南四湖水量监控管理现状及对策初探

汪跃军 王敬磊 梅 梅 李 斯 刘开磊

南四湖水量监控管理现状及对策初探

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一、引言

南四湖作为苏鲁省际湖泊，水资源管理难度大、水事矛盾突出。以往开展的南四湖水量分配研究工作，由于缺少必要的控制工程和监督手段等原因未能得到有效地落实执行。随着最严格水资源管理制度、“三条红线”管理措施的落实，尤其南水北调东线工程运行后，进一步加大了南四湖的水资源管理难度。本文在调查与分析南四湖流域水量监控管理现状的基础上，初步探索南四湖水量监控的对策，以期为推动南四湖水量分配及水资源管理提供技术支撑。

二、南四湖基本情况

南四湖既是湖泊，也是南水北调东线工程输水控制干渠，是控制性的省界工程。南四湖流域面积共31700km2，其中上级湖流域面积27500km2，下级湖流域面积 4200km2。多年平均降水量695.2mm，平均径流量 29.6 亿 m3。

南四湖入湖河流共计53条，有30条注入上级湖（其中湖西15条、湖东15条），23条注入下级湖（湖西10条、湖东13条），主要出湖河流有4条（韩庄运河、老运河、不牢河、伊家河）。流域面积在1000km2以上的河流有9条，全部注入上级湖，其中湖东3条（白马河、泗河、洸府河），湖西有6条（东鱼河、洙赵新河、梁济运河、复新河、大沙河、新万福河）；流域面积在100～1000km2的河流有15条；现状条件下，有13条入湖口门建有控制性闸坝工程。主要防洪工程有二级坝枢纽、韩庄枢纽、蔺家坝枢纽、湖西大堤及湖东堤等。

三、水量监控规划及实施情况

1.南水北调东线工程规划

（1）规划情况

《南水北调东线工程规划》（2001年修订）提出水量监测工程建设主要任务是对南水北调输入南四湖的水量、南四湖北送的水量、江苏及山东两省引水量进行监测。

规划在河流入湖口新建一批控制涵闸，其中第一期工程安排建设姚楼河、大沙河、杨屯河、潘庄引河4座控制闸，其余安排在第二期工程建设，并在湖东、湖西所有引水河道设立水量监测站。对引水量较大的39条河流拟建水文站或流量监测站进行引（排）水量监测，新建入湖河流水文站21个，改造水文站4个，河（渠）流量控制站14个，监测河流占入湖河流总数的73.6%；在50个提水工程（泵站）中，配备泵站计量设施48个（处），占总提水工程的96%（潘庄灌区、胜利渠灌区提水工程因河口拟建监测设施，不再另设计量设施）。

（2）实施情况

目前已建设姚楼河、大沙河、杨屯河、潘庄引河4座控制闸，完成一期建设任务。

2.国家水资源监控能力建设淮河流域项目

（1）规划情况

国家水资源监控能力建设淮河流域二期项目规划建设南四湖19条入湖河流的水量监控站点，其中湖西17条，湖东2条。其中ADCP二线能坡法7个，雷达波（非接触式）12个；2016年实施复新河、梁济运河、老万福河、蔡河、东鱼河5个；2017年实施惠河、新万福河、洙水河、潘庄引河、老运河、鹿口河、龙拱河7个；2018年实施大沙河、杨官屯河、姚楼河、洙赵新河、郑集河、沿河、西支河7个。

（2）实施情况

根据二期项目实施计划安排，2016年度建设完成5条河流水量监控站点，于2016年6月开始相关工作，至今已完成全部建设任务；2017年度拟建设完成7条河流水量监控站点，已于当年2月完成年度建设任务招标采购工作，且已完成施工现场查勘及施工方案审查，现已有序开展站点建设工作。

