臨淮崗工程綜合利用對淮河干流水資源的影響分析

陳富川

（安徽省臨淮崗洪水控制工程管理局 合肥 230088）

1 臨淮崗工程概況

淮河臨淮崗洪水控制工程（以下簡稱臨淮崗工程）是淮河中游最大的水利樞紐，是控制淮河干流洪水的關鍵工程和提高淮河中游防洪標準的戰略工程。臨淮崗工程主要包括主壩、南北副壩及其穿壩建筑物、城西湖船閘、臨淮崗船閘、深孔閘、淺孔閘、姜唐湖進洪閘、上下游引河等。工程為Ⅰ等大（1）型工程，100年一遇壩上設計洪水位為28.51m（廢黃高程，下同），相應滯蓄庫容為85.6億m3，1000年一遇壩上校核洪水位為29.59m，相應滯蓄庫容為121.3億m3。

2 工程綜合利用分析

臨淮崗工程主要任務是防御淮河大洪水，維持河道自然泄流，作為防洪工程，啟用機率低。另一方面，該工程同時具有蓄水、灌溉、航運、養殖及生態等潛在的功能。目前淮河流域水資源短缺，臨淮崗工程具備適度蓄水條件。根據對臨淮崗工程以上河道來水分析，多年平均實測來水量113億m3，其中汛期來水70億m3，尚有近30億m3洪水可以利用，臨淮崗蓄水有水源保障。近期可通過控制臨淮崗壩上蓄水位，增加蓄水調節庫容2億～3億m3，年均可增加供水量1億～2億m3。利用臨淮崗工程調度靈活的特點，在保障工程防洪安全前提下，通過水文氣象預報，優化工程調度，大洪水時期，保證安全泄洪；在中小洪水下，不失時機地充分蓄水，做好灘地淹沒、洼地排澇和河道通航、灌溉影響處理措施工程，發揮工程綜合效益，對合理利用淮河洪水資源，增強淮河流域水資源調配能力具有現實意義。

3 綜合利用調度方案分析

3.1 調度原則

以“不影響下游用水為前提，科學調度，統籌兼顧為原則”進行工程優化調度，安全、穩妥和漸進地逐步抬升蓄水位。根據工程運行條件及水資源需求，蓄水方式為來水大時多蓄，來水小時少蓄，蓄水期間最小下泄流量要求主要考慮河道生態流量的需要，同時兼顧下游其他用水要求，使蓄水期間較蓄水前下泄流量變化均勻。蓄水調度綜合考慮流域水資源配置，確保工程運行安全。

3.2 蓄水方案

從地形條件和工程現狀，綜合考慮灘地淹沒、洼地排澇影響和河道通航、灌溉提水等因素，擬定臨淮崗壩上主汛期、非主汛期、非汛期不同時段動態蓄水位，制定臨淮崗工程蓄水調度方案如下：（1）主汛期按水位20.5～21.0m控制，蓄水量1.7億～2.0億m3。（2）汛初（5月1日至6月15日）、汛末（8月15至9月30日）蓄水位按21.5～22.0m控制，蓄水量2.3億～2.6億m3。（3）非汛期正常蓄水位按22.5～23.0m控制，蓄水量3.0億～3.4億m3。

3.3 調度方案

當壩前水位低于正常蓄水位時，淺孔閘關閉，開啟深孔閘按河道內最小生態需水流量26.8m3/s要求控制下泄水量；當壩前水位高于正常蓄水位且上游來水流量不大于深孔閘泄流能力時，開啟深孔閘按正常蓄水位控制下泄水量；當壩前水位高于正常蓄水位且上游來水流量大于深孔閘泄流能力時，從深孔閘側開始逐孔開啟淺孔閘，加大臨淮崗泄量，按正常蓄水位控制壩前水位。

3.4 動態蓄水分析

臨淮崗工程適度蓄水，主要是利用臨淮崗以上淮河河槽及灘地蓄水，近期最高蓄水位按23.00m控制，待蓄水影響處理完成并經進一步研究后，最高蓄水位可調高至24.00～24.50m。臨淮崗工程質量高，滯洪庫容大，調度靈活，蓄水位在工程設計水位以下4～5.5m，占用工程防洪庫容約4億～5億m3，約為工程設計滯蓄庫容的5%～6%，若遇洪水，可提前快速預泄，對防洪不構成影響或影響很小，對工程本身安全幾乎沒有影響。

