淮河干流与城西湖蓄洪区洪水资源化利用研究

　　[摘要]安徽省沿淮淮北地区水资源紧缺，为充分利用流域洪水资源，以淮河干流与城西湖蓄洪区洪水资源化利用研究科研项目成果为基础,研究分析临淮岗蓄水、城西湖和蚌埠闸上提高正常蓄水位的必要性及可行性，分析工程蓄水方案、城西湖引水方案、水资源调度方案。在做好蓄水影响处理工程的同时，优化水利工程调度，科学利用当地雨洪资源，缓解区域干旱缺水压力，对增强淮河流域水资源调配能力,支撑流域经济社会发展和生态环境改善有重要意义。

　　[关键词]淮河;临淮岗工程;城西湖;蓄洪区;蚌埠闸;洪水资源;利用

　　1研究背景安徽省沿淮淮北地区水资源紧缺，为利用流域洪水资源，2014年安徽省临淮岗洪水控制工程管理局和合肥工业大学合作完成“淮干与城西湖蓄洪区洪水资源化利用研究”项目。在做好蓄水影响处理工程的同时，优化水利工程调度，科学利用当地雨洪资源，缓解区域干旱缺水压力，对增强淮河流域水资源调配能力，支撑安徽淮河流域经济社会发展和生态环境改善有重要意义。

　　2洪水资源化利用的必要性及可行性

　　2.1临淮岗工程与城西湖蓄洪区洪水资源利用

　　临淮岗工程是防控淮河特大洪水的关键性工程，城西湖是沿淮的最大蓄洪区，两者既紧密联系又相对独立。临淮岗工程启用时，城西湖则成为临淮岗工程的一部分;临淮岗工程未启用时，城西湖则以蓄洪区形式相对独立。先期试验性蓄水研究表明，利用临淮岗以上淮河河槽滩地蓄水2.5亿～3亿m3，2010、2012、2013年干旱期分别为蚌埠闸补水约1.5亿、1.2亿、0.45亿m3，效益显著。

　　2019年淮河流域降水普遍偏少，在综合研判雨情、水情、旱情、工情的基础上，及时向上级建议临淮岗工程的深孔闸由敞泄调节为适度控泄，以抬高上游水位。由于闸上水位长时间维持在21.0m以上，上游河道蓄水量约2亿m3，直接解决了霍邱县13万人、2.7万hm2耕地、颍上县4万hm2耕地及阜南县10万人、1万hm2耕地的生活生产用水需求。城西湖蓄洪库容约29亿m3，自建国以来，共有3个年份蓄洪，分别为1954、1968、1991年，其后一直没有运用过。临淮岗工程位居淮河中游，该坝连接淮河两岸，地理位置优越，近期可通过控制临淮岗坝上和抬高城西湖蓄水位，增加蓄水调节库容6亿～8亿m3，年均可增加供水量4亿～5亿m3。

　　2.2蚌埠闸洪水资源利用

　　蚌埠闸以上流域面积12.1万km2，多年平均实测来水量261亿m3，来水年际间丰枯变化很大，且年内分布严重不均，多集中在汛期6～9月份，以洪水形式出现，枯水期则流量很小。随着沿淮经济社会的快速发展，城市工业用水和生活用水逐年增长，水资源供需矛盾日益加剧。蚌埠闸扩建工程完成后，退水能力显著增强，已具备将闸上正常蓄水位由17.5～18m提高到18.5m的条件。一旦上游发生洪水，增加的库容仅需几个小时即可全部排出，不会对防洪带来影响，若遇干旱年份，增加的库容将会明显缓解水资源供需矛盾。

　　3蓄水方案研究

　　3.1临淮岗工程蓄水方案

　　从地形条件和工程现状，综合考虑滩地淹没、洼地排涝影响和河道通航、灌溉提水等因素，拟定临淮岗坝上主汛期、非主汛期、非汛期不同时段动态蓄水位，制定临淮岗工程蓄水调度方案如下：①主汛期按水位20.5m～21.0m控制，蓄水量1.7亿～2.0亿m3;②汛初(5月1日~6月15日)、汛末(8月15日~9月30日)蓄水位按21.5～22.0m控制，蓄水量2.3亿～2.6亿m3;③非汛期正常蓄水位按22.5～23.0m控制，蓄水量3.0亿～3.4亿m3。3.2城西湖蓄水方案考虑到城西湖原正常蓄水位偏低，且城西湖紧邻淮河具备引淮补源条件，为了增加供水，利用城西湖退水闸抬高沿岗河、城西湖蓄水位及相机引淮补水两项措施。

