淄博市實施南水北調二期工程的可行性分析

楊津龍

（淄博市行政審批服務局，山東 淄博255000）

目前，國家南水北調二期規劃工作重點已從水資源與配置階段轉向工程規模與工程布局階段，二期工程建設布局總的原則是“引得進、放得下、用的上”，山東省南水北調二期工程總體思路為利用引黃河水通道輸送長江水。前期，依托市引黃供水設施，已完成淄博市南水北調一期工程建設，初步實現了淄博市中北部區域大蘆湖、新城水庫、黃土崖水庫、萌山水庫等多水源互聯互通。按照國家和山東省南水北調二期工程戰略要求，現對淄博市南水北調二期工程利用引黃渠道輸送長江水的設想展開研究。

1 淄博市引黃工程現狀

1.1 劉春家引黃灌區

劉春家引黃灌區于1956年春動工，1957年3月基本建成并運用開始發揮效益。原設計灌溉面積2.05萬hm2，灌溉保證率40%，現有效灌溉面積1.46萬hm2。共有干渠11條，支渠12條，總長129.89 km。渠首劉春家引黃閘設計引水流量37.5 m3/s，引黃干渠自劉春家引黃閘開始，經高青縣常家、趙店、唐坊、高城4鎮及桓臺縣馬橋、新城2鎮進入新城水庫，設計流量25 m3/s，總長28.8 km，其中小清河以北段長17.7 km，小清河以南段長10.5 km。

1.2 淄博市引黃供水工程

淄博市引黃工程是由取水工程、凈水工程、配水工程三大部分組成。取水工程主要由高青劉春家引黃閘、沉沙條渠、大蘆湖水庫、輸水明渠、新城水庫泵站組成。黃河原水從高青劉春家引黃閘取水、經沉沙條渠沉沙后，經大蘆湖水庫或直接由30 km長的輸水明渠輸送至新城水庫。凈水工程是將原水經過凈化處理后，去除原水中所含的各種有害雜質，達到國家生活飲用水衛生標準。新城凈水廠是引黃的水處理中心，現狀供水規模為25萬m3/d，2016年凈水廠擴建工程開工，擴建后水處理能力將達到50萬m3/d。輸水工程包括原水輸水工程、凈水輸水工程兩部分。

目前，淄博市引黃供水工程供水區域包括高青、桓臺、張店、臨淄、周村、淄博高新區兩縣四區，主要用戶包括齊魯石化公司、市自來水公司等。

2 引黃能力分析

2.1 引水能力分析

目前，淄博沿黃建設引黃取水口2個，設計引水流量64.30 m3/s，其中馬扎子引水流量27.8 m3/s，劉春家引水流量37.5 m3/s。鑒于僅有劉春家引黃閘具備利用黃河通道引江輸水的條件，因此重點分析劉春家涵閘引水能力。

1）引水量分析。從2012—2017年引黃水量統計表（表1）看出，劉春家閘最大引水量發生在2017年，引水量為32 020.43萬m3。分析認為，劉春家閘引水量的變動，除受干旱影響灌溉用水量增加外，更主要的原因是工業用水量的增加。

表1 2012—2017年劉春家引黃閘引黃水量統計表

2）引水時間分析。劉春家引黃閘多年平均可引水天數為223 d，占全年總天數的63.8%，其中灌溉期3~6月82 d，冬季11~2月78 d，旱期7~10月73 d。當保證率P=50%時，可引水天數為226 d，P=75%時為184 d，P=95%時為161 d。通過對2013—2017年引水情況進行分析可以看出，由于承擔工業用水的任務，劉春家引黃閘近年來引水時間逐年增加，2017年更是達到全年355 d引水時間。由此可見，小浪底建成后，在不考慮水體含沙量影響的前提下，基本可以實現全年引水365 d的引水目標。

3）引水能力影響因素分析。影響劉春家引黃閘引水能力的主要因素有以下3個方面：一是受黃河流域降水影響，黃河下游來水量減少；二是受黃河調水調沙的影響，河道主槽刷深，降低引水能力；三是閘后沉沙池及渠道淤積造成水流不暢，降低引水能力。

2.2 調蓄能力分析

淄博市引黃調蓄工程主要有大蘆湖水庫和新城水庫。大蘆湖水庫總庫容3 028萬m3，興利庫容2 868萬m3，設計蓄水位14.8 m，死水位8.2 m；新城水庫總庫容2 144萬m3，調節庫容1 857萬m3，設計蓄水位21.0 m，死水位13.0 m，平均蓄水深8.0 m。新城水庫以調蓄長江水為主，以引黃河水補充，在引水時間發生沖突時優先調引江水，大蘆湖水庫調蓄黃河水為主，兩座水庫協調運行。

3 南水北調二期工程設想

3.1 總體設想及依據

根據國家及省南水北調二期工程“引得進、放得下、用的上”的總原則，在項目選址與布局方面，重點考慮以下因素：淄博市中北部區域水資源均衡布局；各水源之間相互連通、相互調配、形成水網；便于與現有水系、管網銜接聯通；綜合考慮工程占地、遷占難易程度、地域空間位置；綜合考慮用水戶的布局；工程投資和運行成本。

提出南水北調二期工程設想如下：擴建現有調蓄水庫，增加總庫容約2 000萬m3；新建調蓄水庫2座，總蓄水量約5 000萬m3。以上工程新增總調蓄庫容為7 000萬m3，基本可實現年調長江水1.7億m3的目標。

3.2 建成后調度運行分析

省水利廳批準的淄博市引黃供水指標總量為4億m3。按照南水北調二期工程設想，未來南水北調引江水量2.2億m3，其中一期引江水量0.5億m3，二期引江水量1.7億m3。南水北調二期工程建成后，淄博市長江水與黃河水將聯合調度，每年引水總量為6.2億m3。現擬定淄博市引黃引江調度運行方案如下：

