淄博市實(shí)施南水北調(diào)二期工程的可行性分析

楊津龍

（淄博市行政審批服務(wù)局，山東 淄博255000）

目前，國家南水北調(diào)二期規(guī)劃工作重點(diǎn)已從水資源與配置階段轉(zhuǎn)向工程規(guī)模與工程布局階段，二期工程建設(shè)布局總的原則是“引得進(jìn)、放得下、用的上”，山東省南水北調(diào)二期工程總體思路為利用引黃河水通道輸送長江水。前期，依托市引黃供水設(shè)施，已完成淄博市南水北調(diào)一期工程建設(shè)，初步實(shí)現(xiàn)了淄博市中北部區(qū)域大蘆湖、新城水庫、黃土崖水庫、萌山水庫等多水源互聯(lián)互通。按照國家和山東省南水北調(diào)二期工程戰(zhàn)略要求，現(xiàn)對(duì)淄博市南水北調(diào)二期工程利用引黃渠道輸送長江水的設(shè)想展開研究。

1 淄博市引黃工程現(xiàn)狀

1.1 劉春家引黃灌區(qū)

劉春家引黃灌區(qū)于1956年春動(dòng)工，1957年3月基本建成并運(yùn)用開始發(fā)揮效益。原設(shè)計(jì)灌溉面積2.05萬hm2，灌溉保證率40%，現(xiàn)有效灌溉面積1.46萬hm2。共有干渠11條，支渠12條，總長129.89 km。渠首劉春家引黃閘設(shè)計(jì)引水流量37.5 m3/s，引黃干渠自劉春家引黃閘開始，經(jīng)高青縣常家、趙店、唐坊、高城4鎮(zhèn)及桓臺(tái)縣馬橋、新城2鎮(zhèn)進(jìn)入新城水庫，設(shè)計(jì)流量25 m3/s，總長28.8 km，其中小清河以北段長17.7 km，小清河以南段長10.5 km。

1.2 淄博市引黃供水工程

淄博市引黃工程是由取水工程、凈水工程、配水工程三大部分組成。取水工程主要由高青劉春家引黃閘、沉沙條渠、大蘆湖水庫、輸水明渠、新城水庫泵站組成。黃河原水從高青劉春家引黃閘取水、經(jīng)沉沙條渠沉沙后，經(jīng)大蘆湖水庫或直接由30 km長的輸水明渠輸送至新城水庫。凈水工程是將原水經(jīng)過凈化處理后，去除原水中所含的各種有害雜質(zhì)，達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。新城凈水廠是引黃的水處理中心，現(xiàn)狀供水規(guī)模為25萬m3/d，2016年凈水廠擴(kuò)建工程開工，擴(kuò)建后水處理能力將達(dá)到50萬m3/d。輸水工程包括原水輸水工程、凈水輸水工程兩部分。

目前，淄博市引黃供水工程供水區(qū)域包括高青、桓臺(tái)、張店、臨淄、周村、淄博高新區(qū)兩縣四區(qū)，主要用戶包括齊魯石化公司、市自來水公司等。

2 引黃能力分析

2.1 引水能力分析

目前，淄博沿黃建設(shè)引黃取水口2個(gè)，設(shè)計(jì)引水流量64.30 m3/s，其中馬扎子引水流量27.8 m3/s，劉春家引水流量37.5 m3/s。鑒于僅有劉春家引黃閘具備利用黃河通道引江輸水的條件，因此重點(diǎn)分析劉春家涵閘引水能力。

1）引水量分析。從2012—2017年引黃水量統(tǒng)計(jì)表（表1）看出，劉春家閘最大引水量發(fā)生在2017年，引水量為32 020.43萬m3。分析認(rèn)為，劉春家閘引水量的變動(dòng)，除受干旱影響灌溉用水量增加外，更主要的原因是工業(yè)用水量的增加。

表1 2012—2017年劉春家引黃閘引黃水量統(tǒng)計(jì)表

2）引水時(shí)間分析。劉春家引黃閘多年平均可引水天數(shù)為223 d，占全年總天數(shù)的63.8%，其中灌溉期3~6月82 d，冬季11~2月78 d，旱期7~10月73 d。當(dāng)保證率P=50%時(shí)，可引水天數(shù)為226 d，P=75%時(shí)為184 d，P=95%時(shí)為161 d。通過對(duì)2013—2017年引水情況進(jìn)行分析可以看出，由于承擔(dān)工業(yè)用水的任務(wù)，劉春家引黃閘近年來引水時(shí)間逐年增加，2017年更是達(dá)到全年355 d引水時(shí)間。由此可見，小浪底建成后，在不考慮水體含沙量影響的前提下，基本可以實(shí)現(xiàn)全年引水365 d的引水目標(biāo)。

3）引水能力影響因素分析。影響劉春家引黃閘引水能力的主要因素有以下3個(gè)方面：一是受黃河流域降水影響，黃河下游來水量減少；二是受黃河調(diào)水調(diào)沙的影響，河道主槽刷深，降低引水能力；三是閘后沉沙池及渠道淤積造成水流不暢，降低引水能力。

