.

　　第二座在分沂入沭水道與沭河交匯口以北低洼地帶，規(guī)劃平原水庫一座，名曰：“開發(fā)區(qū)平原水庫”，總蓄水量3000萬m³，一方面承納經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和河東區(qū)汛期澇水，另一方面利用劉道口樞紐的姜墩放水洞將沂河洪水資源輸入該水庫，既緩解開發(fā)區(qū)澇災，又充分利用沂河洪水資源，為經(jīng)濟開發(fā)區(qū)防洪、排水治澇、供水、環(huán)境景觀等提供保證。

　　第三座在蒼山南部，位于蒼山縣長城鎮(zhèn)南部低洼地帶，規(guī)劃長城平原水庫總蓄水量5000萬m³，主要承納農(nóng)田澇水，同時攔蓄洪水資源，充分利用地表水。

　　綜合以上工程措施和非工程措施，共增加攔蓄洪水量達16.05億m³.其中河道建閘攔蓄占60％，大中型水庫加固后增加攔蓄占15％，新建水庫增加攔蓄占15％。

　　7. 沂沭河洪水資源開發(fā)利用風險

　　洪水資源風險管理和單純洪水風險，都要將工程與非工程措施有機地結合起來，需要法律手段的強制實施，行政手段的推動落實，經(jīng)濟手段的補償誘導，科技手段的有力支持。

　　當前，沂沭河洪水資源開發(fā)利用的措施包括工程和非工程措施兩個方面，對應風險既有工程措施風險，又有非工程措施風險。工程措施風險主要包括工程規(guī)劃設計風險、工程施工、工程監(jiān)理等工程建設風險。非工程風險主要包括洪水預報、洪水調度信息采集處理、以及大洪水利用時決策風險等。為此通過開展洪水資源利用工程前期工作，精心規(guī)劃設計，避免設計失誤，達到設計優(yōu)化，大幅度節(jié)省工程投資；同時，通過招投標優(yōu)選施工隊伍，節(jié)省工程資金；通過工程監(jiān)理，減少建設失誤；通過加設水文站點，加強洪水預報、洪水調度；建立防災減災信息系統(tǒng)，盡量加大對低頻率洪水資源的利用；重點研究中等洪水、較大洪水的資源化，充分合理調蓄配置洪水資源；發(fā)生大洪水、特大洪水的地區(qū)首先確保洪水安全，洪水過境地區(qū)可考慮引用洪水資源，達到減少洪水資源開發(fā)利用風險的目的。

　　另外，洪水資源化的區(qū)域選擇要優(yōu)先考慮風險小的重點區(qū)域，逐步擴展全流域洪水資源化。目前首要的是開展沂沭河洪水資源化的戰(zhàn)略研究，包括：洪水資源化工作目標、研究方向、庫河重點區(qū)域、庫河試點區(qū)域等。

　　參考文獻

　　1、孫貽讓主編。 山東水利[M]. 山東科學技術出版社，1997

　　2、武瑞鎖，齊春三，呂紹紅。山東省水資源面臨的主要問題分析[J]，山東水利，2005，（4）：21～22

　　3、張軍，陳升玉，王華。淺析流域洪水資源利用，山東水利，2005，（2）：38～40

　　作者簡介：

　　朱逢春 臨沂市水利勘測設計院

　　胡文靜 臨沂市蘭山區(qū)水利勘測設計院

　　何 震 臨沂市水利局