山東省沂沭河洪水資源開發(fā)利用途徑初步探討

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

摘 要：沂沭河是山東省境內(nèi)最大的非過境河，其流域水資源與省內(nèi)其他地區(qū)相比相對(duì)豐沛，汛期集中大量洪水出境入海。本文通過對(duì)沂沭河洪水資源現(xiàn)狀特點(diǎn)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(chǔ)上，提出沂沭河洪水資源開發(fā)利用措施。包括中下游梯級(jí)建設(shè)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(kù)、加固已有大中小型水庫(kù)，提高現(xiàn)有工程蓄水能力；下游新建適宜的平原蓄水水庫(kù)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(guān)鍵詞：沂河 沭河 洪水資源 開發(fā)利用 利用風(fēng)險(xiǎn)

　　1.沂沭河水資源基本概況

　　山東是人口大省也是經(jīng)濟(jì)大省，以占全國(guó)1.1％水資源養(yǎng)育著全國(guó)7.1％人口，創(chuàng)造了10％的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。全省人均水資源占有量344m³，遠(yuǎn)小于國(guó)際公認(rèn)的維持一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所必須的1000m³的臨界值，近為全國(guó)人均占有量的14.7％，為世界人均占有量的4％，據(jù)全國(guó)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(yù)測(cè)規(guī)劃水平年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水指標(biāo)，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(jì)社會(huì)快速發(fā)展提供更多的水資源保障，加強(qiáng)省內(nèi)水資源的優(yōu)化配置和合理調(diào)度，意義重大。

　　沂沭河流域水資源與山東省內(nèi)其他地區(qū)相比相對(duì)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(gè)具有較大水資源開發(fā)利用潛力的地區(qū)。為實(shí)現(xiàn)山東省以有限的水資源開發(fā)支持和保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(shí)現(xiàn)沂沭河洪水資源化，對(duì)全省水資源開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。

　　2. 沂沭河水資源特點(diǎn)

　　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(bǔ)給，年徑流在地區(qū)上的分布趨勢(shì)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(shì)是：南大北小，東大西小，山丘大，丘陵平原小。

　　2.2水資源隨時(shí)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(shì)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(shì)是平原小。山區(qū)大，濕潤(rùn)地區(qū)小。

　　2.2.2水資源的年內(nèi)變化特征

　　沂沭河徑流以雨水補(bǔ)給為主，徑流量年內(nèi)變化十分劇烈，汛期洪水暴漲暴落，容易形成水災(zāi)，枯水期徑流量很小，甚至河川斷流，水源嚴(yán)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(gè)月，最大徑流量出現(xiàn)在7月份，其他8個(gè)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(zhǎng)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(nèi)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(biāo)和平均指標(biāo)看，沂沭河水資源對(duì)全省來說相對(duì)豐沛。

　　根據(jù)流域內(nèi)現(xiàn)狀水利工程運(yùn)用狀況分析計(jì)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(nèi)水資源綜合開發(fā)利用率為50.5%.按2000年流域內(nèi)實(shí)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(duì)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(shí)際出省水量分析

　　沂河歷年實(shí)際出省水量統(tǒng)計(jì)分析以臨沂水文站為控制站，統(tǒng)計(jì)實(shí)測(cè)歷年（1961-2000年）逐日平均流量，分析計(jì)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(shí)際出省水量。沭河歷年實(shí)際出省水量統(tǒng)計(jì)分析以大官莊為控制斷面，統(tǒng)計(jì)老沭河大官莊（溢）站、新沭河大官莊（新）站實(shí)測(cè)歷年（1961－2000年）逐日平均流量，分析計(jì)算歷年逐月平均流量、斷面全年及汛期徑流量，兩站計(jì)算水量結(jié)果相加，以此分析沭河歷年實(shí)際出省水量。

　　經(jīng)分析計(jì)算，沂沭河多年平均實(shí)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(shí)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(nèi)近80%集中在汛期。

　　4.2沂沭河不同水平年出省徑流量分析

　　現(xiàn)狀水平年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(yīng)頻率50%、75%、95%時(shí)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(yīng)頻率50%、75%、95%時(shí)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(nèi)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(shí)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(shí)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(jí)建設(shè)攔河工程，增加一次攔蓄利用量、加固已有大中型水庫(kù)，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(kù)、下游建設(shè)適宜的平原蓄水水庫(kù)。

　　6.1沂沭河梯級(jí)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(jí)開發(fā)方案。規(guī)劃在沂沭河干流和主要支流河道適當(dāng)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(nèi)生態(tài)用水的前提下，最大限度地?cái)r蓄過境水量，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(shí)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(jí)開發(fā)方案完全實(shí)施后，一次攔蓄水量可達(dá)4.33億m³，增加蓄水量3.23億m³.平均每年復(fù)蓄3次計(jì)，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(duì)河道有向外補(bǔ)給條件的河段的蓄水期間的淺層補(bǔ)給，依據(jù)規(guī)劃攔河工程多年平均蓄水量對(duì)應(yīng)的蓄水面積，參照沂河沂水?dāng)r河橡膠壩、小埠東攔河橡膠壩和沭河大官莊攔河橡膠壩實(shí)際滲漏量，測(cè)算沂沭河攔河工程補(bǔ)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(kù)加固和新建水庫(kù)增加水資源量