2.2 調(diào)蓄能力分析

淄博市引黃調(diào)蓄工程主要有大蘆湖水庫和新城水庫。大蘆湖水庫總庫容3 028萬m3，興利庫容2 868萬m3，設(shè)計(jì)蓄水位14.8 m，死水位8.2 m；新城水庫總庫容2 144萬m3，調(diào)節(jié)庫容1 857萬m3，設(shè)計(jì)蓄水位21.0 m，死水位13.0 m，平均蓄水深8.0 m。新城水庫以調(diào)蓄長江水為主，以引黃河水補(bǔ)充，在引水時(shí)間發(fā)生沖突時(shí)優(yōu)先調(diào)引江水，大蘆湖水庫調(diào)蓄黃河水為主，兩座水庫協(xié)調(diào)運(yùn)行。

3 南水北調(diào)二期工程設(shè)想

3.1 總體設(shè)想及依據(jù)

根據(jù)國家及省南水北調(diào)二期工程“引得進(jìn)、放得下、用的上”的總原則，在項(xiàng)目選址與布局方面，重點(diǎn)考慮以下因素：淄博市中北部區(qū)域水資源均衡布局；各水源之間相互連通、相互調(diào)配、形成水網(wǎng)；便于與現(xiàn)有水系、管網(wǎng)銜接聯(lián)通；綜合考慮工程占地、遷占難易程度、地域空間位置；綜合考慮用水戶的布局；工程投資和運(yùn)行成本。

提出南水北調(diào)二期工程設(shè)想如下：擴(kuò)建現(xiàn)有調(diào)蓄水庫，增加總庫容約2 000萬m3；新建調(diào)蓄水庫2座，總蓄水量約5 000萬m3。以上工程新增總調(diào)蓄庫容為7 000萬m3，基本可實(shí)現(xiàn)年調(diào)長江水1.7億m3的目標(biāo)。

3.2 建成后調(diào)度運(yùn)行分析

省水利廳批準(zhǔn)的淄博市引黃供水指標(biāo)總量為4億m3。按照南水北調(diào)二期工程設(shè)想，未來南水北調(diào)引江水量2.2億m3，其中一期引江水量0.5億m3，二期引江水量1.7億m3。南水北調(diào)二期工程建成后，淄博市長江水與黃河水將聯(lián)合調(diào)度，每年引水總量為6.2億m3。現(xiàn)擬定淄博市引黃引江調(diào)度運(yùn)行方案如下：

方案一：南水北調(diào)二期工程調(diào)長江水仍然通過劉春家引黃閘，調(diào)蓄水庫由一期的新城水庫、大蘆湖水庫變?yōu)榇筇J湖、萌山水庫、黃土崖水庫、新城水庫以及2個(gè)新建調(diào)蓄水庫共六大水庫聯(lián)合調(diào)度。

經(jīng)測(cè)算，近幾年馬扎子引黃閘年平均引水量約為0.72億m3，因此通過劉春家引黃閘年輸水量約為5.48億m3。如果按照2017年355 d引水時(shí)間，日均引水量約17.87 m3/s；如果按照近幾年平均引水天數(shù)297 d計(jì)，日均引水量約21.36 m3/s；如果按照劉春家引黃口典型代表年各月可引水天數(shù)考慮：當(dāng)保證率P=50%時(shí),可引水天數(shù)為226 d，日均引水量約28.06 m3/s，該值雖然小于劉春家引黃閘設(shè)計(jì)引水能力，但已大于引黃干渠25 m3/s。

方案二：通過新建分水閘直接由南水北調(diào)干渠引水輸送至新建調(diào)蓄水庫（估算約0.5億m3），扣除馬扎子引黃閘年平均引水量約為0.72億m3，剩余水量約4.98億m3仍按照方案一聯(lián)合調(diào)度。如果按照2017年355 d引水時(shí)間，日均引水量約16.24 m3/s；如果按照近幾年平均引水天數(shù)297 d計(jì)，日均引水量約19.41 m3/s；如果按照劉春家引黃口典型代表年各月可引水天數(shù)考慮：當(dāng)保證率P=50%時(shí)，可引水天數(shù)為226 d，日均引水量約25.5 m3/s，該值小于劉春家引黃閘設(shè)計(jì)引水能力，約等于引黃干渠25 m3/s的引水能力。

4 可能存在的問題

4.1 引水能力不足

1）限制因素分析。主要限制性因素：一是調(diào)蓄工程無潛力，現(xiàn)有大蘆湖水庫、新城水庫調(diào)蓄黃河水能力飽和；二是引黃閘受沖砂影響水位下降，降低了引水能力；三是農(nóng)業(yè)灌溉引水時(shí)段與工業(yè)用水引水時(shí)段不能重疊，導(dǎo)致引水時(shí)段縮短，引水能力降低。