四、水量监控建设及管理现状

1.入湖水量监控

（1）已有水文站网控制河流

南四湖上级湖有入湖河道30条，其中9条河道在入湖口附近建有水文站，控制面积18671km2；下级湖有入湖河道23条，其中3条河道在入湖口附近建有水文站，控制面积1588km2。南四湖共计12条入湖河流已有水文站网控制入湖流量，现状控制面积合计20259km2，占南四湖总流域面积的63.9%。

（2）已有（规划）建设流量监测控制河流

淮委国家水资源监控能力建设二期项目中，明确在南四湖19条入湖河道入湖口处建设水量计量设施，19条河道分别为复新河（复兴河）、梁济运河（后营测站）、老万福河、蔡河、东鱼河、惠河、新万福河、洙水河、潘庄引河、老运河（胜利渠渠首）、鹿口河、大沙河、杨官屯河、姚楼河（苏鲁边河）、洙赵新河、郑集河、龙拱河、沿河、西支河。

目前，淮委国家水资源监控能力建设二期项目已经开始实施，相关河道的计量监测设施正在建设安装中。

（3）已有水闸控制河流

南四湖53条入湖河道中，入湖口处建有水闸进行控制的河道有13条，分别为：龙拱河、挖工庄河、五段河、八段河、洙赵新河、复兴河、沿河、鹿口河、郑集河、大沙河、杨官屯河、苏鲁边河（姚楼河）、潘庄引河。除挖工庄河、五段河、八段河以外，其余9条河流均已在国控流域二期项目中规划建设水量自动监测站。

2.出湖水量监控

（1）出湖河道

南四湖主要出湖河道4条（不牢河、韩庄运河、伊家河和老运河），出湖口门均受水闸控制（蔺家坝闸、韩庄节制闸、伊家河节制闸、老运河闸）并建有水文站进行监测（上下游水位、过闸流量），出湖水量由人为调度控制。

（2）已有非农业取水口水量监测

目前确定有水量计量设施的非农业取水口共计3处，分别为徐州首创水务有限责任公司取水口、邹县电厂取水口、沛县大屯煤电公司取水口，均采用提水方式从南四湖取水，许可取水量合计为14250万m3。

（3）取水口取水量巡查

南四湖流域取水口门众多，取水监测难以全部覆盖，目前采用巡查的方式来了解36处主要取水口门的取水情况，其中上级湖主要巡查取水口门10处，下级湖主要巡查取水口门26处。

3.南水北调—南四湖周边泵站翻水量监测

根据《水利部关于批准下达南水北调东线一期工程2014～2105年度水量调度计划的通知》（水资源〔2014〕318号）文件精神，淮河水利委员会负责省界断面的水量水质监测，并实现监测数据共享。按照淮委的部署，确定蔺家坝、台儿庄、二级坝、长沟4处泵站为南水北调东线一期工程水量计量监测断面。通过对4处泵站翻水量的计量监测，可以比较清楚地了解通过南水北调东线工程出入南四湖的水资源量。

五、水量监控设施管理现状及存在问题

1.监控管理现状

（1）南四湖周边水文站网管理

南四湖周边各水文站隶属地市水文局，现有12条入湖河流建有控制水文站，分别隶属济宁市水文局、枣庄市水文局、江苏省水文水资源勘测局徐州分局；上级湖南阳岛和下级湖微山岛分别设立有南阳、微山水位站，分别代表上、下级湖水位，两站均隶属济宁市水文局。水文站测验数据上报所属地市水文局后再传至苏鲁两省水文局，由两省省水文局统一分发到淮委水文局和沂沭泗局水文局。

现状条件下部分入湖水量能够得到一定控制，而出湖（引水）流量尚无法有效控制。

（2）南水北调东线南四湖周边泵站翻水量监测现状

南水北调东线泵站翻水量，现状由南水北调东线总公司通过泵站自动监测系统开展计量性监测，同时水利部授权淮委水文局对泵站进行监督性监测，两套数据均上报水利部水文局。

（3）取水计量设施管理

南四湖周边目前有178个主要取水口，其中有69个已颁发取水许可证，目前已实现监控3个。现状取水计量设施实行分级管理，已有建设规划主要针对非农取用水户计量监控，大量引水灌溉河道计量设施布设不足。

