對動態控制洪澤湖汛限水位的思考

一、背景

洪澤湖作為我國面積最大的平原水庫型湖泊，承接上游15.8萬km2的來水，同時也是蘇北地區主要的水源地，保障下游2600多萬人口和3000萬畝農田的防洪安全和生產生活需要。根據洪澤湖防洪條例，汛限水位是為預防可能出現的洪水，確保大壩及下游安全，在防汛期間洪水來臨前水庫允許蓄水的上限水位，是防洪調度的重要依據，也是解決防汛、防旱矛盾的結合點。但汛限水位過低，加大泄洪，白白浪費興利水源和調度資源，還可能造成社會其他負面影響。當前，國內外學者提出“洪水資源化”概念，并開展了大量關于水庫汛限水位動態控制研究，旨在不降低水庫自身及上下游防洪安全的前提下，通過動態控制水庫的汛限水位來增加洪水資源利用率。

二、洪澤湖水量調度現狀

根據2008年國家防汛抗旱總指揮部批復的淮河洪水調度方案（國汛〔2008〕8號），洪澤湖汛限水位是12.5m（廢黃河高程，下同），警戒水位13.5m，設計洪水位16.0m，校核洪水位17.0m。其中汛限水位12.5m，是20世紀90年代確定的。

南水北調東線一期工程實施后洪澤湖水量調度現狀是：洪澤湖水源主要通過二河、淮沭河、鹽河、廢黃河、總渠、入江水道、運河向淮安、連云港、鹽城、揚州等市進行調度。東線一期工程實施后，將在江水北調基礎上增加北送規模，實現向宿遷、徐州及北方供水的目標。

供水次序：一是根據輕重緩急，首先滿足城鎮生活及港口用水；二是保證電廠、京杭運河等骨干航道航運用水；三是重點工業用水；四是農業用水，其中主要滿足水稻用水；五是一般工業及生態環境用水。

三、當前汛限水位調度出現的問題

在汛期，當前洪澤湖調度以單一汛限水位12.5m 進行控制。淮安市作為洪澤湖下游最近的一個城市，是受影響最大的城市，此處問題分析主要以淮安市為例。

1.易造成用水供需矛盾

6月1日起，洪澤湖保持在汛限水位12.5m，蓄水量僅為22.31億m3，除去死庫容，可用蓄水量僅15.27億m3。常年6月1日后即是洪澤湖周邊揚州、徐州、鹽城、連云港、淮安、宿遷等6 市的農業灌溉用水高峰期。淮安454萬畝水稻總需求水量約為27.2億m3。淮安年均入梅時間是6月19日，在入梅前，淮河上游及淮安地區降雨較少，上游無來水加上高溫蒸發，屆時極有可能造成供水困難局面，遇到枯水年份，用水供需矛盾更加突出。

2.影響通航和生態環境

洪澤湖正常通航水位為12.5m，若按照汛限水位12.5m 進行調度，一旦灌溉用水量大增或降水偏少，大噸位船舶正常航行將受到影響，極易發生擱淺，甚至停航。另外，隨著氣溫上升，水位急速下降，湖區水生植物生存空間大面積縮減，極易引發水體富營養化、藻類爆發等水質問題，對周邊城市用水安全和南水北調安全造成一定威脅。

3.造成調度資源浪費

早在20世紀60年代，江蘇省已建立江水北調工程，在蘇北地區枯水年份引江濟淮。南水北調東線工程是利用江蘇省已有的江水北調工程，逐步擴大調水規模并延長輸水線路。東線工程從長江下游江蘇省揚州市江都區抽引長江水，利用京杭大運河及與其平行的河道逐級向山東、河北、華北地區送水，洪澤湖是南水北調東線工程重要的調蓄湖泊。南水北調東線工程調水第一步是通過江都站翻長江水到洪澤湖及周邊水系，然后再繼續北送。長江到洪澤湖平均輸水路線約130km，落差8m。若洪澤湖蓄水充足，可以大大節省長江到洪澤湖段翻水經費和其他調度資源。

4.影響水電站經濟效益

自南水北調東線工程投入運行后，對淮安市用水總量和各級用水口門的控制越來越嚴格。連續調水，加上蓄水不足，淮安市為全力保障南水北調東線工程完成調水任務，水電站經常關機，停止發電，但目前未落實相關補償機制，直接影響到淮安市小水電站管理單位的生存。

四、抬高汛限水位可行性

當前洪澤湖汛限水位為12.5m，其確定年份距今已20年。洪澤湖不管在工程標準方面，還是在預報預警技術、信息傳送技術方面，較20年前均明顯提高，這給抬高汛限水位提供了基本保障。

