韩 宇,杨东东,吴泽广
(水发规划设计有限公司,山东 济南 250000)
水资源是维系生态环境和推动经济建设的重要自然资源[1],然而,随着社会经济的发展,水资源量的供需矛盾日益加剧,各行政区对水资源量的需求量逐年增大[2]。在水资源短缺的情况下,流域作为自然区域,与行政区域在空间上的不一致性,势必会造成水资源开发利用的各行政区之间的矛盾[3]。
沂沭河流域是重要的跨省级边界流域,由沂河、沭河两大河流组成,均发源于山东省沂蒙山区,并大致平行南下,流入江苏省[4]。沂河、沭河分别有85%、84.03%的控制流域面积位于山东省境内[5]。沂沭河流域以防洪及水资源开发利用为主,蓄水工程众多,是山东省内地表水资源最丰沛的地区之一,但现状地表水资源开发利用率仅20%左右[6-7],汛期大量洪水下泄出境至江苏,雨洪资源具有较大的开发利用潜力[8-9]。因此,合理开发利用水资源,对沂沭河流域水资源进行深入调查是十分必要的。本文通过全面调查山东省沂沭河流域水资源开发利用、水利工程布局、水资源管理现状,深入分析水利工程控制和水资源开发管理方面存在的问题,从水资源优化配置、水利基础设施统筹治理等方面,提出流域水资源合理利用及优化调度措施,以期为山东省沂沭河流域省际边界水利发展规划提供技术支撑。
沂沭河流域位于山东省南部与江苏省北部,沂河全长333km,源出沂源县西部田庄水库,流经淄博沂源县、临沂沂水县、沂南县、兰山区、河东区、罗庄区、兰陵县、郯城县、江苏邳州市、新沂市、宿迁市,在江苏境分两股,西股为沂河干流,向南入骆马湖,东股至江苏省邳州入新沂河,抵燕尾港入黄海。沂河支流众多,一级支流36条,较大支流有东汶河、蒙河、祊河、李公河和白马河等。沭河在省界以上河道长262.2km,源出沂水县沂山马坡的石槽峪,是沂沭河流域贯穿鲁南苏北的大型山洪河道。沭河支流主要分布于上中游,较大的支流有袁公河、柳青河、高榆河、武阳河、汤河等。沂河、沭河均为山洪河道,水流急,洪水暴涨暴落,水土流失较为严重。沂沭河流域地理位置图如图1所示。
图1 沂沭河流域地理位置图
沂河流域在山东省境内主要位于山丘区,支流多由西侧汇入,呈不对称的树枝状,水流急,洪峰高,暴涨暴落,水土流失较严重;进入江苏省境内平原区,河道宽浅,主要靠筑堤排洪。沂河在刘家道口处辟有分沂入沭水道,由彭家道口闸控制,分泄沂河洪水东南流至大官庄枢纽与沭河洪水汇合,经新沭河直接入海;在江风口处辟有邳苍分洪道,由江风口闸控制,分泄沂河洪水西南流至江苏境内的邳州大谢湖入中运河;干支流上建有田庄、跋山、岸堤、唐村和许家崖5座大型水库,昌里、上冶和石岚等20余座中型水库,561座小型水库,总库容25.8亿m3。目前沂河省界段已达50年一遇防洪和5年一遇除涝标准,沂河省级边界水工程布局如图2所示。
图2 沂河省级边界水工程布局
沭河南流至大官庄与分沂入沭水道汇合后东经新沭河泄洪闸由新沭河东去入海,向南经人民胜利堰闸沿老沭河南下入新沂河后入海。沭河上游共建有大型水库4座,中型水库4座,小型水库422座,总库容12.28亿m3。沭河较大历史治理与沂河同期,目前沭河省界段已达50年一遇防洪和5年一遇除涝标准。沭河省级边界水工程布局如图3所示。
图3 沭河省级边界水工程布局
沂河干流长度333km,流域面积11820km2,其中山东省干流长度约为287.5km,山东省流域面积10287km2,多年平均年水资源总量39.10亿m3,其中地表水资源量30.92亿m3[10]。沂河流域山东省分配地表水水量为16.30亿m3,2016年地表水源工程取水量6.87亿m3,剩余水量指标9.43亿m3,剩余指标较多,剩余未利用将经过河道流入江苏省境内。沭河干流长度300km,流域面积6400km2,其中山东省干流长度约为265.20km,山东省流域面积5378.00km2,多年平均年水资源总量22.84亿m3,其中地表水资源量18.19亿m3[11]。沭河流域山东省分配地表水水量为8.52亿m3,2016年地表水源工程取水量5.02亿m3,剩余水量指标3.50亿m3,剩余水量下泄至江苏省境内而未被利用。沂沭河主要断面水资源情况见表1。
