南水北調東線聊城段工程運行現(xiàn)狀及展望

王傳寶 廉旭丹

(南水北調東線山東干線有限責任公司，山東 濟南 250014)

1 工程概況

南水北調東線聊城段工程是實現(xiàn)向山東魯北地區(qū)送水的重要保障，是實現(xiàn)向河北、天津應急調水的連接紐帶。工程經穿黃隧洞工程引東平湖長江水至聊城位山，利用聊城小運河現(xiàn)有河道輸水至臨清市界閘。小運河是趙王河的支流，發(fā)源于黃河支流金堤河北岸的張秋閘，向北穿過阿城鎮(zhèn)、七級鎮(zhèn)，于蘇里井西進入趙王河，全長39.45km，流域面積331km2，是陽谷東部的一條主要排水河道。1985年由于受位山二干渠引黃淤積的影響由直接入徒駭河改為進入趙王河，現(xiàn)狀排澇能力約為設計排澇能力的48.9%～64%，輸水能力約為設計流量的28%～34%。工程自位山臨清市界閘上新挖擴挖輸水河道110km，其中新挖輸水河道40.176km；0+000～13+486段河底比降為0，河底高程為30.92m；13+486～41+803段河底比降為1/10000，設計河底高程為30.92～28.1m；41+803～98+210段河底比降為0，設計河底高程為28.1m；98+289～109+497段河底比降為1/10260，河底高程為28.10～27.00m。工程沿線有交叉建筑物479座，其中節(jié)制閘13座，分水閘8座，涵閘211座，倒虹吸44座，渡槽12座，暗涵4座，穿路涵10座，橋梁153座，涵管2座，水質監(jiān)測站1座，管理用房21處。聊城段工程等級為Ⅰ等，主要建筑物級別為1級和2級，次要建筑物3級。

聊城段工程由現(xiàn)場管理局負責所轄工程的日常管理工作，工程采取“管養(yǎng)分離”的模式，通過招標方式選定養(yǎng)護單位，由養(yǎng)護單位具體負責工程的看護、巡護和日常維修養(yǎng)護工作。

2 通水運行效益及管理特點

針對通水運行特點，現(xiàn)場管理局不斷總結經驗，創(chuàng)新工作方法，實現(xiàn)了受水市、縣(區(qū))的規(guī)劃供水范圍目標；同時，結合聊城段工程實際，積極掌握渠道運行管理特點，努力提高南水北調干線工程安全、規(guī)范、經濟運行水平。

2.1 通水運行效益

聊城段工程自建成以來，經歷了試通水、試運行、正式運行三個階段，實現(xiàn)了由建設管理向運行管理的平穩(wěn)過渡。2013—2014年度、2014—2015年度、2016—2017年度、2017—2018年度、2018—2019年度5個調水年度工程運行狀況良好，調水量呈逐年上升態(tài)勢。2017年4月工程向莘縣供水單元供水，標志著魯北段工程聊城、德州2個受水市、縣(區(qū))的規(guī)劃供水范圍目標全部實現(xiàn)。2019年6月底累計調入魯北地區(qū)長江水約4.37億m3，累計向聊城地區(qū)分水1.17億m3，向下游供水約3.04億m3，聊城段工程綜合效益得到有效發(fā)揮。

2.2 管理特點

結合工程沿線節(jié)制閘、分水閘、小涵閘、倒虹吸繁多的實際，創(chuàng)新現(xiàn)場供方與需方溝通聯(lián)系機制，每年按計劃開展技術準備、檢查調試設備、沖渠泄水等工作，嚴格運行權限按調水實施方案開展調水工作；同時，以預防水質風險調度技術管理及開展調水知識宣傳為抓手，確保水質及沿線群眾安全。

通水前，聯(lián)合聊城市水利局(市南水北調局)召開受水市、縣(區(qū))座談會，以解決年度調水計劃涉及聊城市境內需協(xié)調的問題為抓手。實現(xiàn)灌溉尾水及支流上游的排水、沖渠泄水有出路，截污導流工程(金堤河截污導流工程、臨清匯通河截污導流工程)、灌區(qū)影響處理工程能發(fā)揮正常功能；建立順暢的分水對接機制，及時開展多方參與的水量確認工作。

運行過程中，突出做好預防水質風險調度技術管理工作。在運行前關閉沿線所有口門，并進行滲漏量檢測；通水期間每天對沿河及重要支溝渠進行巡視檢查，以防止其他水源、垃圾雜物進入輸水渠；不定期配合水質監(jiān)測單位開展水樣采集，及時了解、監(jiān)測調水水質。