方案一：南水北調二期工程調長江水仍然通過劉春家引黃閘，調蓄水庫由一期的新城水庫、大蘆湖水庫變為大蘆湖、萌山水庫、黃土崖水庫、新城水庫以及2個新建調蓄水庫共六大水庫聯合調度。

經測算，近幾年馬扎子引黃閘年平均引水量約為0.72億m3，因此通過劉春家引黃閘年輸水量約為5.48億m3。如果按照2017年355 d引水時間，日均引水量約17.87 m3/s；如果按照近幾年平均引水天數297 d計，日均引水量約21.36 m3/s；如果按照劉春家引黃口典型代表年各月可引水天數考慮：當保證率P=50%時,可引水天數為226 d，日均引水量約28.06 m3/s，該值雖然小于劉春家引黃閘設計引水能力，但已大于引黃干渠25 m3/s。

方案二：通過新建分水閘直接由南水北調干渠引水輸送至新建調蓄水庫（估算約0.5億m3），扣除馬扎子引黃閘年平均引水量約為0.72億m3，剩余水量約4.98億m3仍按照方案一聯合調度。如果按照2017年355 d引水時間，日均引水量約16.24 m3/s；如果按照近幾年平均引水天數297 d計，日均引水量約19.41 m3/s；如果按照劉春家引黃口典型代表年各月可引水天數考慮：當保證率P=50%時，可引水天數為226 d，日均引水量約25.5 m3/s，該值小于劉春家引黃閘設計引水能力，約等于引黃干渠25 m3/s的引水能力。

4 可能存在的問題

4.1 引水能力不足

1）限制因素分析。主要限制性因素：一是調蓄工程無潛力，現有大蘆湖水庫、新城水庫調蓄黃河水能力飽和；二是引黃閘受沖砂影響水位下降，降低了引水能力；三是農業灌溉引水時段與工業用水引水時段不能重疊，導致引水時段縮短，引水能力降低。

2）引水能力提升措施。一是科學調度黃河來水量，提高下游河道水位，相應提高涵閘的引水能力；二是修建馬扎子、劉春家閘前泵站，解決涵閘引水能力不足問題；三是及時對引黃渠道或沉沙池進行清淤，保持渠道設計比降，防止渠道出現倒比降或梗阻，保持水流順暢。

4.2 泥沙增加，加劇淤積

1）引水泥沙增量預估。按照方案一全部從劉春家引水調度時，利用黃河新增引調水量2.2億m3計算，黃河淄博段平均含沙量約為4.06 kg/m3（參考黃河利津站2018年6月上旬水沙統計結果，徑流量135 800萬m3，輸沙量552.1萬t），新增每年引沙量約為893.2萬t。按照方案二部分從劉春家引水調度時，利用黃河新增引調水量1.7億m3計算，新增每年引沙量約為萬690.2萬t。按照山東平均引黃泥沙分布比例，沉沙池占46.2%，灌溉渠系占38.5%，田間占8.8%，河道占6.5%計算，約有近1/2泥沙沉積到沉沙池，也就是說每年渠道新增350~450萬t泥沙。

2）引水增量泥沙處理。一是引黃河水入洼地。利用渠旁的天然洼地布置沉沙池，當第一個池子淤平后，可復耕種地，然后繼續在下游修建第二個沉沙池。二是以挖代沉。馬扎子、劉春家均采用“以挖代沉”的方式進行集中沉沙。三是變沉沙區為生態濕地。當引黃沉沙區集聚到一定規模，可考慮黃河沉沙的整治與景觀規劃結合起來，將沉沙區改造為濕地公園。

4.3 涉及永久占地，遷占和聯合調度難度大

初步估算，擬建調蓄水庫將增加永久占地約400 hm2，且基本為耕地，實施時占地指標依靠地方政府難以解決。

按照淄博市南水北調二期工程設想，將形成1個分水口與6個水庫相互調劑、聯合調度的局面，提高了供水保證能力，但也增加了水資源調配難度。

4.4 影響農業灌溉

南水北調二期工程新調引長江水主要是供生產、生活用水。目前，劉春家引黃閘農業灌溉引水期間不進行工業、生活、生態引水，增加調引生產、生活用水時間，勢必會壓縮農業用水調引時間，農業灌溉將無法保障。

4.5 水價問題

南水北調二期工程利用黃河通道輸送江水，使黃河水、長江水混合引取，混合使用，現有的長江水、黃河水獨立計價，差別計價模式顯然已經不再適用，未來仍需完善綜合水價制度。

5 意見和建議

5.1 優化配置，科學調度

一是科學調度黃河來水量，提高下游河道水位，相應提高涵閘的引水能力；二是科學調度好農業灌溉、工業用水的調水時段、調用水量等。

5.2 適當延長引水周期

在總引水量及用水戶需求量恒定的情況下，引水時間越短，單位時間內引水量越大，調蓄水庫調蓄壓力越大，需要新建的調蓄水庫規模越大。適當延長引水周期，充分發揮調蓄水庫的調蓄作用，可降低新建調蓄水庫規模，節省投資及運行管理成本。

5.3 盡快改造引水涵閘

據2012—2017年引黃資料分析，劉春家最大引水流量為17.54 m3/s，占設計能力的46.77%。黃河每年的調水調沙，河床不斷降低，兩座引黃閘引水量減小，存在引水困難的問題，引水涵閘亟需維修改造。

5.4 充分考慮新增泥沙對受水區的影響

新增泥沙處置措施的投資，或者考慮補償因素，在水價測算時予以體現；或者按照引水量的多少直接給與補償。