表1 沂沭河主要断面水资源情况
经调查统计分析,山东省自沂河干流取水的取水口有107个,已办理取水许可的取水口有50个,取水许可总量为26927.4万m3/a,未办理取水许可的取水口57个,主要位于临沂市境内。办理取水许可的取水口中取水用途主要为工业、农业、生活、园林绿化,沂河干流水资源多为农业灌溉提供水源。自沭河取水的取水口共有68个,已办理取水许可的取水口有50个,取水许可总量为44896.5万m3/a,未办理取水许可的取水口18个,主要位于临沂市境内。办理取水许可的取水口中取水用途分别为工业、农业、城区生活、园林绿化、调水,沭河干流取水多用于工业生产。沂沭河水资源利用情况如图4所示。
图4 沂沭河水资源利用现状
山东省缺水较为严重,人均水资源占有量不足全国人均占有量的1/6,每年引调黄河水水量达70亿以上[12],虽然引调黄河水解决我省水资源短缺问题,但饮用水成本较高,一定程度上限制省内经济发展,建议通过增加沂河流域拦蓄水工程提高沂河流域地表水资源利用率,充分利用山东省境内的水资源量,缓解山东省水资源供需矛盾。
苏鲁省界断面沂河最小生态下泄流量1.74m3/s,由于沂河年内存在来水量为零的枯水月份,下游生态流量难以保证,因此用最小生态下泄流量满足下游生态用水不合适。根据《沂河水量调度方案》,若下泄水量不满足相应年份下泄控制指标时,应及时调控上游刘家道口闸、李庄闸、马头闸加大泄量,同时核减临沂到断面间下月取用水指标,但由于存在连续枯水月,来水量较小甚至为零,无法加大泄量至满足最小下泄流量要求。
沭河最小生态下泄流量0.65m3/s,然而沭河流域年内存在枯水月份来水量为零的情况,难以满足下游最小生态流量的要求。根据《沭河水量调度方案》,若下泄水量不满足相应年份下泄控制指标时,应及时调控上游干支流沙沟、青峰岭、小仕阳、陡山水库和龙窝橡胶坝、华山橡胶坝、大官庄枢纽人民胜利闸加大泄量,但由于存在连续枯水月,来水量较小甚至为零,无法加大泄量至满足规定最小下泄流量的要求。
因此,应该以年度最小生态下泄水量的方式去满足下游生态用水需求,建议核算沂沭河年度最小生态需水量,并及时向水利部淮河水利委员会反馈,共同协商以年度最小下泄生态水量限制断面泄水方案。
沂沭泗河洪水东调南下工程是解决沂沭河及南四湖地区洪水出路的一项系统工程。近年来,通过实施东调南下工程,沂沭泗河中下游重要防洪保护区的总体防洪标准基本上达到了50年一遇。随着沂沭泗河流域经济社会快速发展,沂沭泗河中下游防洪保护对象及重要性都发生了较大变化。国务院批复的《淮河流域综合规划》(2012—2030年)提出“沂沭泗河水系南四湖、韩庄运河、中运河、骆马湖、新沂河的防洪标准逐步提高到100年一遇”。沂沭泗河洪水东调南下提标工程包含沂沭泗河等多条河流的提标内容,工程庞大,因此需分步实施,在实施的过程中要注意上下游防洪排涝衔接及鲁苏两省省界河道的治理衔接。
骆马湖控制流域面积部分位于山东省,但湖区位于江苏省,历史上骆马湖兴建时山东省未分配水权,一直以来山东省也未争取该部分水权。石梁河水库库区位于江苏省,而流域面积95%以上位于山东省境内,大部分主要河道也位于山东省,但石梁河水库兴建时未分配水权给山东省,山东省也未争取该部分水权。因此,随着山东省境内水资源供需矛盾日益突显,争取骆马湖、石梁河水权以缓解省内缺水现状显得尤为重要。