4 綜合利用對淮河干流水資源影響分析

沿淮淮北地區水資源緊缺，為適應社會經濟可持續發展的需求，引江濟淮、引淮濟阜、引淮濟亳、淮水北調跨區域骨干調水工程是解決沿淮淮北地區水資源供需矛盾的根本途徑。形成淮河干流以臨淮崗工程、蚌埠閘和洪澤湖工程為控制的水資源配置主線，以引江濟淮為補充水源的水資源配置體系。臨淮崗和蚌埠閘是淮河干流控制性工程，實施臨淮崗工程綜合利用，抬高蚌埠閘上蓄水位，充分利用洪水資源，是關系到淮河水資源可持續發展的全局性問題。臨淮崗抬高蓄水位，改變了工程的下泄流量，在豐水年份時，臨淮崗下泄流量及蚌埠閘區間來水能滿足蚌埠閘的供水需求，臨淮崗壩上抬高蓄水對蚌埠閘的供水影響較小。臨淮崗壩上抬高蓄水增供作用主要反映在干旱年份，由于臨淮崗工程蓄水與下游蚌埠閘蓄水有一定的互補關系，臨淮崗工程抬高蓄水位后，可提高臨淮崗壩上和蚌埠閘上綜合供水保證率，增加枯水年份的供水量，尤其是在特枯年份增供效果明顯，在一定程度上緩解沿淮地區用水供需矛盾。

臨淮崗工程抬高蓄水位后增加了對淮河上游來水的調蓄，改善了臨淮崗壩上的用水條件，壩上用水會相應增加。但蓄水后將導致蚌埠閘部分年份來水量的減少，在豐水年臨淮崗抬高水蓄水位對下游蚌埠閘的供水影響較小，在枯水年份會對蚌埠閘的來水造成一定影響。

4.1 對臨淮崗壩上水資源的影響分析

臨淮崗工程蓄水后，由于工程的攔蓄作用，工程以上河道非汛期水位將會較天然狀態有一定的抬高。根據水文分析計算成果，工程蓄水后，按正常蓄水位22.0m計算，在淮河枯水期其回水末端可影響到河南省淮濱縣，影響范圍較大。由于河道水位抬高后，河道蓄水量將增加，對其引提水條件將有較大改善，部分地區甚至可實現自流引水，且供水保障程度將會大幅提高。由此可見，工程蓄水后，總體來說對上游河道供水條件的影響是利大于弊，供水條件將會改善，在一定程度上緩解沿淮地區供需矛盾。

4.2 對蚌埠閘上水資源的影響分析

4.2.1 蓄水對水位的影響

在洪水來臨時，臨淮崗適當抬高蓄水位，減小一定的流量，對工程下游的各觀測斷面水位沒有較大的影響。通過預留最低生態水位（臨淮崗20.0m、蚌埠閘16.5m）以下的蓄水作為城鎮生活、工業和生態應急庫容，限制枯水時段農業用水，蓄水方案臨淮崗壩上城鎮生活及工業用水保證率均可達到90%以上，蚌埠閘上城市生活及工業用水保證率也有所提高。

4.2.2 蓄水后臨淮崗下泄量的變化

臨淮崗工程現狀多年平均下泄量為113.6億m3，2020、2030水平年臨淮崗抬高蓄水位后多年平均下泄量分別為100.03億m3、96.99億m3。下泄量隨著臨淮崗壩上需水量的增加總體上有減少的趨勢，但是在同一水平年下不同蓄水位方案多年平均和典型干旱年份的下泄量變化很小。

4.2.3 蓄水后對蚌埠閘供水量的影響

臨淮崗工程抬高蓄水位后將導致蚌埠閘部分年份來水量的減少，同時由于臨淮崗的調蓄作用，抬高水位存蓄的水量在部分年份又可增加蚌埠閘的供水量。通過對臨淮崗抬高蓄水位及維持現狀情況各水平年蚌埠閘上多年調節計算結果分析，適當抬高臨淮崗蓄水位，蚌埠閘上供水量有增有減，但總體是增加了供水。

4.2.4 蓄水后對蚌埠閘下泄量的影響

臨淮崗抬高蓄水位后，蚌埠閘的下泄量在大部分年份會減少，但是減少水量有限，通過科學合理調度可維持最小生態下泄流量需要，對蚌埠閘下游的工農業用水及水環境影響較小。

4.3 不同保證率來水量對水資源的影響分析

王家壩水文站控制面積30630km2，是淮河干流上游進入安徽的控制站，其年徑流量呈豐枯交替變化，參考2010水平年王家壩入流成果，王家壩站不同保證率來水量見表1。