2.存在问题

（1）入湖水量监控站点不足

南四湖地区共有53条入湖河流，有水文站监控的河流有12条，控制面积仅占南四湖流域面积的63.9%，监测站点数量不足，控制范围有限，且水文站距离河口均较远，不能准确监测计量水文站断面至入湖口处的取用水量。

（2）监测站网布局不尽合理

现状监测站覆盖河道不全，采集要素不够完整，难以控制流域内不同水资源分区的水量平衡和行政区划间的水量分配，满足不了水资源精细化管理的要求。

（3）取水量难以全面监控

南四湖周边取水口门数量庞大、种类繁多，难以对所有取水口门的取水量进行全面监控。

（4）专业水资源监测队伍不足

目前南四湖地区水资源监控计量信息基本都来源于地方水文系统，但地方水文系统侧重点在于监测汛期洪水，对于非汛期水资源量监测相对较少。

（5）监控管理体系有待完善

现状管理体系不健全，管理体制未彻底理顺，存在多头监管的现象，各部门之间信息往来不畅，导致各自所掌握资料的片面性。

六、水量监控对策及建议

在充分利用淮河水利委员会、涉及省区以及沂沭泗局已有工程建设基础上，整合已有的水文站、规划水文站、规划省界断面、大中型水库、控制性闸坝及泵站（包括南水北调工程沿线工程节点）信息，增加必要水位或流量监测、数据传输等设备，建立完善的南四湖水资源监控体系。

1.53条入湖河流

根据相关监控建设规划资料及成果，截至国家水资源监控能力建设淮委二期项目实施完成后，将实现南四湖19条入湖河流的水量监控。未开展监测站点建设的34条入湖河流中有闸控制3条，无闸控制31条。结合国家水资源监控能力建设淮委二期项目取水监控体系中自动控制站点建设的原则和思路，建议对于入湖河口有闸控制的河流，优先选择设置水位在线监测站，采用雷达式水位计、RTU等；对于无闸控制的入湖河流优先选择设置流量在线监测站，采用雷达波法或ADCP二线能坡法等。

2.4条出湖河流

南四湖4条主要出湖河道（不牢河、韩庄运河、伊家河和老运河）均受水闸控制并建有水文站进行监测，出湖水量由人为调度控制。现状水文站能够满足出湖水量监控要求，建议不再重复规划。

3.取用水口门

南四湖周边目前有178个主要取水口，其中提水式140个，引水式38个。除3个非农业取水口、南水北调东线工程南四湖周边各泵站（控制梁济运河、顺堤河、韩庄运河3条）、19条河流（规划建设水量自动监测站）开展计量监测以外，建议对剩余的153个取水口门，根据取水方式采取必要的计量监测：对于134个提水式取水口，安装管道流量计进行水量计量监控；对于11个有闸门控制的引水式取水口，加装水位观测设施，通过巡测率定水位—流量关系后，利用水位数据计算取水量；对于8个无闸门控制的引水式取水口，安装流量在线监测设施。

七、结论

依据新时期水利工作方针和实施最严格水资源管理的要求，遵循南四湖两省共用水源矛盾多、水量少、生态要求较高和南水北调东线重要调蓄湖泊的特点，按照系统管理、统一调度、分级监控的原则，全面监控南四湖53条入湖、4条出湖河流水量，全面计量从南四湖直接取水口门取水量，分级监控和计量间接从南四湖取水工程取水量，对实现南四湖水资源统一调度，促进南四湖地区水资源合作、高效利用和南四湖生态环境良好具有重要的现实意义

（作者单位：1.淮河水利委员会水文局（信息中心） 233000 2.安徽淮河水资源科技有限公司 233000 3.中水淮河规划设计研究有限公司 230000 4.淮委沂沭泗水利管理局 221018）