廣泛動員，開展南水北調調水知識宣傳。在節(jié)制閘、橋梁、涵閘及渠道沿線村莊、學校等人員密集場所張貼、發(fā)放南水北調聊城段工程調水告知書、山東省南水北調條例、南水北調安全宣傳畫冊等各種形式“通水告知書”，懸掛安全警示條幅，調水期間安排專車在渠道沿線播放相關條例；同時，響應社會關注，每年堅持開展“南水北調知識進課堂”活動，向學校師生發(fā)放宣傳彩頁，講解安全實用的南水北調相關知識。以縣、市(區(qū))南水北調辦事機構與有關鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府溝通為主，向沿線村莊群眾告知調水安全風險，防止通水期間附近社會人員進入南水北調工程管理范圍內發(fā)生各類傷亡事故；同時告誡沿線群眾不要從輸水干線抽水灌溉，更不能向輸水干線排污，避免影響干線正常輸水。

2.3 工程特點

聊城段工程建設標準較低，存在襯砌渠道與土渠同時運行且干線渠道節(jié)制閘較少的缺點，運行工況較為復雜?，F(xiàn)場管理局結合近年來工程運行經驗及水毀工程特點，重點實施了節(jié)制閘及土渠道管理。

土渠運行技術核心是控制好流速和保持河槽水位穩(wěn)定。通過調節(jié)閘門開度來控制流速和河槽水位，即輸水前期當上游來水較大時，通過降低閘門開度控制過水流量，以達到控制流速的目的，此時河槽具有暫時蓄水功能；當上游來水逐漸減少時適時提高閘門開度，保證河槽蓄水位。通過土渠運行管理，實現(xiàn)梯形土渠斷面設計功能，將水流對土渠道邊坡沖刷量降低，避免渠內邊坡產生溯流變形，造成邊坡失穩(wěn)。

聊城段工程可自渠首自流向下游供水，110km渠道由9座輸水干線渠道節(jié)制閘控制，做好干線節(jié)制閘運行管理，對掌控整段工程運行至關重要。通過近年來運行數據分析可知，根據閘門上下游水位與閘門控制流量情況，采用寬頂堰閘孔水力學公式科學計算需要調整的閘門開度，可以科學調度閘門，減少閘門調整的次數，保持渠道水位平穩(wěn)變化；同時，為便于快速驗證數據的準確性，結合每座干線節(jié)制閘的特點，開發(fā)了過閘流量計算程序。

3 防洪排澇效益及管理特點

南水北調東線聊城段工程符合山東省水利廳2000年4月頒布的《山東省海河流域防洪規(guī)劃報告》中相應的天然河流防洪、排澇標準，工程的運行為地方防汛除澇提供了必要的安全保障。

3.1 防洪排澇效益

2018年8月18—20日，受臺風“溫比亞”影響，位于南水北調干線聊城段工程沿線的東阿縣、陽谷縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均降雨量突破200mm。受強降雨影響，流經聊城市城區(qū)的徒駭河水位持續(xù)上漲，排洪能力接近上限，排洪壓力較大，而馬頰河洪水壓力較小。為確保城市防汛安全，減輕徒駭河防汛壓力，按照聊城市防指要求，現(xiàn)場科學調度，關閉向徒駭河泄洪的徒駭河泄洪閘、周公河節(jié)制閘，開啟引江節(jié)制閘，通過下游馬頰河泄洪閘向馬頰河成功泄洪330多萬m3，把本應泄入徒駭河的小運河、趙王河、周公河的洪水分洪入馬頰河，從而減少了排泄到徒駭河城區(qū)段的洪水總量，實現(xiàn)了錯峰分洪的目的，確保了城區(qū)段徒駭河行洪安全，為迅速戰(zhàn)勝強降雨、確保了人民群眾生命財產安全，發(fā)揮了顯著的分洪效益。

2019年2月12—3月3日，為配合聊城市重點項目徒駭河馬頰河防洪治理工程項目建設，利用南水北調干渠分流徒駭河上游部分水源到馬頰河，累計通過馬頰河倒虹泄水閘向馬頰河泄水約1380萬m3。南水北調工程有利支持了地方主要天然河流防洪治理，也為《山東省災后重點防洪減災工程建設實施方案》提供了有利環(huán)境保證。

3.2 管理特點

在每年按計劃編制度汛方案及防汛預案、明確防汛重點、開展汛前汛中汛后大檢查等工作前提下，嚴格開展防汛度汛培訓工作。同時，以落實防汛隊伍和防汛物料及開展防汛演練活動為抓手，確保防汛工作萬無一失。

防汛隊伍包括防汛常備隊及防汛預備隊。防汛常備隊由現(xiàn)場管理單位及維修養(yǎng)護單位有關人員組成；防汛預備隊由社會施工企業(yè)組成。防汛所用砂石料采用社會號料方式落實；編織袋、土工布、塑料布、鉛絲、松木樁、腳手架鋼管、移動發(fā)電機組、污水泵、潛水泵、小型夯機、便攜燈(強光手電)、電纜、鐵锨、對講機、安全繩、救生圈、救生衣、雨傘、雨衣、雨鞋、安全帽、醫(yī)用急救包等防汛物資及時配備到位。

