水利工程論文-從長(zhǎng)江向南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水運(yùn)行分析.doc

水利工程論文-從長(zhǎng)江向南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水運(yùn)行分析摘要：介紹了利用江蘇江水北調(diào)工程向南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水運(yùn)行過(guò)程，分析了水情調(diào)度、工程運(yùn)行、水量平衡和損失、水質(zhì)等情況，指出了存在的問(wèn)題，供南水北調(diào)東線工程規(guī)劃和運(yùn)行參考。關(guān)鍵詞：跨流域調(diào)水生態(tài)補(bǔ)水運(yùn)行分析1應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水背景南四湖是我國(guó)十大淡水湖之一，為北方最大的淡水湖。南四湖位于江蘇、山東交界處，淮河流域北部，承接蘇、魯、豫、皖4省32個(gè)縣（市）、3.17萬(wàn)km2的來(lái)水。1958年建設(shè)的二級(jí)壩工程將南四湖分為上級(jí)湖、下級(jí)湖兩部分。2002年，南四湖地區(qū)降水量普遍偏少。1月1日至12月1日，該地區(qū)平均降水量為370mm，比常年同期少48；汛期（69月）降水量為225mm，比常年同期少56。全年各河道均沒(méi)有發(fā)生明顯的汛情，南四湖總來(lái)水量只占多年平均總來(lái)水量的9.99。7月15日，上級(jí)湖水位降至32.00m，基本干涸，為歷史最低水位；8月25日，下級(jí)湖水位降至29.85m，相應(yīng)蓄水量?jī)H約為0.10億m3，接近干涸。期間，山東省實(shí)施了兩次引黃濟(jì)湖，合計(jì)入上級(jí)湖水量1.4億m3。2002年南四湖地區(qū)的旱情為百年一遇，部分地區(qū)達(dá)到二百年一遇。由于特大干旱，使南四湖地區(qū)遭受?chē)?yán)重?fù)p失，32萬(wàn)人發(fā)生飲水困難，66.67萬(wàn)hm2農(nóng)作物普遍受旱，京杭運(yùn)河濟(jì)寧段130km的主航道全線斷航。同時(shí)，干旱對(duì)南四湖的生態(tài)環(huán)境造成了很大的威脅。2應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水方案江蘇省從1961年開(kāi)始建設(shè)江水北調(diào)工程。工程從長(zhǎng)江取水，利用京杭大運(yùn)河蘇北段作為輸水干河，串聯(lián)洪澤湖、駱馬湖等湖庫(kù)，多級(jí)提水北上，實(shí)現(xiàn)江、淮、沂三大水系跨流域調(diào)水?，F(xiàn)已建成江都、淮安、淮陰、泗陽(yáng)、劉老澗、皂河、劉山、解臺(tái)、沿湖等9個(gè)梯級(jí)23座泵站，輸水干線長(zhǎng)404km。抽江能力400m3/s，入下級(jí)湖能力為32m3/s。為避免南四湖生態(tài)環(huán)境遭受毀滅性破壞，國(guó)家防汛抗旱總指揮部、水利部決定利用江蘇省江水北調(diào)工程，實(shí)施從長(zhǎng)江向南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水，計(jì)劃入下級(jí)湖水量1.1億m3，其中入上級(jí)湖0.5億m3。同時(shí)，江蘇北部的徐州、宿遷旱情比較嚴(yán)重，需要調(diào)江水抗旱；且駱馬湖蓄水不足，需補(bǔ)水以滿足來(lái)年要求。根據(jù)江水北調(diào)工程狀況和應(yīng)急補(bǔ)水要求，江蘇制定了“啟用主線，內(nèi)外結(jié)合，江淮并用，分段調(diào)度，八級(jí)入湖”的運(yùn)行原則。即：以大運(yùn)河線為調(diào)水主線，其他線路作為備用；統(tǒng)籌考慮省內(nèi)用水、省內(nèi)補(bǔ)水、應(yīng)急補(bǔ)水的關(guān)系；立足長(zhǎng)江，盡量利用淮水；調(diào)水分為長(zhǎng)江至洪澤湖、洪澤湖至駱馬湖、駱馬湖至下級(jí)湖三個(gè)區(qū)段進(jìn)行調(diào)度；不啟用沿湖站，由解臺(tái)站直送入湖。根據(jù)運(yùn)行原則和水源情況，對(duì)南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水期水量平衡進(jìn)行了測(cè)算(表1)。由于應(yīng)急補(bǔ)水是一次綜合調(diào)水過(guò)程，需要合理拆分各種水量，以對(duì)應(yīng)急補(bǔ)水進(jìn)行考核。測(cè)算中，淮水優(yōu)先用于省內(nèi)供水和駱馬湖補(bǔ)水，沿線輸水損失水量全部計(jì)入應(yīng)急補(bǔ)水，泵站單位能耗采用19972001年各泵站平均值。