引江濟(jì)淮工程沿淮湖洼調(diào)蓄方案與布局

陳昌才

引江濟(jì)淮工程沿淮湖洼調(diào)蓄方案與布局

陳昌才

一、引江濟(jì)淮工程概況

引江濟(jì)淮，曾稱江淮運(yùn)河，又稱江淮溝通，為反映其全面、巨大的綜合利用作用，自20世紀(jì)80年代后期改稱為引江濟(jì)淮并沿用至今。引江濟(jì)淮工程開發(fā)任務(wù)是以城鄉(xiāng)供水和發(fā)展江淮航運(yùn)為主，結(jié)合農(nóng)田灌溉補(bǔ)水，兼顧改善巢湖及淮河水生態(tài)環(huán)境。該工程擬從長江下游干流引水，向安徽江淮、皖北地區(qū)，河南豫東地區(qū)供水。按工程地段所在位置、受益范圍和主要功能，自南向北劃分為：引江濟(jì)巢、江淮溝通、江水北送三大段落。其中引江濟(jì)巢為濟(jì)淮提供水源并兼顧巢湖生態(tài)引水，江淮溝通承擔(dān)濟(jì)淮調(diào)水和發(fā)展江淮航運(yùn)，江水北送是將江水向淮河以北地區(qū)輸水。引江濟(jì)淮輸水干線全長1089km，其中：引江濟(jì)巢段238.5km，江淮溝通段156.3km，江水北送段694.5km。輸水干線利用天然河湖757.0km，疏浚擴(kuò)挖河湖242.3km，新開河渠90.2km。

引江濟(jì)淮工程溝通長江、淮河兩大水系，潤澤江淮，造?；春?，惠及河南。供水區(qū)共涉及14市、55個(gè)縣（市），受益人口5116萬，向淮河流域灌區(qū)補(bǔ)水面積1085萬畝。至2040年供水區(qū)多年平均河道外凈增供水量33.37億m3（含航運(yùn)），其中淮河區(qū)為28.17億m3，多年平均巢湖生態(tài)引江水量4.38億m3。長江～淮河結(jié)合通航，其中江淮溝通段為Ⅱ級航道，通航里程140km，巢湖～長江菜子湖線路為Ⅲ級航道，通航里程157.4km。

二、湖洼調(diào)蓄方案

1.調(diào)蓄區(qū)選擇與運(yùn)用原則

引江濟(jì)淮工程江淮溝通、江水北送段骨干輸水河道沿線，分布眾多湖泊洼地和河道，主要有瓦埠湖、高塘湖、焦崗湖、天河洼以及蚌埠閘等天然湖泊洼地，沿淮湖洼在淮河防洪、供水中地位重要。防洪上，瓦埠湖為淮河中游最大蓄洪區(qū)，是保障淮河中游防洪安全的重要措施。其他湖洼也承擔(dān)著調(diào)蓄本流域洪水任務(wù)；供水方面，沿淮湖洼、河道調(diào)蓄當(dāng)?shù)貜搅鳎黾涌晒┧?。江水北送段西淝河輸水線路沿途，因采煤而形成的西淝河、泥河、潘集礦區(qū)等采煤沉陷區(qū)，是可供比選的引江濟(jì)淮調(diào)蓄場所。現(xiàn)狀湖洼及河道控制運(yùn)用條件是：按現(xiàn)行的《東淝閘控制運(yùn)用辦法》（省防指），瓦埠湖蓄水位為17.4m（國家85標(biāo)高，以下同）。蚌埠閘上河道、高塘湖、天河洼現(xiàn)狀蓄水位為17.4m，焦崗湖蓄水位18.0 m。引江濟(jì)淮工程湖洼河道調(diào)蓄選擇和運(yùn)用原則為：一是湖洼、河道位于引江濟(jì)淮工程輸水干線沿途，具備調(diào)蓄運(yùn)用作用；二是不影響防洪，即湖河蓄水位確定一般在現(xiàn)行運(yùn)用條件下，避免對防洪產(chǎn)生影響；三是經(jīng)濟(jì)合理性，即蓄水位變化或擴(kuò)大湖洼蓄水范圍，要考慮淹沒占地、影響處理工程投入。

