南四湖水量監(jiān)控管理現(xiàn)狀及對策初探

汪躍軍 王敬磊 梅 梅 李 斯 劉開磊

南四湖水量監(jiān)控管理現(xiàn)狀及對策初探

汪躍軍1王敬磊2梅 梅3李 斯4劉開磊1

一、引言

南四湖作為蘇魯省際湖泊，水資源管理難度大、水事矛盾突出。以往開展的南四湖水量分配研究工作，由于缺少必要的控制工程和監(jiān)督手段等原因未能得到有效地落實執(zhí)行。隨著最嚴格水資源管理制度、“三條紅線”管理措施的落實，尤其南水北調(diào)東線工程運行后，進一步加大了南四湖的水資源管理難度。本文在調(diào)查與分析南四湖流域水量監(jiān)控管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，初步探索南四湖水量監(jiān)控的對策，以期為推動南四湖水量分配及水資源管理提供技術(shù)支撐。

二、南四湖基本情況

南四湖既是湖泊，也是南水北調(diào)東線工程輸水控制干渠，是控制性的省界工程。南四湖流域面積共31700km2，其中上級湖流域面積27500km2，下級湖流域面積 4200km2。多年平均降水量695.2mm，平均徑流量 29.6 億 m3。

南四湖入湖河流共計53條，有30條注入上級湖（其中湖西15條、湖東15條），23條注入下級湖（湖西10條、湖東13條），主要出湖河流有4條（韓莊運河、老運河、不牢河、伊家河）。流域面積在1000km2以上的河流有9條，全部注入上級湖，其中湖東3條（白馬河、泗河、洸府河），湖西有6條（東魚河、洙趙新河、梁濟運河、復(fù)新河、大沙河、新萬福河）；流域面積在100～1000km2的河流有15條；現(xiàn)狀條件下，有13條入湖口門建有控制性閘壩工程。主要防洪工程有二級壩樞紐、韓莊樞紐、藺家壩樞紐、湖西大堤及湖東堤等。

三、水量監(jiān)控規(guī)劃及實施情況

1.南水北調(diào)東線工程規(guī)劃

（1）規(guī)劃情況

《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》（2001年修訂）提出水量監(jiān)測工程建設(shè)主要任務(wù)是對南水北調(diào)輸入南四湖的水量、南四湖北送的水量、江蘇及山東兩省引水量進行監(jiān)測。

規(guī)劃在河流入湖口新建一批控制涵閘，其中第一期工程安排建設(shè)姚樓河、大沙河、楊屯河、潘莊引河4座控制閘，其余安排在第二期工程建設(shè)，并在湖東、湖西所有引水河道設(shè)立水量監(jiān)測站。對引水量較大的39條河流擬建水文站或流量監(jiān)測站進行引（排）水量監(jiān)測，新建入湖河流水文站21個，改造水文站4個，河（渠）流量控制站14個，監(jiān)測河流占入湖河流總數(shù)的73.6%；在50個提水工程（泵站）中，配備泵站計量設(shè)施48個（處），占總提水工程的96%（潘莊灌區(qū)、勝利渠灌區(qū)提水工程因河口擬建監(jiān)測設(shè)施，不再另設(shè)計量設(shè)施）。

（2）實施情況

目前已建設(shè)姚樓河、大沙河、楊屯河、潘莊引河4座控制閘，完成一期建設(shè)任務(wù)。

2.國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)淮河流域項目

（1）規(guī)劃情況

國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)淮河流域二期項目規(guī)劃建設(shè)南四湖19條入湖河流的水量監(jiān)控站點，其中湖西17條，湖東2條。其中ADCP二線能坡法7個，雷達波（非接觸式）12個；2016年實施復(fù)新河、梁濟運河、老萬福河、蔡河、東魚河5個；2017年實施惠河、新萬福河、洙水河、潘莊引河、老運河、鹿口河、龍拱河7個；2018年實施大沙河、楊官屯河、姚樓河、洙趙新河、鄭集河、沿河、西支河7個。

（2）實施情況

根據(jù)二期項目實施計劃安排，2016年度建設(shè)完成5條河流水量監(jiān)控站點，于2016年6月開始相關(guān)工作，至今已完成全部建設(shè)任務(wù)；2017年度擬建設(shè)完成7條河流水量監(jiān)控站點，已于當年2月完成年度建設(shè)任務(wù)招標采購工作，且已完成施工現(xiàn)場查勘及施工方案審查，現(xiàn)已有序開展站點建設(shè)工作。

四、水量監(jiān)控建設(shè)及管理現(xiàn)狀

1.入湖水量監(jiān)控

（1）已有水文站網(wǎng)控制河流

南四湖上級湖有入湖河道30條，其中9條河道在入湖口附近建有水文站，控制面積18671km2；下級湖有入湖河道23條，其中3條河道在入湖口附近建有水文站，控制面積1588km2。南四湖共計12條入湖河流已有水文站網(wǎng)控制入湖流量，現(xiàn)狀控制面積合計20259km2，占南四湖總流域面積的63.9%。