據(jù)此，應(yīng)急補(bǔ)水需抽江水57110萬(wàn)m3，利用淮水1369萬(wàn)m3，需耗電5214萬(wàn)kWh。江都站至皂河站需運(yùn)行30d，劉山站至下級(jí)湖需運(yùn)行34d。3應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水過(guò)程2002年12月8日，江蘇境內(nèi)8級(jí)泵站及相關(guān)水閘同時(shí)啟動(dòng)，應(yīng)急補(bǔ)水開(kāi)始。12月20日，入下級(jí)湖的水量3000萬(wàn)m3，下級(jí)湖水位達(dá)到了向上級(jí)湖補(bǔ)水的要求，山東開(kāi)始由下級(jí)湖向上級(jí)湖提水。12月24日，因淮河來(lái)水較多，淮陰站停機(jī)，洪澤湖以北的改為全部調(diào)淮水。2003年1月6日，應(yīng)急調(diào)水長(zhǎng)江至駱馬湖段的調(diào)水任務(wù)完成，但繼續(xù)向駱馬湖補(bǔ)水。1月21日解臺(tái)站停機(jī)，到1月24日下級(jí)湖的水量達(dá)11540萬(wàn)m3，完成了應(yīng)急補(bǔ)水江蘇段的任務(wù)。3月4日，入上級(jí)湖水量5052萬(wàn)m3，至此，向南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水任務(wù)全面完成。應(yīng)急補(bǔ)水期實(shí)測(cè)了重要斷面的水量，表2為南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水期各梯級(jí)水量統(tǒng)計(jì)表。4應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水分析4.1水量分析4.1.1水量平衡江蘇境內(nèi)應(yīng)急補(bǔ)水分為三個(gè)時(shí)段。第一階段從12月8日至12月24日，江水、淮水同時(shí)北調(diào)，期間共抽江27208萬(wàn)m3，調(diào)淮水16644萬(wàn)m3；第二階段從12月24日至1月6日，全部調(diào)淮水，并完成駱馬湖以南的應(yīng)急調(diào)水任務(wù)，期間調(diào)淮水31044萬(wàn)m3；第三階段到1月21日，江蘇段補(bǔ)水任務(wù)完成。補(bǔ)水期間，共抽江水29220萬(wàn)m3，引淮水47688萬(wàn)m3，區(qū)間來(lái)水8428萬(wàn)m3，合計(jì)為85336萬(wàn)m3。補(bǔ)入南四湖的水量占總抽引水量的13?？偹恐邪搜鼐€各市用水量，沿途輸水損失水量，向駱馬湖、石梁河水庫(kù)的補(bǔ)水量。其中，干線輸水損失約為27626萬(wàn)m3，沿線揚(yáng)州、淮安、宿遷、徐州用水約為8300萬(wàn)m3，向連云港、鹽城供水約為28400萬(wàn)m3，向駱馬湖補(bǔ)水約為10000萬(wàn)m3。經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)急補(bǔ)水期水量的平衡分析，水量總體上控制在計(jì)劃值范圍內(nèi)。突出表現(xiàn)為輸水損失較小，各市計(jì)劃用水量得到有效控制。說(shuō)明補(bǔ)水計(jì)劃的制定比較科學(xué)并留有余地，補(bǔ)水期的調(diào)度合理，沿線用水管理到位。計(jì)劃偏差主要出現(xiàn)在駱馬湖以北。一方面由于駱馬湖以北水系復(fù)雜，且歷史資料較少，在制定計(jì)劃時(shí)，對(duì)船閘用水、區(qū)間來(lái)水、泵站抽水能力等因素考慮不足。另一方面由于駱馬湖以北抽水能力較小，計(jì)劃制定的精度要求也就高。如補(bǔ)水期劉山站的平均流量為47.3m3/s，而劉山船閘的耗水量就達(dá)4.5m3/s；解臺(tái)船閘的耗水量更是占到解臺(tái)站抽水量的20。4.1.2輸水損失應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水輸水線路總長(zhǎng)404km，且都為行洪河道，河道輸水損失大；同時(shí)，由于泵站抽水能力的限制，入湖流量較小，補(bǔ)水時(shí)間長(zhǎng)。因此，輸水損失占總水量的比例大。2000年，江蘇對(duì)江水北調(diào)輸水損失進(jìn)行了實(shí)測(cè)，表1在進(jìn)行水量平衡計(jì)算時(shí)，輸水損失采用實(shí)測(cè)值的2倍進(jìn)行測(cè)算。江都站至淮安站全長(zhǎng)120km。應(yīng)急補(bǔ)水期間，江都站抽水29220萬(wàn)m3，通過(guò)淮安引江閘和淮安站出去水量25520萬(wàn)m3，河段進(jìn)出水量差值為3700萬(wàn)m3。由于補(bǔ)水期間沿途各取水口門(mén)全部關(guān)閉并采取了堵漏措施，沿線取水量近似為0，因此差值為河槽蓄水變量和水量損失兩部分之和。根據(jù)水位變幅計(jì)算河槽蓄水變量39