懷洪新河水資源綜合利用探析

范士勇

一、概述

懷洪新河始建于20 世紀(jì)70年代，1991年淮河大水后續(xù)建，2004年竣工驗(yàn)收。這條大型人工河道的建成，不僅緩減了淮河中游的防洪壓力，淮河中下游防洪標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高，河道湖泊蓄水位逐步得以抬高，水資源儲量也大幅增加。另一方面，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人民生活水平的大幅度提高，懷洪新河流域內(nèi)工業(yè)及城市居民生活需水量大幅度增加，區(qū)域水資源趨向緊缺。

懷洪新河有香澗湖、沱湖、四方湖、天井湖等湖泊多湖串聯(lián)的特點(diǎn)為水資源調(diào)控提供了得天獨(dú)厚的條件，是解決皖東北地區(qū)缺水的重要水源地和調(diào)節(jié)庫；因此，懷洪新河作為淮河與淮北地區(qū)之間最大的水資源庫容，其調(diào)蓄功能日益顯現(xiàn)，探討和解決懷洪新河水資源綜合利用顯得尤為重要。分析表明懷洪新河周邊區(qū)域存在較大水資源需求，靠流域自身產(chǎn)流難以滿足，不足部分依靠引蚌埠閘以上淮水、提蚌埠閘以下（五河縣）淮水進(jìn)行補(bǔ)充。

二、引蚌埠閘上淮水

2000年蚌埠閘進(jìn)行了擴(kuò)建，根據(jù)工程初步設(shè)計(jì)，非汛期正常蓄水位將由17.37m 抬高至17.87m（相當(dāng)于廢黃高程18.0m），因此，蚌埠閘上年平均水位還有進(jìn)一步抬升的空間。根據(jù)蚌埠閘上近10年日平均水位資料統(tǒng)計(jì)，每年閘上日平均水位高于17.87m，平均是104 天，最少的是2001年為20 天，最多的是2002年，達(dá)175 天。大約80%的年份均能在汛后10—12月份可以通過何巷閘將懷洪新河中符懷新河段水位蓄至17.37m。

根據(jù)《安徽省懷洪新河調(diào)度運(yùn)用辦法》的規(guī)定，當(dāng)蚌埠閘閘上水位高于17.37m，且符合引水條件時(shí)，由蚌埠市防指提出用水計(jì)劃，省懷管局負(fù)責(zé)引水調(diào)度工作；當(dāng)蚌埠閘閘上水位在16.87～17.37m 之間，符合引水條件時(shí)，由蚌埠市防指提出引水要求，省懷管局提出引水意見，報(bào)省防指批準(zhǔn)后實(shí)施。根據(jù)對近10年日平均水位統(tǒng)計(jì)資料分析，蚌埠閘上水位平均有333 天位于16.87 以上，因此，懷洪新河平均有32 天不能從淮河蚌埠閘上自流調(diào)水。

通過對蚌埠閘上水位系統(tǒng)分析，可以看出，懷洪新河引淮入懷的時(shí)段較長，但水量的大小則主要取決于蚌埠閘下泄水量，而蚌埠閘下泄的水量是與吳家渡的實(shí)測下泄流量基本一致的。

根據(jù)水利部頒發(fā)的水資源調(diào)查評價(jià)細(xì)則關(guān)于河道生態(tài)環(huán)境需水量的計(jì)算方法，蚌埠閘下淮干河段生態(tài)流量介于0～86m3/s 之間，按此生態(tài)流量，1950—2006年57年間，有17年存在懷洪新河不能引淮水的月份，大部分年份均有1～2 個(gè)月不能蓄淮水，但從整個(gè)非汛期來看，仍可在其他月份蓄水，但其中有三年難以滿足蓄水要求。

三、淮河干流五河泵站翻水

根據(jù)洪澤湖老子山水位站、淮河干流五河水位站歷年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)分析，保證率85%時(shí)最低日平均水位：老子山站、五河站分別為11.03m、10.84m；保證率97%時(shí)，老子山站、五河站分別為10.32m、10.27m。根據(jù)淮河蚌埠閘下河道水位容積曲線，五河站水位為10.27m 時(shí)，總?cè)莘e10332 萬m3，7.87～10.87m水位之間容積見表1?？梢钥闯龌春痈闪靼霾洪l下水源比較豐富。

表1 蚌埠閘下到老子山站河道水位庫容表

四、河道自身蓄水

懷洪新河蓄水主要通過干流三級控制：新湖洼閘控制符懷新河26km 長河道；山西莊閘、西壩口閘控制新老湖洼閘以下，澥香河段、新澮河段41km長河湖；新開沱河閘控制沱湖；四方湖引河閘控制北淝河四方湖以上來水；澥河老湖洼閘控制澥河老湖洼閘以上來水；天井湖引河閘控制石梁河天井河及其以上來水。

根據(jù)懷洪新河控制運(yùn)用管理辦法，各閘蓄水控制條件如下：新胡洼閘上近期蓄水位6月1日至9月30日控制在16.87m，其他月份蓄水位為17.37m；老胡洼閘蓄水位控制在16.87m；四方湖閘上近期蓄水位6月1日至9月30日控制在16.87m，其他月份蓄水位為17.87m；西壩口閘、山西莊閘上蓄水位為14.67m，有效調(diào)節(jié)庫容8800 萬m3；新開沱河閘上蓄水位為13.67m，有效調(diào)節(jié)庫容5300 萬m3。