　　(1)适当抬高沿岗河与城西湖蓄水位。

　　从近几年情况看，城西湖蓄水位与沿岗河水位接近，绝大部分月份在19.5～20m之间。沿岗河堤顶高程26.5m，城西湖深水区水位受滚水坝控制，目前坝顶高程为19.5m，深水区四周堤防加固后具备抬高水位的条件。利用城西湖退水闸适当抬高沿岗河、城西湖蓄水位，当沿岗河内水位超过19.5m时，沿岗河水便经滚水坝进入城西湖湖心区，增加湖区蓄水量。在符合《城西湖退水闸调度运用办法(暂行)》前提下，省临淮岗洪水控制工程管理局根据霍邱县水务局《关于试验性提高城西湖蓄水位的请示》，非汛期试验性提高城西湖退水闸上游水位，暂按不超过20.7m控制，几年来为霍邱境内近4万hm2亩农田提供灌溉水源，效益显著。

　　(2)相机引淮补水。

　　根据城西湖蓄洪区现状和规划拟建工程情况，从供水保证率、日均最大引洪量、工程投资、风险大小等方面进行比较，推荐相机引淮济湖方案为在城西湖排涝站处新建进水闸，引淮河水入沿岗河补充城西湖水源。由于此处淮河河底高程约为15m，临淮岗工程浅孔闸底板高程为20.5m，根据临淮岗工程蓄水情况，结合现场勘查，计算新建进水闸不同底板高程和引流量组合方案。

　　在进水闸底板高程相同的情况下，进水闸过流能力越大，其供水保证率越高;在相同的过流能力情况下，进水闸的底板高程越低，可引淮水量越多，在汛期可引的天数也增加。通过各方案的比选，选择底板高程19m，最大过流量为100m3/s的进水闸建设方案，使得洪水资源的利用率最优化。在现状年2015年和规划年2020、2030年的供水保证率均为90.38%，兴利库容分别为1.44亿、1.70亿、1.86亿m3，相应的蓄水总库容分别为3.31亿、3.57亿、3.73亿m3，对应的蓄水位分别为20.13、20.22、20.28m。

　　3.3蚌埠闸及沿淮湖泊蓄水方案

　　蚌埠闸上正常蓄水位由17.5～18m提高到18.5m，兴利库容由1.29亿～1.81亿m3提高到2.47亿m3。蚌埠闸上正常蓄水位调整后，沿淮湖泊的正常蓄水位也应根据实际情况做相应的调整。如每个湖泊按现状正常蓄水位提高0.5m，蓄水量十分可观。城东湖可多蓄1.2亿m3，瓦埠湖可增加0.8亿m3，高塘湖可增加0.4亿m3，其他主要湖泊也都可增加千万立方以上的调节库容。对众多采煤沉陷区，若打通与淮河的疏通水系，充分利用沉陷区调蓄淮干水资源，对提高水资源的配置能力具有重要意义[1]。

　　4水资源调度方案

　　4.1临淮岗工程水资源调度方案

　　当坝前水位低于正常蓄水位时，浅孔闸关闭，开启深孔闸按河道内最小生态需水流量26.8m3/s要求控制下泄水量;当坝前水位高于正常蓄水位且上游来水流量不大于深孔闸泄流能力时，开启深孔闸按正常蓄水位控制下泄水量;当坝前水位高于正常蓄水位且上游来水流量大于深孔闸泄流能力时，从深孔闸侧开始逐孔开启浅孔闸，加大临淮岗泄量，按正常蓄水位控制坝前水位。

　　4.2城西湖蓄洪区水资源调度方案

　　根据2016年7月13日国家防总批准新修订的《淮河洪水调度方案》，当润河集水位超过27.7m，或正阳关水位已达26.5m时，视淮北大堤等重要工程情况，适时运用城西湖蓄洪。临淮岗工程质量高，滞洪库容大，退水能力强，调度灵活。城西湖正常蓄水位远低于蓄洪区运用条件，若遇洪水，可通过城西湖退水闸提前快速预泄，不妨碍蓄洪区的启用，对防洪不构成影响。在满足防洪要求的前提下，经科学论证和严格审批后，城西湖可适当抬高正常蓄水位，合理利用洪水资源。

　　4.3蚌埠闸水资源调度方案

　　要根据安徽省淮河干流洪水特点，完善蚌埠闸调度运用方案，针对不同月份和不同来水制定灵活的调度原则，实行动态管理，精细调度，做到有放有蓄，实现洪水资源的综合利用。主汛期发生洪水的机率较大，这一时期以防御洪水为主;非主汛期发生洪水的机率较低，这一时期以蓄水为主防洪为辅;非汛期除保证正常的河道生态流量和下游用水外，以保水蓄水为主。

