山東半島藍色經濟區水系連通模式研究

張澤玉，王金山 ，高月奎，郭小雅 ，顧 偉

（1.山東省膠東調水局,250100,濟南；2.山東省水利勘測設計院,250013,濟南；3.寧夏回族自治區水利廳灌溉管理局,750003,銀川）

維護合理的水系格局、良好的河湖水系連通性，是確保河流自身發展的需要，也是促進人水和諧發展的重要途徑和手段。山東半島藍色經濟區屬于典型的資源性缺水地區，隨著工農業用水需求的不斷增大，城鄉供水頻頻告急，可以說，水資源仍是當前乃至將來制約該區社會與經濟發展的瓶頸。通過河湖水系連通，對建立多類型、多水源相互連通的供水網絡，優化水資源配置格局具有重要作用。

一、山東半島藍色經濟區基本概況、水系連通現狀及存在問題

1.山東半島地形地貌分區

根據山東半島各區域地形特點，可分為膠東低山丘陵區、魯中南低山丘陵區、黃河沖積平原區三個主要分區。大致以小清河、膠萊河為分界線：小清河以北地區為黃河沖積平原，地面坡度平緩，一般在 1/12 000～1/20 000，微地貌變化較大；小清河以南、膠萊河以西地區屬魯中南低山丘陵區，是以山地丘陵為骨架、平原盆地交錯環列其間的地形地貌；膠萊河以東為膠東低山丘陵區，三面環海，中部有偉德山、昆崳山、艾山、大澤山等橫亙東西，為膠東地區分水嶺，并向四周輻射，地形分為低山丘陵、山前平原、濱海平原。

2.水資源概況及各分區水資源特征

山東半島藍色經濟區多年平均年降水量696.7 mm，多年平均當地水資源總量111.31億m3，占全省水資源總量的36.73%，水資源可利用總量70.39億m3，人均占有當地水資源量僅為367.86 m3。從人均水資源量上看，該區屬資源性嚴重缺水地區。

（1）膠東低山丘陵區

該區主要包括青島、煙臺、威海三市，水系多為季風區雨源型河流。河床比降大，源短流急，暴漲暴落。徑流量受季節影響差異較大，枯水季節多斷流。水資源危機主要表現為水資源短缺及開發利用程度過高，水資源利用效率較低、污染嚴重等。隨著社會經濟發展，經濟社會需水量持續增加，水資源不足已經成為該地區經濟增長與社會發展最主要的制約因素。膠東調水工程、南水北調工程等外調水工程將從根本上解決該地區的水資源短缺問題，也將對該地區水資源優化配置起到重要而不可替代的作用。

（2）魯中南低山丘陵區

該區涉及濰坊西南部、日照，區域多為石灰巖、頁巖、花崗巖、變質巖。石灰巖、頁巖區山坡陡峭,地面坡度一般在30°以上，喀斯特發育，土層薄,地少人多，耕墾指數高，暴雨集中，年侵蝕模數1 000～3 000 t/km2；花崗巖、變質巖區地面坡 15°～35°，土層瘠薄，林木稀少，耕墾指數高，多為順坡耕種，土地砂粒化嚴重,年侵蝕模數3 000～4 000 t/km2,是全省水土流失最嚴重的地區。區域河流密集，水系眾多。境內流域面積在50 km2以上的河流主要有濰河、彌河、白浪河、南北膠萊河和小清河等五大水系。

（3）黃河沖積平原區

該區主要包括東營區、河口區，廣饒、利津、墾利縣及濱州市的無棣、沾化2個沿海縣。該區域位于小清河以北，沉積物為粉砂、細砂、黏土、亞黏土，為咸水區。

黃河水是區域內最主要的可利用客水資源，具有徑流量年際變化大、年內分配不均、含沙量大等特點。除黃河外共有骨干排水河道30條，其中流域面積100 km2以上的河道26條。河網區河流多呈網狀結構，河道比降較小，大部分中小河流流速緩慢，自凈能力和納污容量有限，部分河道淤積嚴重；城市集中，人口密集，排污量大，水體污染比較嚴重，水質性缺水問題突出。根據區域供水分析成果，近9年平均引黃水量占平均總供水量的1/4多，黃河水在供水結構中的地位舉足輕重，用足用好黃河水對區域供水安全具有重要意義。