（2）已有（規(guī)劃）建設(shè)流量監(jiān)測控制河流

淮委國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)二期項目中，明確在南四湖19條入湖河道入湖口處建設(shè)水量計量設(shè)施，19條河道分別為復(fù)新河（復(fù)興河）、梁濟運河（后營測站）、老萬福河、蔡河、東魚河、惠河、新萬福河、洙水河、潘莊引河、老運河（勝利渠渠首）、鹿口河、大沙河、楊官屯河、姚樓河（蘇魯邊河）、洙趙新河、鄭集河、龍拱河、沿河、西支河。

目前，淮委國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)二期項目已經(jīng)開始實施，相關(guān)河道的計量監(jiān)測設(shè)施正在建設(shè)安裝中。

（3）已有水閘控制河流

南四湖53條入湖河道中，入湖口處建有水閘進行控制的河道有13條，分別為：龍拱河、挖工莊河、五段河、八段河、洙趙新河、復(fù)興河、沿河、鹿口河、鄭集河、大沙河、楊官屯河、蘇魯邊河（姚樓河）、潘莊引河。除挖工莊河、五段河、八段河以外，其余9條河流均已在國控流域二期項目中規(guī)劃建設(shè)水量自動監(jiān)測站。

2.出湖水量監(jiān)控

（1）出湖河道

南四湖主要出湖河道4條（不牢河、韓莊運河、伊家河和老運河），出湖口門均受水閘控制（藺家壩閘、韓莊節(jié)制閘、伊家河節(jié)制閘、老運河閘）并建有水文站進行監(jiān)測（上下游水位、過閘流量），出湖水量由人為調(diào)度控制。

（2）已有非農(nóng)業(yè)取水口水量監(jiān)測

目前確定有水量計量設(shè)施的非農(nóng)業(yè)取水口共計3處，分別為徐州首創(chuàng)水務(wù)有限責(zé)任公司取水口、鄒縣電廠取水口、沛縣大屯煤電公司取水口，均采用提水方式從南四湖取水，許可取水量合計為14250萬m3。

（3）取水口取水量巡查

南四湖流域取水口門眾多，取水監(jiān)測難以全部覆蓋，目前采用巡查的方式來了解36處主要取水口門的取水情況，其中上級湖主要巡查取水口門10處，下級湖主要巡查取水口門26處。

3.南水北調(diào)—南四湖周邊泵站翻水量監(jiān)測

根據(jù)《水利部關(guān)于批準下達南水北調(diào)東線一期工程2014～2105年度水量調(diào)度計劃的通知》（水資源〔2014〕318號）文件精神，淮河水利委員會負責(zé)省界斷面的水量水質(zhì)監(jiān)測，并實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)共享。按照淮委的部署，確定藺家壩、臺兒莊、二級壩、長溝4處泵站為南水北調(diào)東線一期工程水量計量監(jiān)測斷面。通過對4處泵站翻水量的計量監(jiān)測，可以比較清楚地了解通過南水北調(diào)東線工程出入南四湖的水資源量。

五、水量監(jiān)控設(shè)施管理現(xiàn)狀及存在問題

1.監(jiān)控管理現(xiàn)狀

（1）南四湖周邊水文站網(wǎng)管理

南四湖周邊各水文站隸屬地市水文局，現(xiàn)有12條入湖河流建有控制水文站，分別隸屬濟寧市水文局、棗莊市水文局、江蘇省水文水資源勘測局徐州分局；上級湖南陽島和下級湖微山島分別設(shè)立有南陽、微山水位站，分別代表上、下級湖水位，兩站均隸屬濟寧市水文局。水文站測驗數(shù)據(jù)上報所屬地市水文局后再傳至蘇魯兩省水文局，由兩省省水文局統(tǒng)一分發(fā)到淮委水文局和沂沭泗局水文局。

現(xiàn)狀條件下部分入湖水量能夠得到一定控制，而出湖（引水）流量尚無法有效控制。

（2）南水北調(diào)東線南四湖周邊泵站翻水量監(jiān)測現(xiàn)狀

南水北調(diào)東線泵站翻水量，現(xiàn)狀由南水北調(diào)東線總公司通過泵站自動監(jiān)測系統(tǒng)開展計量性監(jiān)測，同時水利部授權(quán)淮委水文局對泵站進行監(jiān)督性監(jiān)測，兩套數(shù)據(jù)均上報水利部水文局。

（3）取水計量設(shè)施管理

南四湖周邊目前有178個主要取水口，其中有69個已頒發(fā)取水許可證，目前已實現(xiàn)監(jiān)控3個?，F(xiàn)狀取水計量設(shè)施實行分級管理，已有建設(shè)規(guī)劃主要針對非農(nóng)取用水戶計量監(jiān)控，大量引水灌溉河道計量設(shè)施布設(shè)不足。

