引水入城工程及對泗河洪水水文測驗的影響分析

陳國浩 等

【摘 要】有東方“耶路撒冷”之稱的曲阜市歷史悠久，是古代魯國都城，是偉大的思想家、政治家、教育家孔子的誕生地，是國家24個歷史文化名城之一。明代護城河是曲阜古城的亮點，但近年因人類活動造成的污染嚴重，惡臭撲鼻，中外游人無不掩鼻而過。凈化護城河水質成為當地政府的首要任務之一。經勘察，市政府研究決定建設泗河攔蓄引水入城工程。泗河的水文測驗斷面恰在攔蓄壩址以上，建設工程對水文測驗造成影響。本文對這一問題進行了初探。

【關鍵詞】攔蓄引水 橡膠壩 水文測驗

1 泗河攔蓄引水入城工程項目概述

曲阜市位于山東省西南部，地理坐標為：東經116°51'～117°13'，北緯35°29'～35°49'，東與泗水縣為鄰，西與兗州市接壤，南與鄒城市交界，北與泰安市寧陽縣毗連。曲阜市歷史悠久，旅游資源豐富。據歷史記載，炎帝、黃帝、少昊、舜等均在曲阜留下遺跡。曲阜是古代魯國古城遺址，是我國偉大的思想家、政治家、教育家孔子的誕生地，城市號稱東方“耶路撒冷”。全市現存文物古跡300余處，僅縣級以上重點文物保護單位就有111處，其中國家級3處4個單位，省級11處。孔府、孔廟、孔林已被聯合國教科文組織正式列入《世界文化遺產名錄》。歷史文物資料珍藏豐富，是國家24個歷史文化名城之一，中外游人來往頻繁，被國家列為國內旅游的熱線和熱點城市。

為改善凈化明故城護城河極度污染的水質，經市政府研究決定建設泗河攔蓄引水入城工程。

曲阜市泗河攔蓄引水入城工程取水水源設在曲阜城北泗河，在泗河104國道公路橋下游約286m處建橡膠壩一座，攔蓄水源，抬高水位，取水口位于泗河104國道書院公路橋上游約100m處。其上游距離兗石鐵路泗河大橋約1000m，距上游京滬高鐵大橋約3km，下游距津浦鐵路大橋約15km。

工程估算總投資約4530萬元。其中主體工程投資約3372萬元，占地及地面附著物補償投資約1031萬元，水土保持及環境工程投資約127萬元。

2 工程及其對水文的影響

2.1 建設工程概況

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000），綜合分析，規劃泗河攔蓄引水入城工程等別為III等，主要建筑物為3級，次要建筑物為4級，臨時建筑物為5級，工程規模為中型。主要建筑工程有：

（1）橡膠壩1座，長180m，高5.0m。（2）輸水管道長3850米，管徑Ф1200mm，引水流量0.55m3/s。（3）引水（檢修）閘門1個，攔污柵1個，寬1.5m、高1.65m。（4）倒吸虹8個。（5）豎井16個。

2.2 引水河道基本情況與水文測驗

2.2.1 區域概況

該工程設計橡膠壩所在位置，其上游200米即是書院水文站測驗斷面，其東南方向350米既是曲阜洙泗書院。洙泗書院原名先師講堂，為孔子修書講學的地方。

2.2.2 河道概況

該項目橡膠壩壩址所在泗河流域位于泰沂山南麓，河流發源于新泰太平頂山，流經泗水、曲阜、兗州、鄒城、任城、微山等縣市區入南陽湖，該項目以上流域面積為1543 km2。

2.2.3 水文測驗

該項目橡膠壩壩斷面上游水文站，建設于1955年，是國家重點防汛測報站，已有60年水文資料的積累，收集有完整的水位、流量、輸沙率、含沙量、水化學、降水、蒸發、地下水等資料。

2.3 攔蓄引水工程建設對水文工作的影響

引水工程建設后，對書院水文站的水文測驗影響主要是：

（1）由于橡膠壩攔蓄，將水文測驗斷面的水位抬高近5米，斷面處在攔蓄形成的“水庫”中，斷面流速極小，幾乎難以用儀器測量；（2）斷面水位抬高引起地下水觀測井的水位相應抬高，地下水的運動方向和規律發生了根本變化；（3）由于水文斷面要素發生變化，原來的洪水測驗及洪水預報工作都要重新進行規劃設計；水文資料的連續性遭到破壞。

3 水文工作的應對措施

3.1 河道流量測驗方法

當上游水位高于橡膠壩頂高時，會產生溢流，其溢流量的計算采用寬頂堰流量公式（具體參見<水文測驗手冊>）。泗河為季節性山洪河道，在主汛期橡膠壩運行模式為坍袋，使水流保持自然運行，這時壩址處不存在水位雍高現象，流量測驗方法同工程前。

3.2 河道洪水預報方案修訂

由于斷面水文要素發生很大變化，必須對原來的洪水預報圖表進行修訂，將工程攔蓄作用引起的河槽蓄水量予以考慮。在大汛期間，及時進行洪水預報數據的更新，才能準確及時計算出流域來水形成的洪水過程，指導防汛調度，確保防汛救災萬無一失。

參考文獻：

[1] 水利水電工程等級劃分及洪水標準[P].（SL252—2000）.

[2] 祁慶和 主編.水工建筑物[M].天津：水利電力出版社.