　　4.4水资源联合调度方案

　　(1)在蚌埠闸不缺水的时段，临淮岗工程按照蓄水方案，在保证生态流量26.8m3/s下泄的基础上尽量拦蓄来水。(2)在蚌埠闸不缺水的时段，临淮岗工程在保证生态流量26.8m3/s下泄的基础上拦蓄来水，闸上水位超过蓄水控制方案时，通过新建城西湖进水闸向城西湖补水。

　　(3)在蚌埠闸缺水时段，临淮岗工程加大下泄以缓解下游旱情，临淮岗闸上蓄水位按不低于生态保证水位20m控制。(4)当临淮岗工程蓄水位低于20m，蚌埠闸上旱情仍未缓解，启用城西湖蓄水资源，通过新建进水闸或城西湖退水闸向临淮岗闸下淮河干流补水。淮河干流水利工程与城西湖蓄洪区水资源联合调度，要通过准确及时的水文、气象预报，应用科学手段，实施工程的“抢蓄巧泄”，合理地减小防洪与兴利要求的矛盾，发挥综合效益。

　　5蓄水影响处理

　　临淮岗工程、蚌埠闸与城西湖按照蓄水方案，主要的影响有淹没河滩地及鱼塘、影响部分排涝工程，低洼区域出现浸水现象。由于蓄水方案远低于防洪设计水位，因此，抬高蓄水位不会影响工程防洪安全，也不会给生产环境造成根本性改变，只要适当进行影响处理措施，是可以消除其不利影响的。通过对抬高蓄水位的影响分析，提出以下几点处理建议：

　　(1)河滩地及鱼塘被淹。蓄水使淮河干流河滩地及城西湖区鱼塘等被淹没，使相关县河道管理单位及承包耕种、鱼塘的农民造成了一定的经济损失，建议政府尽可能给予适当补偿，并引导当地群众调整产业结构降低损失，以争取当地政府和民众对工程适度蓄水给予支持。

　　(2)影响排涝能力。因临淮岗工程蓄水使邱家湖进退洪闸、南润段进退洪闸、曹台子闸及部分保庄圩自排涵闸等不能自排，蚌埠闸蓄水影响天河、茨河等少数洼地自排，建议对已建的排涝站进行改造、扩建，恢复或提高排涝能力[2]。(3)工程设施处理。对蓄水影响处理范围内的桥涵、道路、码头等建筑物工程，有关部门要从防洪角度统筹安排，以使永久性建筑物工程拆除、改建、新建、扩建有序进行。

　　(4)开展退田还湖，移民建镇等工作。结合新一轮治淮工程和新型城镇化，开展退田还湖，退让滩地，移民建镇等工作。沿城西湖周边做一些增加蓄水的影响处理工程，安排局部堤坝加高加固、湖泊控制建筑物改造扩建、部分湖泊洼地退田还湖。依托临淮岗工程和周边集镇，实施移民建镇，由农业转向水产业。蓄水影响处理工程是一项复杂的系统工程，在具体实施时，要根据当地的实际情况，因地制宜，合理布置和规划，避免给水资源利用工作带来不利影响[1]。

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　　6展望

　　本文研究的淮河干流与城西湖蓄洪区洪水资源化，仅从蓄水必要性和可行性、洪水资源化利用率、供水保证率、蓄水方案与调度方案等方面进行考虑。未考虑蓄水风险、蓄水效益及蓄水经济损失等。下一步需要继续开展的研究工作，一要从防洪、水资源利用、蓄水经济损失、影响处理、生态恢复、运用风险评价等方面，加大淮河干流与蓄洪区洪水资源化多目标综合利用最优化调度的研究，实现洪水资源利用效益的最大化;二要建立水利工程水质水量联合调度机制，实行水资源调度工作联席会议制度，协调水利工程调度，实现淮河洪水资源优化配置。

　　7结语

　　在安徽省淮河干流与蓄洪区实施洪水资源化工程，符合新时期治水思路，解决经济社会发展水资源短缺的迫切需求。在保障防洪安全前提下，通过水文气象预报，优化工程调度，在大洪水时期，保证安全泄洪;在中小洪水时期，不失时机地充分蓄水。通过淮河干流水利工程与城西湖蓄洪区联合调度，充分利用洪水资源，是解决淮河防洪安全与洪水资源利用的一条途径。

　　参考文献

　　[1]安徽省水利水电勘测设计院.城西湖及周边地区水资源配置规划[R]，合肥：安徽省水利水电勘测设计院，2010.

　　[2]陈富川.临淮岗工程河槽蓄水及淮河洪水资源利用调度试验研究[J].江淮水利科技，2013(1)：14-15.

　　作者：陈富川