2）引水能力提升措施。一是科學(xué)調(diào)度黃河來水量，提高下游河道水位，相應(yīng)提高涵閘的引水能力；二是修建馬扎子、劉春家閘前泵站，解決涵閘引水能力不足問題；三是及時(shí)對(duì)引黃渠道或沉沙池進(jìn)行清淤，保持渠道設(shè)計(jì)比降，防止渠道出現(xiàn)倒比降或梗阻，保持水流順暢。

4.2 泥沙增加，加劇淤積

1）引水泥沙增量預(yù)估。按照方案一全部從劉春家引水調(diào)度時(shí)，利用黃河新增引調(diào)水量2.2億m3計(jì)算，黃河淄博段平均含沙量約為4.06 kg/m3（參考黃河利津站2018年6月上旬水沙統(tǒng)計(jì)結(jié)果，徑流量135 800萬m3，輸沙量552.1萬t），新增每年引沙量約為893.2萬t。按照方案二部分從劉春家引水調(diào)度時(shí)，利用黃河新增引調(diào)水量1.7億m3計(jì)算，新增每年引沙量約為萬690.2萬t。按照山東平均引黃泥沙分布比例，沉沙池占46.2%，灌溉渠系占38.5%，田間占8.8%，河道占6.5%計(jì)算，約有近1/2泥沙沉積到沉沙池，也就是說每年渠道新增350~450萬t泥沙。

2）引水增量泥沙處理。一是引黃河水入洼地。利用渠旁的天然洼地布置沉沙池，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)池子淤平后，可復(fù)耕種地，然后繼續(xù)在下游修建第二個(gè)沉沙池。二是以挖代沉。馬扎子、劉春家均采用“以挖代沉”的方式進(jìn)行集中沉沙。三是變沉沙區(qū)為生態(tài)濕地。當(dāng)引黃沉沙區(qū)集聚到一定規(guī)模，可考慮黃河沉沙的整治與景觀規(guī)劃結(jié)合起來，將沉沙區(qū)改造為濕地公園。

4.3 涉及永久占地，遷占和聯(lián)合調(diào)度難度大

初步估算，擬建調(diào)蓄水庫將增加永久占地約400 hm2，且基本為耕地，實(shí)施時(shí)占地指標(biāo)依靠地方政府難以解決。

按照淄博市南水北調(diào)二期工程設(shè)想，將形成1個(gè)分水口與6個(gè)水庫相互調(diào)劑、聯(lián)合調(diào)度的局面，提高了供水保證能力，但也增加了水資源調(diào)配難度。

4.4 影響農(nóng)業(yè)灌溉

南水北調(diào)二期工程新調(diào)引長江水主要是供生產(chǎn)、生活用水。目前，劉春家引黃閘農(nóng)業(yè)灌溉引水期間不進(jìn)行工業(yè)、生活、生態(tài)引水，增加調(diào)引生產(chǎn)、生活用水時(shí)間，勢(shì)必會(huì)壓縮農(nóng)業(yè)用水調(diào)引時(shí)間，農(nóng)業(yè)灌溉將無法保障。

4.5 水價(jià)問題

南水北調(diào)二期工程利用黃河通道輸送江水，使黃河水、長江水混合引取，混合使用，現(xiàn)有的長江水、黃河水獨(dú)立計(jì)價(jià)，差別計(jì)價(jià)模式顯然已經(jīng)不再適用，未來仍需完善綜合水價(jià)制度。

5 意見和建議

5.1 優(yōu)化配置，科學(xué)調(diào)度

一是科學(xué)調(diào)度黃河來水量，提高下游河道水位，相應(yīng)提高涵閘的引水能力；二是科學(xué)調(diào)度好農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水的調(diào)水時(shí)段、調(diào)用水量等。

5.2 適當(dāng)延長引水周期

在總引水量及用水戶需求量恒定的情況下，引水時(shí)間越短，單位時(shí)間內(nèi)引水量越大，調(diào)蓄水庫調(diào)蓄壓力越大，需要新建的調(diào)蓄水庫規(guī)模越大。適當(dāng)延長引水周期，充分發(fā)揮調(diào)蓄水庫的調(diào)蓄作用，可降低新建調(diào)蓄水庫規(guī)模，節(jié)省投資及運(yùn)行管理成本。

5.3 盡快改造引水涵閘

據(jù)2012—2017年引黃資料分析，劉春家最大引水流量為17.54 m3/s，占設(shè)計(jì)能力的46.77%。黃河每年的調(diào)水調(diào)沙，河床不斷降低，兩座引黃閘引水量減小，存在引水困難的問題，引水涵閘亟需維修改造。

5.4 充分考慮新增泥沙對(duì)受水區(qū)的影響

新增泥沙處置措施的投資，或者考慮補(bǔ)償因素，在水價(jià)測(cè)算時(shí)予以體現(xiàn)；或者按照引水量的多少直接給與補(bǔ)償。