除淮河干流外，王家壩至臨淮崗之間還有部分區間徑流。經分析，臨淮崗壩上支流及區間，多年平均來水量7.33億m3，各保證率來水量見表2。

臨淮崗～蚌埠閘區間多年平均來水量109.8億m3，各保證率來水量見表3。

以臨淮崗工程現狀控制運用水位和用水水平，2015年臨淮崗壩上、蚌埠閘上現狀綜合供水保證率分別為83.3%和66.7%。至2020水平年，若不提高臨淮崗壩上蓄水位，臨淮崗壩上、蚌埠閘上供水保證率下降到77.8%和61.1%。若臨淮崗非汛期蓄水位提高到24.0m，臨淮崗壩上、蚌埠閘上供水保證率達到88.9%和66.7%，干旱年份較現狀增供水量3.6億～7.8億m3，其中臨淮崗壩上一般為2.2億～3.2億m3。

5 臨淮崗工程與蚌埠閘水量聯合調度

臨淮崗工程蓄水興利有利于提高淮河中上游水資源利用水平，優化淮河水資源配置，緩解淮北地區水資源供需矛盾；有利于改善淮河干流生態環境，為保障水環境安全創造了條件。工程蓄水興利對工程以上及以下河道供水條件會產生一定的影響，但影響有限。由于臨淮崗與蚌埠閘來水、用水存在水量及時段差異，加之臨淮崗工程對淮河來水的攔蓄導致兩個蓄水工程豐枯狀況不一致，為了發揮工程最大效益，應對臨淮崗工程與蚌埠閘進行水量聯合調度。

表1 王家壩站不同保證率來水量表

表2 臨淮崗壩上區間支流不同保證率來水量表

表3 臨淮崗～蚌埠閘區間不同保證率來水量表

5.1 在蚌埠閘不缺水的時段

臨淮崗工程在保證生態流量26.8m3/s下泄的基礎上盡量攔蓄，當壩前水位高于蓄水位且上游來水流量大于深孔閘泄流能力時開啟深孔閘，同時開啟淺孔閘，加大臨淮崗下泄水量，按蓄水位控制壩前水位。

5.2 在蚌埠閘缺水時段

臨淮崗工程加大下泄流量緩解下游旱情，為保障臨淮崗供水范圍內城市生活及工業用水安全，其蓄水位不低于最低生態保證水位20.0m。

5.3 在臨淮崗工程缺水時段

當臨淮崗蓄水位低于20.0m時，停止農業用水，減少生態基流下泄，其存蓄水量僅供城市生活及工業用水。

5.4 保障淮河干流生態基流

要通過準確及時的水文、氣象預報，應用科學手段，實施工程的“搶蓄巧泄”，合理地減輕防洪與興利要求的矛盾，發揮綜合效益。在滿足淮河干流控制節點的生態基流的要求下，臨淮崗壩下、蚌埠閘下生態流量分別為26.8m3/s、48.35m3/s。

為了提高城鎮生活及工業供水保證率，對臨淮崗壩上與蚌埠閘上均設有最低生態保證水位，臨淮崗壩上為20.0m（相應的有效蓄水量約0.66億m3），蚌埠閘為16.5m（相應的有效蓄水量約0.61億m3），最低生態保證水位以下部分蓄水可作為城市生活及工業用水應急庫容。

6 結語

針對淮河流域氣候豐枯交替、旱澇頻發并重的特點，在經濟社會發展新形勢下，為挖掘洪水資源利用潛力，緩解干旱缺水壓力，改善干流生態環境和航運條件，促進城鎮化、工業化與農業現代化的同步推進，實施工程綜合利用十分必要和迫切。通過臨淮崗工程綜合利用，增強區域水資源和水環境承載能力。

臨淮崗工程綜合利用后，會對淮干徑流過程會產生一定的影響，特別是枯水年份會對下游取用水造成較大的影響，為確保本工程興利調度的順利實施，應做好蓄水影響處理，建立完善的興利調度協調機制，對工程興利潛在的影響對象進行協調，實施臨淮崗工程與蚌埠閘水量聯合調度■