2.調(diào)蓄方案比選

從已建的南水北調(diào)東、中線經(jīng)驗(yàn)來看，河湖調(diào)蓄在大型跨流域調(diào)水工程有著重要作用，合適的調(diào)蓄方案，一方面可減小輸水設(shè)計(jì)流量、河道規(guī)模和掉水量，從而節(jié)省投資；另一方面使調(diào)水工程運(yùn)用更加靈活。本文根據(jù)輸水干線河道湖洼、河道分布以及調(diào)蓄利用條件，針對引江濟(jì)淮過江淮分水嶺以北，初步擬定三個(gè)方案，通過計(jì)算不同調(diào)蓄方案作用和效果，通過綜合比選，推薦引江濟(jì)淮工程調(diào)蓄方案和布局。①方案一，引江濟(jì)淮過江淮分水嶺以北，選擇瓦埠湖、高塘湖、焦崗湖、天河洼及蚌埠閘調(diào)蓄區(qū)5個(gè)，各湖洼、河道維持現(xiàn)狀蓄水位控制條件，總調(diào)蓄庫容2.87億m3。②方案二，調(diào)蓄區(qū)選擇同方案一，抬高瓦埠湖、蚌埠閘上河道蓄水位，在現(xiàn)行水位控制基礎(chǔ)上，分別抬高0.5m，即瓦埠湖蓄水位為18.5m，蚌埠閘上蓄水位為18.0m。其他調(diào)蓄湖洼蓄水位維持現(xiàn)狀控制運(yùn)用條件?？傉{(diào)蓄庫容4.38m3。③方案三，在以上5大調(diào)蓄區(qū)現(xiàn)蓄水位控制運(yùn)用基礎(chǔ)上，增加西淝河片采煤沉陷區(qū)調(diào)蓄。依據(jù)中國水利水電科學(xué)研究院承擔(dān)的《西淝河采煤沉陷區(qū)水資源利用關(guān)鍵技術(shù)研究》報(bào)告，預(yù)測至2030年，淮南礦區(qū)采煤沉陷區(qū)范圍為淮河以北、茨淮新河以南，并分為西淝河片、永幸河片、泥河片等三片。此次主要考慮利用西淝河片采煤沉陷區(qū)。根據(jù)《西淝河應(yīng)急洼地治理可研》，西淝河洼地出口泵站排澇設(shè)計(jì)起排（內(nèi)）水位為20.00m，設(shè)計(jì)（內(nèi)）水位20.50m。此次采用第二種方式，初步擬定西淝河沉陷區(qū)（含連片的天然湖洼）死水位17.50m，蓄水位20.00m，調(diào)節(jié)庫容1.08億m3。本方案總調(diào)蓄庫容3.95m3，見表1。

表1　引江濟(jì)淮工程湖洼調(diào)蓄方案

在引江濟(jì)淮規(guī)劃供水區(qū)范圍計(jì)算范圍劃分、需水預(yù)測成果基礎(chǔ)上，經(jīng)分區(qū)、分單元水資源的平衡調(diào)算，各方案需引調(diào)入淮流量、水量規(guī)模是：方案一，設(shè)計(jì)水平年2040年引調(diào)入淮流量規(guī)模為280m3/s，多年平均需引調(diào)水量27.85億m3；方案二，設(shè)計(jì)水平年2040年引調(diào)入淮流量規(guī)模為260m3/s，多年平均需引調(diào)水量27.05億m3；方案三，設(shè)計(jì)水平年2040年引調(diào)入淮流量規(guī)模為270m3/s，多年平均需引調(diào)水量27.55億m3，見表2。

表2　引江濟(jì)淮工程湖洼調(diào)蓄方案

由以上結(jié)果可知，不同調(diào)蓄方案對入淮流量、水量規(guī)模有影響。方案一維持現(xiàn)狀湖洼、河道蓄水控制條件，對現(xiàn)有周邊防洪、排澇沒有影響，也不影響蓄洪區(qū)蓄洪運(yùn)用，多年平均增加引調(diào)入淮水量較小；方案二抬高湖洼蓄水位，存在防洪論證問題，同時(shí)存在大量的影響處理工程；方案三增加西淝河采煤沉陷區(qū)調(diào)蓄，由于涉及土地權(quán)屬、影響處理工程等復(fù)雜問題，不宜考慮。此外，引江濟(jì)淮江淮分水嶺段河道過流能力取決于航道斷面，經(jīng)綜合比選認(rèn)為：方案一合適作為引江濟(jì)淮工程設(shè)計(jì)的調(diào)蓄方案。

三、調(diào)蓄工程布局

引江濟(jì)淮工程江淮分水嶺以北（淮河片）調(diào)蓄方案，決定的調(diào)蓄工程總體布局是：利用瓦埠湖、蚌埠閘上河道、高塘湖、天河洼、焦崗湖等5大調(diào)蓄區(qū)。瓦埠湖位于正陽關(guān)至鳳臺之間淮河以南，是淮河中游面積最大一個(gè)蓄洪區(qū)，流域面積4193km2，蓄水位為17.90m，計(jì)蓄洪水位21.90m，設(shè)計(jì)蓄洪庫容11.5億m3。瓦埠湖串聯(lián)在規(guī)劃引江濟(jì)淮輸水通道上，設(shè)東淝河出口。東淝閘具有排洪、引淮雙向功能，同時(shí)起到調(diào)蓄淮河來水、當(dāng)?shù)厮鸵康淖饔?。蚌埠閘主要任務(wù)是蓄水灌溉，兼有航運(yùn)、發(fā)電和交通等作用，現(xiàn)狀蓄水位為17.4m。蚌埠閘上河道也在規(guī)劃輸水通道上，高塘湖、天河洼、焦崗湖與淮干聯(lián)通，可利用蚌埠閘聯(lián)合運(yùn)用，調(diào)蓄淮河干流、當(dāng)?shù)貜搅骱鸵俊?/p>

以上5個(gè)調(diào)蓄區(qū)位于江淮分水嶺以北（淮河片），地處引江濟(jì)淮工程江淮溝通段末端、江水北送段前段，該調(diào)蓄方案和調(diào)蓄工程布局，減小了引調(diào)水入淮流量、水量規(guī)模，大大提高了工程調(diào)度運(yùn)用的靈活性，是控制跨流域調(diào)水規(guī)模的關(guān)鍵措施。有關(guān)西淝河片采煤沉陷區(qū)調(diào)蓄利用、湖洼蓄水位抬高增加調(diào)蓄能力，可視淮河流域防洪形勢和工程體系完備情況，以及采煤沉陷區(qū)條件，進(jìn)一步研究利用，并作為將來引江濟(jì)淮工程調(diào)度運(yùn)用的余度

（作者單位：安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院230088）