目前,山东、江苏两省境内沂沭泗水利工程由淮委和所属沂沭泗水利工程管理局实行统一管理。在多年的流域直管制度下,山东省对管辖范围内河道上关键性控制工程的建设、管理、调度等工作逐步减少,部分河道水工程、水资源开发利用及管控资料没有掌握明确信息,导致流域管理和行政区管理严重脱节。沂河流域控制性水利工程、干流水资源开发利用均由淮委审批及监督管理,由于沂河、沭河均自山东省起源,且84%以上控制流域面积均位于山东省境内,为省内各市区提供了重要的生活、工业、农业及生态水源。因此,山东省应该在明确行政范围内流域基本情况的基础上,进一步规划建设水工程、合理利用水资源,充分发挥境内水资源对经济发展的支撑作用。
沂河、沭河水量分配方案中,规定沂河、沭河鲁苏界最小生态下泄流量分别为1.74m3/s、0.65m3/s,考虑到沂河、沭河流域上游多为山丘区,来水源短流急,汛期径流占年内总径流的80%以上,非汛期水量较小,甚至存在连续枯水月,无法满足规定的最小下泄流量,建议根据沂沭河年内逐月来水情况进行调研,论证以年总最小下泄水量的形式作为满足下游生态用水需求条件的合理性。
沂、沭河流域大型水库有大型水库9座,中型水库20余座,但现状地表水资源开发利用率20%左右,汛期大量洪水下泄出境至江苏,雨洪资源具有较大的开发利用潜力。根据《山东省水资源综合利用中长期规划报告》,为充分利用沂沭河丰沛的洪水资源,要推进黄山、大官庄水库前期论证工作,在沂沭河干流建设河道拦蓄工程。根据《临沂市雨洪资源利用规划》,为缓解临沂市供需水资源矛盾,解决工程性缺水、资源性缺水和水质性缺水问题,规划实施流域内大中型水库扩容、新建及改建流域内水库及拦河闸坝。目前水库扩容工程均处于前期论证阶段,新建大中型水库均已实施完成,黄山水库工程处于可行性研究阶段。已建设完成工程增加蓄水能力约3亿m3。建议未实施水库工程尽快完成可行性研究,通过完善的水利工程布局充分利用山东省分配的沂沭河水量指标,发挥水资源对经济发展的支撑作用。
近年来山东省经济社会发展较快,居民生活、工业生产、农田灌溉对水资源的需求也日益增加,山东省水资源短缺问题日渐突出,当地水资源已无法满足日益增长的用水需求,因此争取骆马湖和石梁河水库水权是必要的,可缓解水资源短缺的局势。考虑到争取水权触及江苏省用水权益,建议省内设置调研专题组,调查骆马湖、石梁河水库流域水资源开发利用状况,根据相关法律法规,研究骆马湖、石梁河水库为山东省分配水权的可行性,积极争取水权。
山东省应完善省际边界河湖水利工程调度运行和水资源监督管理体制,制定行之有效的管理体制,及时掌握位于山东省境内的省际边界河湖水利工程和水资源开发利用情况,在配合上级流域管理机构调度运行机制的同时,准确研判省内水情,完善省际边界河湖水利工程和水资源管理协调机制,做好与毗邻省份的沟通协调,配合流域水利管理机构开展水利工程和水资源管理,积极争取山东省利益。
进入21世纪,随着国民经济的发展和人民素质的提高,流域水利管理逐步趋于规范化、标准化、高效化,省际边界河湖水情水事也发生新的变化,已从历史上的以防洪排涝为主转变为水资源开发利用为主。针对新的水情变化,建议各流域水利管理机构完善省际边界水工程及水资源管理相关的法律法规,规范省际边界河湖水工程调度运行、水资源开发利用和水事纠纷处理的基本准则,处理省际边界水事做到有法可依、有据可循。
目前,沂沭河流域面临着最小生态下泄流量值过低、水利工程实施衔接不当、骆马湖和石梁河水库水权不明晰、管理权限不明确等水资源问题,据此,本文提出了切实可行的省际边界水资源利用管理对策及建议。在未来流域省际边界水资源管理中,应根据河道管理权限,在不损害毗邻省份利益的前提下,制定边界水利工程和水资源开发利用规划,充分考虑照顾各方的利益,最大限度地满足国民经济各部门和地区的需要。研究成果可为山东省制定省际边界流域水资源合理控制及优化调度提供技术支撑,也可为其他省际边界同类水资源问题提供解决思路。