大汶河洪水資源化可行性研究

鄭 曄 劉向陽 申正麗

（梁山龍騰黃河水利工程維修養護公司，山東 東平 271500）

0 引言

2011年中央一號文件提出，水是生命之源、生產之要、生態之基。興水利、除水害，事關人類生存、經濟發展、社會進步。促進經濟長期平穩較快發展和社會和諧穩定，必須實現水資源可持續利用。其中特別提到加快中小河流治理，增強水資源調控能力，加快水能資源開發利用和管理，統籌兼顧防洪、灌溉、供水、發電等功能，積極大力發展水電，搞好水電配套電網改造工程建設。大汶河是黃河下游最大的支流，是東平湖的主要補給水源，有著豐富的水資源，但是利用率卻比較低。如果在戴村壩實施河道攔蓄工程的同時，建設泄水閘和水電站，既能利用其上游的水資源發電，又能將大汶河的水資源調入東平湖補源，實現大汶河洪水資源化的目的。

1 山東省水資源狀況

山東是一個水資源嚴重缺乏的省份，多年平均淡水資源總量303億m3，僅占全國水資源總量的1.1%，人均占有水資源量僅334m3，不到全國人均占有總量的1/6，為全世界人均占有總量的1/25，位居全國各?。ㄊ?、自治區）倒數第三位。隨著社會經濟的快速發展，對水資源的需求也不斷增加，山東省水資源短缺的問題更加嚴重，供需矛盾日趨加劇。目前，山東省枯水年份水資源缺口達到49億m3，特枯年份水資源缺口65億m3。即使是豐水年，山東省水資源仍處于短缺狀態。據有關部門推算，到2020年，以目前用水水平及水資源保障現狀測算，缺水63億m3，到2030年缺水77m3。因此，將大汶河洪水資源化，充分發揮水能效益，是新時期治水理念的要求，也是社會經濟發展的必然結果。

2 大汶河流域概況

大汶河是黃河下游最大的支流，是東平湖的主要補給水源，位于黃河下游右岸，山東省中部的泰山南麓，介于東徑 116°20’-118°0’、北緯35°40’-36°30’之間。 流域東西平均長 146km，南北平均寬 58km，流域面積8536.5km2。大汶河發源于沂源縣松崮山南麓，流經新泰、萊蕪、泰山區、郊區、寧陽、肥城、東平、汶上八個縣（市、區）,經大清河入東平湖，全長208.2km，自然落差362m。大汶口以上為上游，占流域面積的65%，源流眾多，為汶河的主要集水區域；大汶口至東平的戴村壩為中游，河長55.8km；戴村壩至東平湖為下游（又名大清河），河長30km，中游以下兩岸有堤防控制。大汶河流域地勢東高西低，北高南低，東寬西窄，分為南北兩大支流，北支為牟汶河，南支為柴汶河，兩支于汶口匯流。一般性洪水60-70%來源于汶河北支，30-40%來源于汶河南支。

建國以來，在大汶河上游共修建了水庫塘壩工程3984座，設計總庫容13.6855億m3。大汶河干流有汶口壩、磚舍壩、罡城壩、代村壩4座攔河壩。在大汶口壩南北修建了大汶口和茶棚兩處水電站，裝機容量825千瓦。大汶河兩岸共有堤防137.8km，設計防洪標準為20年一遇，干流為7000m3/s。

大汶河1952-2011年多年平均徑流量為10.02億m3，東平湖年均向黃河排水量8.66億m3，其中11月份至次年6月非汛期年均向黃河排水量1.71億m3，汛期7-12月年均向黃河排水量6.96億m3。2003年起根據黃委 《關于東平湖運用指標及管理調度權限等問題的批復》有關規定，加強了東平湖運用調度，抬高了非汛期控制水位，蓄水量大幅增加。2003-2011年非汛期在保持水位42.0-42.5m的情況下，東平湖年均向黃河泄水2.03億m3。

3 大汶河洪水資源化可行性分析

3.1 具備在戴村壩建設水電站的可行性條件

戴村壩始建于1411年，主要作用就是攔蓄大汶河洪水補給京杭大運河，1901年失去引汶濟運的作用。由于管理權限的問題，戴村壩及下游隸屬于黃河系統管理，而上游則隸屬于地方水利機構管理，因此，將大汶河洪水資源化的途徑只有在戴村壩上做文章。