2.存在問題

（1）入湖水量監(jiān)控站點不足

南四湖地區(qū)共有53條入湖河流，有水文站監(jiān)控的河流有12條，控制面積僅占南四湖流域面積的63.9%，監(jiān)測站點數(shù)量不足，控制范圍有限，且水文站距離河口均較遠，不能準確監(jiān)測計量水文站斷面至入湖口處的取用水量。

（2）監(jiān)測站網(wǎng)布局不盡合理

現(xiàn)狀監(jiān)測站覆蓋河道不全，采集要素不夠完整，難以控制流域內(nèi)不同水資源分區(qū)的水量平衡和行政區(qū)劃間的水量分配，滿足不了水資源精細化管理的要求。

（3）取水量難以全面監(jiān)控

南四湖周邊取水口門數(shù)量龐大、種類繁多，難以對所有取水口門的取水量進行全面監(jiān)控。

（4）專業(yè)水資源監(jiān)測隊伍不足

目前南四湖地區(qū)水資源監(jiān)控計量信息基本都來源于地方水文系統(tǒng)，但地方水文系統(tǒng)側(cè)重點在于監(jiān)測汛期洪水，對于非汛期水資源量監(jiān)測相對較少。

（5）監(jiān)控管理體系有待完善

現(xiàn)狀管理體系不健全，管理體制未徹底理順，存在多頭監(jiān)管的現(xiàn)象，各部門之間信息往來不暢，導(dǎo)致各自所掌握資料的片面性。

六、水量監(jiān)控對策及建議

在充分利用淮河水利委員會、涉及省區(qū)以及沂沭泗局已有工程建設(shè)基礎(chǔ)上，整合已有的水文站、規(guī)劃水文站、規(guī)劃省界斷面、大中型水庫、控制性閘壩及泵站（包括南水北調(diào)工程沿線工程節(jié)點）信息，增加必要水位或流量監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍O(shè)備，建立完善的南四湖水資源監(jiān)控體系。

1.53條入湖河流

根據(jù)相關(guān)監(jiān)控建設(shè)規(guī)劃資料及成果，截至國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)淮委二期項目實施完成后，將實現(xiàn)南四湖19條入湖河流的水量監(jiān)控。未開展監(jiān)測站點建設(shè)的34條入湖河流中有閘控制3條，無閘控制31條。結(jié)合國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)淮委二期項目取水監(jiān)控體系中自動控制站點建設(shè)的原則和思路，建議對于入湖河口有閘控制的河流，優(yōu)先選擇設(shè)置水位在線監(jiān)測站，采用雷達式水位計、RTU等；對于無閘控制的入湖河流優(yōu)先選擇設(shè)置流量在線監(jiān)測站，采用雷達波法或ADCP二線能坡法等。

2.4條出湖河流

南四湖4條主要出湖河道（不牢河、韓莊運河、伊家河和老運河）均受水閘控制并建有水文站進行監(jiān)測，出湖水量由人為調(diào)度控制?，F(xiàn)狀水文站能夠滿足出湖水量監(jiān)控要求，建議不再重復(fù)規(guī)劃。

3.取用水口門

南四湖周邊目前有178個主要取水口，其中提水式140個，引水式38個。除3個非農(nóng)業(yè)取水口、南水北調(diào)東線工程南四湖周邊各泵站（控制梁濟運河、順堤河、韓莊運河3條）、19條河流（規(guī)劃建設(shè)水量自動監(jiān)測站）開展計量監(jiān)測以外，建議對剩余的153個取水口門，根據(jù)取水方式采取必要的計量監(jiān)測：對于134個提水式取水口，安裝管道流量計進行水量計量監(jiān)控；對于11個有閘門控制的引水式取水口，加裝水位觀測設(shè)施，通過巡測率定水位—流量關(guān)系后，利用水位數(shù)據(jù)計算取水量；對于8個無閘門控制的引水式取水口，安裝流量在線監(jiān)測設(shè)施。

七、結(jié)論

依據(jù)新時期水利工作方針和實施最嚴格水資源管理的要求，遵循南四湖兩省共用水源矛盾多、水量少、生態(tài)要求較高和南水北調(diào)東線重要調(diào)蓄湖泊的特點，按照系統(tǒng)管理、統(tǒng)一調(diào)度、分級監(jiān)控的原則，全面監(jiān)控南四湖53條入湖、4條出湖河流水量，全面計量從南四湖直接取水口門取水量，分級監(jiān)控和計量間接從南四湖取水工程取水量，對實現(xiàn)南四湖水資源統(tǒng)一調(diào)度，促進南四湖地區(qū)水資源合作、高效利用和南四湖生態(tài)環(huán)境良好具有重要的現(xiàn)實意義

（作者單位：1.淮河水利委員會水文局（信息中心） 233000 2.安徽淮河水資源科技有限公司 233000 3.中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 230000 4.淮委沂沭泗水利管理局 221018）