大汶河拦蓄梯级开发的实践与效果

陈一富

（泰安市河道管理局 山东 泰安 271000）

泰安市地处鲁中，水资源严重短缺，人均占有水资源量355m3，相当于全国人均水平的1/7，亩均占有水资源量391m3，为全国平均水平的1/5。按照联合国划分的人均占有水资源量标准，属于水危机地区。大汶河是泰安市的母亲河，境内流域面积占全市面积的78.5%，目前，该河道上兴建了一些拦河闸坝，对水资源实施梯级开发利用，取得了一定的成效。

1 梯级开发的涵义

河道梯级开发就是要在一条河流上，连续的建造多座拦河闸坝，形成水库，并且让每个水库的水面尽量做到首尾相接，实现该河流段水资源最充分的利用。在同等条件下，河道梯级开发已经是全世界公认的、且经过众多国家验证的、最科学的水资源开发方式。它不仅能使水资源得到充分的利用，而且还是占用土地面积最少，蓄水调节能力最高，对河流生态影响最小的一种河流开发方式。

2 实施大汶河梯级开发的缘由

2.1 满足泰安市防洪体系安全建设的需要

大汶河是泰安市唯一的大型防洪排涝河道，在泰安市境内的流域面积为6093.2km2，占全市总面积的78.5%，大汶河的安澜关乎泰安人民的生命财产安全。目前，大汶河洪水调节工程少，蓄水调节能力差，大汶河属山洪河道，汛期暴雨历时短，洪峰流量大，易形成洪涝灾害，曾多次出现重大险情，对我市的经济、社会发展造成很大威胁，急需建设一批洪水调蓄工程治理。

2.2 保障泰安市经济社会可持续发展的需要

泰安市水资源严重短缺，大汶河是泰安市的母亲河，是泰安市水资源的主要来源，根据水资源综合规划调查评价成果，对大汶河进行综合开发，特别是建设部分拦河闸坝，拦蓄洪水、引水补源，对于解决泰安市水资源供需矛盾，保证社会、经济可持续发展具有战略意义。

2.3 建立大汶河水生态系统安全保障体系的需要

随着经济社会的发展，人口不断增加，大量的工业污水、生活污水直接或间接地排入大汶河；同时，为提高农作物产量，大量施用的化肥、农药，随地表及地下径流排入河道内。大汶河水质污染严重影响了人民群众的身心健康，为此要逐步减轻水污染程度、防止重大水污染事件发生，建立大汶河水生态系统安全保障体系，保护与修复大汶河水生态系统，维护生物多样性，改善人居环境，实现经济发展与人口、资源、环境协调发展已成为人们日益迫切的要求。

3 大汶河梯级开发的主要做法

在工程布置和措施上也要做到五个“结合”：

3.1 路堤结合。在设计时，做到路堤结合，堤防高度、宽度要满足河道防洪和相应公路等级的双重标准，路堤线型在满足河道水流畅通的情况下，还要满足公路线型标准要求。天泽胡滨湖路工程就是采取“堤路合一”的方案，参照三级公路建设标准，滨湖路全长25.5公里，路宽8米，混凝土路面。

3.2 排蓄和观赏结合，增进人与自然和谐共处的氛围。河道拦蓄既是改造自然，也是保护自然。在大汶河拦蓄工程实施过程中，要做到与回归自然相结合在天泽胡的险工段采取工程防护措施，而平工段主要采取植物防护措施，这是考虑到既要达到防洪安全和滨湖路安全，还要达到一定的景观效果。

3.3 建筑物与旅游开发相结合。值得注意的是过去河道整治断面有千篇一律的人工渠道化倾向，显得过于呆板。应因地制宜，在有条件的地方尽量保持原河道自然景观，宽窄深浅不一，供人休憩垂钓。河道建筑物和护砌布置上也应在满足自身功能的条件下，力求美观，造型新颖，成为旅游一景。

3.4 河道整治与娱乐场所建设相结合，拓宽市民活动、休闲的空间。大汶河由于洪水期水位暴涨暴落，通常河面较宽，滩地面积大。河道整治中，可以结合娱乐场所的规划布局，充分利用滩地，拓宽居民活动、休闲的空间。

3.5 拦蓄与水能开发相结合。《大汶河流域开发治理规划》对流域内水力资源的蕴藏量进行了计算为6.27万千瓦，干流可建500千瓦以上的电站6座，装机容量为3075千瓦，年发电量1200万度。认真总结已建水电站运行管理经验，对已建水电站进行挖潜改造，提高效益的基础上，积极对大汶河实行梯级开发，充分发挥大汶河干流落差大、水力资源较丰富的优势。