通過基本情況介紹和資料分析可以看出，一方面是山東省面臨著缺水的嚴峻現實，而另一方面是大汶河有著豐富的水資源未能充分利用起來。即使在戴村壩完全斷流的情況下，戴村壩到琵琶山壩仍有約0.45億m3的水資源處于“死水”的狀態，且不含上游來水及降雨等因素，琵琶山壩上游更是有著豐富的水資源未能充分的利用起來。如能科學調蓄大汶河洪水，每年可減少向黃河泄水約2億m3。因此，在戴村壩實施河道攔蓄工程并建設水電站和水閘十分必要。具體設想是把戴村壩建設成為集防洪、蓄水、沖沙、灌溉、發電、旅游于一體的多功能水利樞紐工程。在不影響戴村壩整體面貌和不破壞文物古跡的前提下，對戴村壩進行適當加高加固，將洪水多留一點，多留一會，達到有效的攔蓄洪水的目的。而新建水電站和泄水閘的目的是在戴村壩過流的時候，利用過流水能發電，在斷流的時候，開啟閘門泄水發電，既能有效補給東平湖水資源，又能充分利用水資源發電，實現大汶河洪水充分資源化的目的。

3.2 大汶河洪水資源化綜合效益分析

3.2.1 水經濟效益

東平湖向小清河有償調水，使大汶河洪水資源化成為可能。如果能科學有效的調蓄大汶河洪水，按照理論數據的50%計算，就能達到1億m3，比照東平湖向小清河調水單價0.08元/m3，年均經濟價值800萬元，地方政府的年均經濟效益則可高達到3000萬元。戴村壩水電站按照流量20 m3/s,高差6m，效率系數60%計算，年發電量可達到618萬度，單位電的價格按照居民用電電價0.55元/度計算，每年經濟效益可達300萬元。另外，通過攔蓄工程的實施，可以提高供水供電能力，改善農業灌溉條件，增加漁業養殖面積，實現良好的經濟效益。

3.2.2 水生態效益

河流生態系統能夠通過稀釋、吸附、過濾、擴散、氧化還原等一系列物理和生物化學反應來凈化由徑流帶入河流的污染物，起到凈化水質的作用。實施河道攔蓄工程，可以科學調控豐枯水量，極大地改善河流水質，起到抬高地下水位、補充地下水水量、回灌補源、補充和調節周圍濕地徑流、維持生物多樣性、為野生生物提供棲息地和避難場所、調節局地氣候等作用，從而有效提高大汶河流域的水環境承載能力。

3.2.3 水安全效益

通過在戴村壩實施攔蓄工程，建設水閘，能夠有效調蓄大汶河洪水，確保防洪安全。通過水閘泄水，可輸運泥沙，沖刷河床上的淤積物，起到疏通河道的作用，為河道進一步蓄洪、泄洪、排水提供了條件。調蓄洪水功能體現在兩個方面：一方面，大汶河及其濕地具有巨大的滲透能力和蓄水能力，由于濕地植物吸收、滲透降水，致使洪水進入東平湖、黃河的時間滯后，水量減少，從而減少了洪水徑流量，達到削減洪峰的目的；另一方面，攔蓄工程也起到調節洪水，減少災害的作用，可以有效實施洪水的控制利用，全面處理好蓄洪、滯洪、泄洪的關系，有利于河道防洪能力的提高，從而減少和防御洪澇災害，保護社會和經濟發展，促進大汶河流域的社會和諧穩定。

3.2.4 水文化效益

大汶河流域是我國古代文明的重要發祥地之一，是中華民族搖籃的重要組成部分。河道兩岸文化景點眾多，自東向西呈帶狀分布，有縣級以上不可移動文物334處，是泰山文化和泰安水文化的重要組成部分。大汶河攔蓄工程的實施，可以將這些文化景點連點成線、拓線成片，發揮集群效應，必將大大提升泰城的歷史文化品位。

3.2.5 水景觀效益

在工程建設過程中，高標準建設沿河觀光路，因地制宜營造水景觀系統，把河道建成防汛搶險生命線、綠化風景線、經濟發展交通線，使大汶河成為串連河道上下游、左右岸文化景觀的黃金紐帶。