　　沂沭河大、中、小水庫(kù)除險(xiǎn)加固和動(dòng)態(tài)汛限水位控制可增加蓄水3.33億m³，其中，大型水庫(kù)加固后增加蓄水量萬2.19億m³；中型水庫(kù)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(kù)560座，除險(xiǎn)加固后增加蓄水量0.33億m³；新建小型水庫(kù)、塘壩增加攔蓄水量0.39億m³；大中型水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度約增加20％，則通過優(yōu)化調(diào)度動(dòng)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(jí)支流蒙河上游建大型水庫(kù)一座，位于沂南縣雙侯鎮(zhèn)果莊，名為“雙侯水庫(kù)”，規(guī)劃水庫(kù)大壩長(zhǎng)1800m，水庫(kù)控制流域面積252km2，總庫(kù)容1.8億m³，興利庫(kù)容1.05億m³，為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，多年平均調(diào)節(jié)供水量1.2億m³.

　　6.3沂沭河下游新建平原水庫(kù)增加水資源量

　　總體考慮在臨沂市建設(shè)四座平原水庫(kù)，分布在河?xùn)|湯頭萬畝湖、經(jīng)濟(jì)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(dá)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(kù)一座，名曰：“開發(fā)區(qū)平原水庫(kù)”，總蓄水量3000萬m³，一方面承納經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和河?xùn)|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(kù)，既緩解開發(fā)區(qū)澇災(zāi)，又充分利用沂河洪水資源，為經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)城鎮(zhèn)南部低洼地帶，規(guī)劃長(zhǎng)城平原水庫(kù)總蓄水量5000萬m³，主要承納農(nóng)田澇水，同時(shí)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(dá)16.05億m³.其中河道建閘攔蓄占60％，大中型水庫(kù)加固后增加攔蓄占15％，新建水庫(kù)增加攔蓄占15％。

　　7. 沂沭河洪水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)

　　洪水資源風(fēng)險(xiǎn)管理和單純洪水風(fēng)險(xiǎn)，都要將工程與非工程措施有機(jī)地結(jié)合起來，需要法律手段的強(qiáng)制實(shí)施，行政手段的推動(dòng)落實(shí)，經(jīng)濟(jì)手段的補(bǔ)償誘導(dǎo)，科技手段的有力支持。

　　當(dāng)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(gè)方面，對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)既有工程措施風(fēng)險(xiǎn)，又有非工程措施風(fēng)險(xiǎn)。工程措施風(fēng)險(xiǎn)主要包括工程規(guī)劃設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、工程施工、工程監(jiān)理等工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。非工程風(fēng)險(xiǎn)主要包括洪水預(yù)報(bào)、洪水調(diào)度信息采集處理、以及大洪水利用時(shí)決策風(fēng)險(xiǎn)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(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)失誤，達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化，大幅度節(jié)省工程投資；同時(shí)，通過招投標(biāo)優(yōu)選施工隊(duì)伍，節(jié)省工程資金；通過工程監(jiān)理，減少建設(shè)失誤；通過加設(shè)水文站點(diǎn)，加強(qiáng)洪水預(yù)報(bào)、洪水調(diào)度；建立防災(zāi)減災(zāi)信息系統(tǒng)，盡量加大對(duì)低頻率洪水資源的利用；重點(diǎn)研究中等洪水、較大洪水的資源化，充分合理調(diào)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(dá)到減少洪水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)的目的。

　　另外，洪水資源化的區(qū)域選擇要優(yōu)先考慮風(fēng)險(xiǎn)小的重點(diǎn)區(qū)域，逐步擴(kuò)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(biāo)、研究方向、庫(kù)河重點(diǎn)區(qū)域、庫(kù)河試點(diǎn)區(qū)域等。

　　再者，將沂沭河大、中型水庫(kù)和沂、沭河干流列入洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制計(jì)劃，開展全流域洪水風(fēng)險(xiǎn)分析和洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制，以達(dá)到洪水風(fēng)險(xiǎn)管理和更好實(shí)現(xiàn)洪水資源化。在防洪工程體系的規(guī)劃指導(dǎo)思想上，從“蓄泄兼籌、以泄為主”調(diào)整為“蓄泄兼籌，以蓄為主”。除了發(fā)揮山區(qū)水庫(kù)調(diào)蓄洪水以及上游山丘區(qū)水土保持工程增強(qiáng)截流、加大蓄滯、減少泥沙的作用之外，通過攔河建閘、平原水庫(kù)、河網(wǎng)連通增強(qiáng)平原蓄滯洪澇水的能力，使得防洪工程體系既能夠在不繼續(xù)增大河道行洪負(fù)擔(dān)的前提下，充分發(fā)揮河道、水域攔蓄洪水的功能，實(shí)現(xiàn)洪水資源化利用，給澇水留出更多的回旋空間，協(xié)調(diào)人－水關(guān)系，減輕洪澇損失，為增強(qiáng)抗旱能力與生態(tài)環(huán)境的修復(fù)創(chuàng)造條件。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 孫貽讓主編。 山東水利[M]. 山東科學(xué)技術(shù)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(jiǎn)介：

　　朱逢春 臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院

　　胡文靜 臨沂市蘭山區(qū)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院

　　何 震 臨沂市水利局