4 大汶河河道实施梯级开发的成效

在大汶河实施梯级开发，兴建14座拦蓄工程，拦蓄水面总长达56公里，面积50多平方公里，水量1亿多立方，可恢复并扩大灌区面积30万多亩，形成很强的工业供水能力和9.14万亩的滨河景区、15处大型湿地，有效增强丰枯水量调控能力，发挥回灌补源的作用，除此之外还可调节局部气候，改善河流水质，提高环境承载能力。再就是可以将泰山、徂徕山、大汶口文化、东平湖等景点连点成线、拓展成片，使大汶河成为泰安市的水上观光带、绿色生态带、文化传承带、快速发展带。

4.1 实施河道梯级开发有效地提高了水资源的利用率，上、下游水库联合调度，有效增强丰枯水量调控能力，协调水资源综合利用之间的矛盾，获得梯级效益。一是，上游水库调节径流可增大下游所有梯级水库的发电机组的保证出力。目前，兴建的汶口1号坝、汶口2号坝分别安装了发电机组，实现了并网供电，既充分利用了水能，又发电、供电产生了经济效益。二是，还可以为农业灌溉和工业用水提供水源，回灌补源地下水。如，天泽湖蓄水的兴建使沿岸地下水位得到普遍抬升，目前大汶河流量仍保持在15立方米/秒，即使百年一遇的大旱仍可保持不断流的生态效果，不仅如此，天泽湖蓄水后可灌溉耕地15万亩，促进了该区农业及农村经济的发展。再如，汶口2号坝的建设，通过新建5.5公里引汶济漕干渠，可以实现15立方米/秒的供水能力，可解决肥城安孙灌区引水问题。解决肥城南部四个乡镇几十万亩农田灌溉，还可以为宁阳经济开发区提供生态环境支撑和水资源保障。

4.2 形成的梯级湖面，具有景观与旅游价值。每个拦河坝上游能形成宽阔的水面,形成人工湖泊，在功能上增加了美学和旅游价值。天泽湖蓄水既为泰城营造了最大水面景观，重现了古来“汶水徂徕如画”景观效果，还可以达到改善生态环境的效果，还创造了开发商机，前来考察投资项目的客商络绎不绝。汶口2号枢纽工程建成后，前来旅游的人们就可以看到“一眼观六桥、桥下碧波荡漾、河内潺潺流水”的泰城“南大门”水景观。在此基础上，我们根据具体要求和地势环境条件，合理优化水工建筑物的布置和造型，并适当加以装饰设计，使其在景观上起到美化环境的作用。并通过修建人工港湾、池塘，放缓岸坡，建造森林公园、草坪、花圃及景观建筑，修建水上娱乐设施，组成新的水环境景观系统。如，在天泽胡建设中用清理出的砂石在泉林坝上游堆筑湖心岛7处，在颜谢坝上游堆筑湖心岛2处，在这9处湖心岛上建设白鹭等鸟类栖息地，营造了自然优美的生态环境和景观效果。

4.3 实施大汶河梯级开发，在河道上建成的拦河坝形成14座水库，水库库区形成许多库湾，生长了多种水生植物和动物，成为人工湿地，增加了水域的综合功能。一是，为湿地动、植物提供了生存条件，在库区和库周增加了多种适合湿地环境的动、植物物种，生长有大量的水生植物和各种各样的鱼类、虾、蟹、蚌等动物和微生物，为鸟类、鱼类提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间，对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用，这些人工湿地也成了重要的遗传基因库，对维持野生物种种群的存续、筛选和改良具有商品意义的物种，提高了局部区域的生物多样性价值。二是，通过在这类人工湿地中选栽的植物和填料，可对污水产生化学、物理、生物等方面的作用，环保部门测试的结果表明，这些库水中的污染物被削减，水质得到了改善，可以说这些人工湿地在泰安市污水处理问题上重要作用的发挥，让我们看到了人工湿地对泰安市“环保工厂”的独特作用。三是，人工湿地的形成，可改善当地的环境小气候条件，湿地水份通过蒸发成为水蒸气，然后又以降水的形式降到周围地区，库区周围由原来的干燥变得较为湿润。

4.4 实施大汶河梯级开发，在河道上建成的拦河坝形成14座水库，水库运行可以调节大汶河径流，控制水位，梯级水库可联合调度调节，可提高下游各级水库防洪标准，能提高下游河道的防洪能力。我们通过对大汶河上游颜张、泉林、颜谢、汶口4座梯级橡胶坝的汛期控制运用技术，从理论与实践上进行了研究探索，提出了梯级橡胶坝汛期控制运用策略，有效地提高河道整体防洪能力。