1.洪澤湖周邊工程標準提高

自2013年底，南水北調東線一期工程完成后，洪澤湖正常蓄水位提高到13.5m，較之前的13.0m提高了0.5m。截至2018年底，新一輪洪澤湖大堤除險加固工程、洪澤湖抬高蓄水位處理工程、淮河入江水道整治（江蘇段）工程及分淮入沂加固工程已全面完成，洪澤湖入江入海的泄洪能力達到18270m3/s，洪澤湖大堤防洪標準提升到100年一遇。

淮河入海水道二期工程是國家和省規劃實施的鞏固和擴大淮河下游洪水出路的骨干工程，2015年11月工程可研報告通過審批。工程實施后，入海水道規劃設計流量將由現在的2270 m3/s 提升到7000 m3/s，洪澤湖防洪標準從100年一遇提高到300年一遇，為淮河流域洪水快速安全下泄提供工程保障，也為進一步抬高汛限水位、擴大興利庫容、造福流域百姓提供重要基礎。

2.監測預報預警能力提高

近些年，水利樞紐工程信息化、自動化程度準確率大幅提高，監測預報預警體系逐年完善，部門之間信息傳遞效率很高，聯合調度能力逐年增強。實現科學化、精準化調度，是當前新時代洪水調度的重要要求。

3.洪澤湖周邊用水需求提高

習近平主席在黨的十九大報告中指出：“中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾”。近20年，社會經濟發展迅速，洪澤湖以及下游地區生活、工業、航運、農業、生態環境等用水需求大大增加，當前汛限水位12.5m已不符合時代需求，用水矛盾增多。

五、抬高汛限水位效益顯著

經過多年研究及實踐證實，水庫汛限水位動態控制是實現洪水資源化、提高洪水資源利用率的有效措施之一。

經調查，丹江口水庫是南水北調中線工程的重要調蓄水庫，丹江口水庫防洪與蓄水矛盾、水資源供需矛盾亦日益突出，目前已對汛期運行水位進行動態控制研究，并編制了實時預報調度方案，為保障丹江口水庫防洪、供水、發電等綜合效益的發揮提供技術支撐。

目前，洪澤湖采取單一汛限水位12.5m，若對洪澤湖汛限水位動態控制進行研究，在汛期某些時段抬高汛限水位，可平衡防汛要求和興利需求，提高水資源利用率。

1.增加工程興利庫容

當洪澤湖水位12.5m時，可用蓄水量15.27億m3；當洪澤湖水位13.0m時，可用蓄水量23.07億m3，可用蓄水量增加51%；當洪澤湖水位13.5m時，可用蓄水量31.31億m3，可用蓄水量增加105%，興利效益十分可觀。

2.增強水體自凈能力

強化湖水調度，增加洪澤湖蓄水量，搞活洪澤湖流域的水流，加快江湖水交換速度，縮短交換水體的周期，提高洪澤湖水體自凈能力，有力降低水體富營養化、藻類爆發等水質問題威脅，為全面改善洪澤湖水質創造條件。

3.減少下游灌溉成本

洪澤湖灌區范圍內有5萬畝以上大中型灌區19處，設計灌溉面積579萬畝，有效灌溉面積442萬畝。汛限水位提升后，灌區自流灌溉面積和保證率將有所增長，可減少提水灌溉成本。汛限水位提升后下游灌區自流灌溉面積和保證率也將有所增長，可減少提水灌溉成本。

4.減少江水北調和南水北調翻水成本

2019年3月以來，江蘇北部多地遭遇氣象干旱，5～7月，江蘇省淮河流域累計降雨量僅195mm，比常年同期偏少5 成以上，為70年來同期最小，干旱程度為60年一遇氣象干旱。從6月起，蘇北地區主要水源地洪澤湖、駱馬湖、微山湖、石梁河水庫等湖庫蓄水量嚴重不足，水位持續低于旱限水位。省水利廳全力調度江水北調工程引江濟淮。

以5～7月江都抽水站和淮安抽水站翻水為例，經初步計算，江都抽水站累計開機86天，累計翻水量30億m3，用電10459萬kW·h，電費5062萬元；淮安抽水站累開機74 天，累計翻水量12億m3，用電3814萬kW·h，電費1846萬元。若洪澤湖汛限水位12.5m 抬高到13.0m，可增加蓄水量7.8億m3。在洪澤湖上游來水充足年份，洪澤湖蓄水位適當抬高，可減少江水北調向洪澤湖補水過程，減少江都站到淮安站翻水過程，直接從洪澤湖向北翻水，大大節省翻水成本■