3.水系連通現狀

針對水資源短缺、時空分布不均的狀況，從20世紀80年代開始，區域內實施了一批跨流域、跨區域水資源調配工程。1989年引黃濟青工程建成通水。進入21世紀，南水北調山東段主體工程、膠東調水工程基本貫通，山東“T”字形調水大動脈已現雛形。區域內建設了眾多平原水庫及河道攔蓄工程（水庫、閘壩等）。據統計，區域內流域面積大于300 km2的河流共64條；大于1 000 km2的河流共25條。建成大中小型水庫3 722座，總庫容98.9億m3，設計灌溉面積1 048萬畝（15 畝=1 hm2，下同），設計年供水量30.54億m3。各類攔河閘壩393座,設計蓄水量 5.96億m3。目前，區域內青島、濰坊、日照等市的區域性水網框架已基本建成，為實現區域內水資源科學調度及優化配置奠定了基礎，水資源調配和保障能力得到提升。

4.目前水系連通存在的主要問題

山東半島藍色經濟區經濟較為發達，水資源開發強度相對較高，河湖水系及其連通狀況演變較為劇烈且影響深遠。當前區域河湖水系及其連通狀況存在的問題主要表現在以下三個方面：

一是水資源承載能力和配置能力偏低。隨著該區經濟社會發展，現狀河湖水系及其水資源分布與經濟社會發展的要求不匹配，難以適應今后發展的需要。主要原因是區內水資源連通工程網絡關鍵節點尚未打通，南水北調、膠東調水等骨干配套工程建設尚未完成，水資源調控能力仍比較薄弱；由于缺乏必要連通工程，導致部分水庫水資源未能得到充分利用，造成資源浪費；部分區域水資源開發利用工程特別是雨洪水資源利用工程仍是短板。

二是水災害威脅依然嚴峻。主要原因是各種人類活動削弱了河道與兩岸低洼地、湖泊濕地的連通性，洪澇水蓄泄空間與河湖連通通道受阻；河道淤積、萎縮嚴重，難以安全承泄流域洪水等。

三是水生態環境承載能力較低。主要原因是圍墾開發等擠占河流湖泊，河湖面積大幅度下降，河湖生態功能退化；不少河流生態環境用水擠占嚴重；部分地區地下水開采過度，形成了以城市水源地等為中心的地下水漏斗區等。

二、山東半島水系連通模式

1.山東半島水系連通分區

從地形地貌及水資源特征可以看出，不同區域的河湖水系水文特征差別很大，水系連通性本質上受流域(區域)水循環背景條件和過程影響，而水循環背景條件和過程與區域地理特征和水資源特征密切相關。同樣，區域水資源、地形地貌特點也決定了河湖水系連通實施的基礎條件。因此，本研究根據半島區域水資源、地形地貌特點將半島分為以下三個區域，不同區域將對應不同的水系連通模式（以地形分區命名），分區：魯中南低山丘陵區，所屬水資源分區為沂沭泗河區，河流多為山溪性河流；黃河沖積平原區，所屬水資源分區為黃河區，河流多為平原性河流；膠東低山丘陵區，所屬水資源分區山東半島沿海諸河區，河流多為山溪性河流。

2.膠東低山丘陵區水系連通模式

根據區域不同水資源特性，確定不同連通目標，進而采用不同的連通工程組合，分別形成具備區域特色的連通模式。

（1）膠東低山丘陵區

本區域水系連通模式為：依托現有水系以及膠東調水工程、南水北調工程等跨區域調水工程，以山丘區水庫為調蓄節點，閘、壩為控制工程，重點實施跨區域調水工程與現有水系連通,充分發揮跨流域調水工程對本地水系的補充和輻射作用，同時建設流域綜合治理工程、水庫工程、雨洪資源利用工程，充分利用現有水資源。

①以跨區域調水工程為核心的水系連通。基于一定的連通技術和調度準則，通過建設渠道、壓力管道作為輸水工程，新建、擴容水庫作為輸配水樞紐工程，將膠東調水、南水北調跨區域調水工程與現有水系互通互連，同時加強區域內水資源的流通、輸送和補給，實現外調水和本地水的優化配置，提高水資源調度配置能力，緩解缺水區經濟社會用水和生態環境用水壓力。

②調蓄節點工程（連通節點）。對獨流入海水系開展流域綜合治理，加強水土保持工作，增加植被涵養水源；在此基礎上修建水庫、塘壩、攔河閘壩等攔蓄水工程，攔蓄地表徑流，充分利用雨洪資源，增加流域洪水資源利用量。