五、水資源利用分析

為分析區(qū)域設(shè)計(jì)保證率年份內(nèi)水資源供需狀況，需要確定該設(shè)計(jì)保證率相應(yīng)的代表年。根據(jù)降水系列頻率分析結(jié)果，結(jié)合蚌埠閘下泄水量情況和區(qū)域?qū)嶋H旱情，確定典型干旱年為1966—1967年、1977—1978年。綜合評價(jià)，1966—1967年相當(dāng)于97%典型年，1977—1978年相當(dāng)于95%保證率的典型年。

本文考慮水資源利用的對象為淮水北調(diào)工程和周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)及生活用水，區(qū)域水資源較為缺乏，周邊農(nóng)業(yè)用水仍按現(xiàn)狀用水水平分析，今后農(nóng)業(yè)發(fā)展所需新水主要依靠節(jié)水以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)方法是采用蚌埠閘富余水經(jīng)何巷閘引入懷洪新河，以香澗湖和沱湖作為調(diào)節(jié)庫容，兩湖采用分蓄和聯(lián)合調(diào)蓄兩種方案，分蓄就是兩湖單獨(dú)蓄水，只用香澗湖調(diào)蓄蚌埠閘上富余的水。當(dāng)香澗湖水位高于沱湖的設(shè)計(jì)水位13.67m，山西莊閘關(guān)閘，采用兩湖分蓄，當(dāng)香澗湖水位低于沱湖的設(shè)計(jì)水位13.67m，山西莊閘開閘，即為兩湖聯(lián)合調(diào)蓄。

規(guī)劃水平年計(jì)算采用兩種工況：一是來水量按不引淮河蚌埠閘上富余水計(jì)算，二是來水量按引淮河蚌埠閘上富余水計(jì)算。每種工況又分三種情況：情況一為已有規(guī)劃項(xiàng)目取水，也就是農(nóng)業(yè)用水不變，工業(yè)及生活用水只計(jì)算五河水廠和沫河口水廠2025年取水規(guī)模8 萬m3/d；情況二為農(nóng)業(yè)用水不變，工業(yè)及生活用水在計(jì)算五河水廠和沫河口水廠2025年取水規(guī)模8 萬m3/d 的基礎(chǔ)上，周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)新增工業(yè)及生活用水20 萬m3/d。

按照該方案擬定的調(diào)節(jié)計(jì)算邊界條件，2025年各枯水典型年調(diào)節(jié)計(jì)算成果見表2、表3。

表2 2025年97%保證率分蓄計(jì)算成果表

表3 2025年97%保證率合分共蓄計(jì)算成果表

根據(jù)分析，采用兩湖分蓄時(shí)，得出懷洪新河香澗湖現(xiàn)狀年用水在97%保證率情況下6月份缺水，缺水量為1971 萬m3；2025年在滿足淮水北調(diào)工程和已經(jīng)規(guī)劃批復(fù)的五河水廠及沫河口水廠用水的情況下，缺水量為62622 萬m3，可從何巷閘引淮河水27686 萬m3，需從淮河蚌埠閘下游五河翻水34936 萬m3；2025年在滿足淮水北調(diào)工程、五河水廠、沫河口水廠及新增生活和工業(yè)20 萬m3/d 用水的情況下，缺水量為68089 萬m3，可從何巷閘引淮河水29509 萬m3，需從淮河蚌埠閘下游五河翻水38580 萬m3。

采用兩湖合分共蓄時(shí)，得出懷洪新河香澗湖、沱湖現(xiàn)狀年用水在97%保證率情況下6月份缺水，缺水量為3183 萬m3；2025年在滿足淮水北調(diào)工程和已經(jīng)規(guī)劃批復(fù)的五河水廠及沫河口水廠用水的情況下，缺水量為63740 萬m3，可從何巷閘引淮河水27980 萬m3，需從淮河蚌埠閘下游五河翻水35760萬m3；2025年在滿足淮水北調(diào)工程、五河水廠、沫河口水廠及新增生活和工業(yè)20 萬m3/d 用水的情況下，缺水量為69207 萬m3，可從何巷閘引淮河水30024 萬m3，需從淮河蚌埠閘下游五河翻水39183萬m3。各供水情況下水源配置見表4。

六、結(jié)論與建議

（1）懷洪新河對解決安徽省淮河以北特別是皖東北地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺的戰(zhàn)略意義十分重大。在滿足分洪安全和排澇的前提下，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮河道特別是香澗湖的蓄水功能，加強(qiáng)水資源優(yōu)化配置，以滿足周邊用水和淮河以北地區(qū)工業(yè)、城鎮(zhèn)生活用水的要求。

（2）從蚌埠閘以上引水是可行的，但少數(shù)年份和淮河沿岸集中用水期間引水受限，總量也難以滿足97%的用水保障。因此，必須從淮河干流五河泵站引水補(bǔ)充，遠(yuǎn)期則可能是懷洪新河外調(diào)水的主要水源。

（3）應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)洪（澇）水的利用，在汛后應(yīng)當(dāng)科學(xué)調(diào)度水控制工程，盡可能截流洪（澇）水量。綜合分析后續(xù)降水很小的情況下，汛后可以保持正常蓄水位或以上。以減少今后的引、翻水量。

（4）隨著周邊工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對懷洪新河供水的需求在不斷增加。經(jīng)計(jì)算懷洪新河西壩口閘如再抬高蓄水位0.5～0.7m，將新增蓄水庫容1.1 億m3。因此，建議研究抬高懷洪新河工程蓄水位，充分分析水工程的安全性、淹沒區(qū)擴(kuò)大的影響、工程加固和擴(kuò)建與水資源使用的效益分析，使懷洪新河水資源調(diào)蓄等功能實(shí)現(xiàn)最大化