與當地防指、上級單位保持24小時信息暢通，積極與地方政府及當地防辦、水文局、氣象局、市政管理局等防汛部門溝通協(xié)調，建立工作聯(lián)系機制，及時通報水情、雨情、流量等信息，并嚴格執(zhí)行防指有關指令。以提升防汛突發(fā)事件的應對處置能力、提高多部門聯(lián)調聯(lián)動配合水平為抓手，與地方政府聯(lián)合組織開展了聊城段工程防汛應急演練活動。通過實戰(zhàn)演練檢驗搶險應急預案的科學性、可靠性，發(fā)現(xiàn)并修改應急預案和執(zhí)行程序中的缺陷和不足，檢驗南水北調與地方政府部門間應急組織指揮協(xié)調及協(xié)同作戰(zhàn)能力。評估針對突發(fā)事件的應急能力，識別資源需求，明確相關單位和人員的應急職責。檢驗應急響應人員對應急預案、執(zhí)行程序的了解程度和實際操作技能，規(guī)范防汛應急管理和應急救援程序。

4 應急供水效益

南水北調東線一期北延應急供水是落實《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動方案》的重要舉措。應急供水線路利用南水北調東線一期工程現(xiàn)有輸水線路，穿黃經聊城段工程后沿現(xiàn)狀一期工程引江線路一路北上至天津北大港水庫。

聊城段工程自2019年4月21日首次開始實施南水北調東線一期北延應急試通水，至6月25日停止運行。運行期間流量14～24m3/s，累計北延應急供水約7822萬m3。調水運行期間，履行工作方案，嚴格執(zhí)行上級指令，精確做好閘門啟閉控制，工作人員24小時值班，組織專業(yè)水質檢測機構按計劃進行水質監(jiān)測，確保了北延應急試通水成功運行。

5 聊城段工程運行展望

南水北調工程是緩解我國北方水資源短缺局面的一項重大戰(zhàn)略性工程，實施東線一期工程是實現(xiàn)以水資源可持續(xù)利用支撐經濟社會可持續(xù)發(fā)展目標的根本性措施。聊城段工程自2013年完工并投入使用以來，在發(fā)揮工程效益的基礎上，沿線受水地區(qū)社會效益、生態(tài)效益得到不斷顯現(xiàn)；同時，主汛期南水北調干線防洪排澇功能得到充分發(fā)揮，保障了工程沿線人民群眾生命財產安全。

a.據統(tǒng)計，為控制地下水超采，聊城市共建有南水北調配套工程8座，水庫總庫容9700萬m3，年調蓄水量2.69億m3，均已全部建成并實現(xiàn)蓄水。其中，2018年累計向企業(yè)供水1500萬m3，初步發(fā)揮了工程效益和生態(tài)效益。在南水北調工程及彭樓灌區(qū)改擴建工程以及一系列節(jié)水、水源置換工程和管理措施的共同作用下，2016—2018年年底聊城地區(qū)平均地下水埋深分別為9.02m、8.79m、8.54m，淺層地下水平均埋深得到控制。

b.南水北調聊城段工程的實施，將輸水防洪共用河道(小運河、趙王河、周公河、臨清小運河)內的控制性建筑物設計防洪標準提高到20年一遇，過流斷面遠大于原過流斷面；另外，主要交叉建筑物，相應河道的防洪標準分別提高到50年或者20年一遇，除澇標準為5年一遇。其他與輸水工程線路相交叉的集水面積較小的河渠，均屬防洪標準較低的除澇河渠，防洪標準提高到5年一遇。自2013年運行以來，聊城段工程經受住了臺風“溫比亞”“利奇馬”等極端天氣的考驗，為工程沿線承擔了最大限度的防洪排澇任務。

c.南水北調東線一期工程北延應急試通水的成功實施，為正式實施東線一期北延供水做好了準備。南水北調東線一期北延應急供水工程充分利用南水北調東線一期工程潛力，向河北省、天津市地下水壓采地區(qū)供水，置換農業(yè)用地下水，緩解華北地下水超采狀況；并向衡水湖、南運河、南大港、北大港等河湖濕地補水，改善生態(tài)環(huán)境；同時可為天津市、滄州市城市生活應急供水創(chuàng)造條件。南水北調東線一期北延應急供水工程中周公河左右岸排污管道末端節(jié)制閘工程、土渠段襯砌工程、新建箱涵工程等的實施將進一步改善聊城段工程運行工況不足的現(xiàn)象，為下一步充分發(fā)揮工程潛力打下堅實基礎。

6 結 語

南水北調，利國利民。南水北調東線聊城段工程在解決魯北地區(qū)資源性缺水中發(fā)揮的效益，為徹底解決沿線群眾長期飲用高氟水、苦咸水提供了有力支撐，也為沿線城市經濟建設社會發(fā)展提供了基礎保障。隨著南水北調東線一期北延應急供水工程的實施，以實現(xiàn)地下水采補平衡、解決地下水超采問題為目標，落實華北地區(qū)地下水超采綜合治理的黨中央、國務院決策部署，必將為華北地區(qū)特別是京津冀地區(qū)的經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供水安全保障。