③水資源綜合利用。各地探索出了許多開發地表水資源行之有效的模式與思路，其中，煙臺市開創的黃水河流域“上游修水庫、中游層層攔補、下游建地下水庫”的沿海河流綜合治理開發模式，青島市探索出的大沽河流域“上游修建水庫、中游建設攔河閘壩、下游建設地下水水源地”的流域洪水資源綜合開發模式，為濱海地區河流開發利用洪水資源、防止海水入侵、改善流域生態環境提供了可資借鑒的經驗。

（2）魯中南低山丘陵區

本區域水系連通模式為：以區域現有骨干水系為基礎，引黃濟青工程、南水北調工程等跨流域工程為補充，山丘區水庫為調蓄節點，在跨流域調水工程與本地水系連通基礎上，重點開展區域內現有水系連通，同時大力推動雨洪資源利用、河道綜合治理工程建設。實現集地表水、地下水、外調水、非常規水四種水源聯合調度。

①以區域內河網連通為主。根據區域水系和水利工程的現狀和特點，依托彌河、白浪河、濰河、汶河、小清河現有水系，以及引黃濟青工程、南水北調工程調水大動脈，以現有或規劃大中型水庫為調蓄樞紐，通過開挖河道、建設調水干渠、開鑿調水隧洞、鋪設輸水管道、建設泵站等措施，實施區域內水系貫通，逐步建構區域多級水系網絡，實現區域內水量聯合調配，為實施地表水資源優化配置創造條件。

②調蓄節點工程。新建、改擴建部分水庫、攔河閘（壩）等蓄水工程，充分利用雨洪水資源，增加河道、水庫蓄水能力，作為水系中調蓄節點工程。結合小型農田水利工程建設、小流域綜合治理和河道綜合治理工程，建設塘壩、河道攔河壩、池窖、河道濕地和小型集雨設施等，以充分攔蓄雨洪水資源。在山地丘陵區重點建設小塘壩、池窖等；在平原區重點建設河道攔河壩、坑塘等；在濱海區重點建設河道入海河口濕地等，有效增加地表水供水量。

③河道綜合治理。包括河道清淤、疏浚、堤坡加固、邊坡整治、護岸、攔河壩、河道建筑物等，以提高河道防洪標準，保護城鎮和重要設施安全。注重采用新的河道治理理念，摒棄以往截彎取直和全斷面襯砌的治河方法，盡量打造近自然型生態河道，擴大河道濕地面積；將城區段河道建設成為生態景觀河道，實現防洪效益、供水效益、生態景觀效益、水文化效益等多重效益的和諧統一。

（3）黃河沖積平原區

本區域水系連通模式為：重點依托現有引黃骨干渠道，膠東調水工程、南水北調工程跨流域調水工程為補充，新建連通工程或對現有渠系進行疏通和優化改造，以平原水庫為調蓄節點，實現區域內外水系相互連通,同時大力推進河道生態治理和環海生態防線建設，形成以長江水、黃河水、當地水“三水連通”的現代水網體系。逐步實現水資源在時間、空間以及部門間的合理分配，達到水資源優化配置、高效可持續利用。

①以引黃骨干渠道為核心的連通工程。重點依托現有引黃骨干渠道，新建或對現有渠系進行疏通和優化改造，充分利用膠東調水、南水北調等跨流域調水工程的連通作用，以現有湖泊、已建和規劃的平原水庫工程為調蓄節點，通過“點、線”將引黃工程、跨流域調水工程與境內水系連通，構建區域內輸、蓄、泄、供暢通的水系連通工程體系。

②調蓄節點工程。對現有水庫統一規劃整合，建設完善骨干調蓄水庫、攔河閘壩，提高水利工程的綜合效益和水資源的綜合利用率。

③河道生態治理工程。結合水系連通工程建設，提高平原地區水網的連通度和流通度，加強水體之間的交換流動，促進水質改善；修建攔水堰形成連續水面，修建攔蓄水閘，提高河道蓄水能力，增加水面面積；對水生態環境污染的徒駭河、土馬沙河，以及楊集干溝、杜家干溝等5條排澇干溝，通過疏浚河道、人工濕地、生態浮島等生態修復措施，結合平原水庫建設，將月湖、明湖、鏡湖建設成生態湖區。

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