郑州市南水北调退水利用方案探讨

董永立,李敏

(1.郑州市水利建筑勘测设计院，河南 郑州，450006;2.河南省陆浑水库管理局，河南 郑州，450000)

0 引言

为保障总干渠检修期间快速退水和汛期退水，郑州市境内共分布6座退水闸，分布在干渠与河道交叉建筑物的上下游，便于退水就近排入河道。分别为沂水河退水闸、双洎河退水闸、十八里河退水闸、贾峪河退水闸、索河退水闸、穿黄退水闸，其中穿黄退水闸退水直接排入黄河，其他退水闸为郑州市境内双洎河、沂水河、十八里河、贾峪河、索河退水闸进行过生态补水。退水闸均按事故退水设计，其设计流量采用所处渠段设计流量的50%。

截止到2020年底，6年来通过退水闸向河道生态补水3.48亿m3，其中双洎河退水量最多，累计1.57亿m3。

1 退水利用存在的问题

郑州市境内南水北调穿黄退水闸退水直接排入黄河，不在规划范围内。郑州段5处退水闸中仅有双洎河退水闸每月进行退水，其余4处退水闸退水时间及退水量具有不确定性。其中，双洎河退水闸2018年年退水量合计4 065.01万m3，月退水量范围为126.11～777.60万m3；2019年，合计退水量为3 928.90万m3；2020年1-8月合计退水量为4 745.94万m3。5处退水闸2018年合计退水量5 684.24万m3，2019年合计退水量7 399.3万m3，2020年1-8月合计退水量达到14 119.78万m3，退水量最大。

表1 南水北调中线工程郑州段退水闸退水量资料表(万m3)

通过分析南水北调中线工程郑州段退水闸近年实际退水量数据资料，主要得到两点结论：一是退水时间不确定，双洎河退水闸退水属于指标内水量，现状退水流量为2～5 m3/s，实现连续放水，其余4处退水闸退水时间遵循总干渠的总体调度，主要为每年的汛期6-8月；二是退水量不确定，除双洎河退水闸退水量保障程度略高以外，其余退水闸退水属于河道生态水源不足情况下，河道管理部门向南水北调中线工程管理单位临时申请的改善性或应急性生态补水，实际退水量受总干渠总体调度影响，保障程度低。

2 退水利用思路

鉴于南水北调退水闸具有退水时间不确定、退水量不确定的双重特点，借助现有水利工程，对南水北调退水进行调蓄，用于河道生态用水的改善性水源和应急补水水源。在保障总干渠检修期间退水闸能安全快速退水的前提下，南水北调退水闸生态补源工程主要从3个方面规划：①用足用好退水闸汛期指标外退水，发挥优质水源的最大效益；②根据城市生态水系发展需求，对重要的生态景观河道提供改善性水源和应急性水源；③利用现有水库进行调蓄，充分利用汛期退水量。

3 退水利用方案探讨

3.1 沂水河退水闸生态补源

沂水河退水闸退水可直接排入沂水河下游进入唐寨水库。沂水河退水闸2018年汛期退水227.95万m3，2019年汛期退水204.83万m3，唐寨水库的兴利库容能完全容纳退水闸下泄的丹江洪水资源。

滹沱河入双洎河口位于双龙坝下游约2 km，从唐寨水库适宜位置取水，经压力管道输送至滹沱河上游进行生态补源是可行的，对滹沱河进行生态补源，改善河道水生态环境，可提升流经居民人居生活环境。

3.2 双洎河退水闸生态补源工程

双洎河退水闸位于南水北调中线总干渠双洎河渡槽上游约60 m的渠道右岸，退水经退水渠排入双洎河。双洎河日常基流主要包括山区岩溶裂隙水、煤矿基坑排水、干支流沿线入河中水、南水北调退水闸退水等，其中，双洎河退水闸持续向双洎河进行生态补水，退水流量2～5 m3/s。上游所有来水经双龙坝拦截后进行生物化学处理再向下游排放，处理规模约5 m3/s。

从双洎河适宜位置取水，经压力管道输送至轩辕水库是可行的，不仅轩辕水库对南水北调退水进行调蓄，对黄水河进行生态补源，改善河道水生态环境，还可以提升流经居民人居生活环境。

3.3 十八里河退水闸生态补源工程

十八里河退水闸位于南水北调中线总干渠十八里河渠道倒虹吸上游约950 m的渠道右岸，退水经退水渠排入十八里河。十八里河为七里河上游西侧支流，是郑州市重要的生态景观河道，现状河道断面能满足南水北调十八里河退水闸最大退水流量的过流要求，但南水北调退水渠入十八里河为2根60 cm钢筋混凝土管，无法按最大设计流量退水。

拆除南水北调退水渠入十八里河的钢筋混凝土管，利用十八里河南四环下游现状橡胶坝回水，在水流条件较好位置取水，建设泵站，沿郑新快速通道绿化带向东南铺设压力管线，将南水北调退水接入现有供水管线是可行的。

3.4 贾峪河退水闸生态补源工程

贾峪河退水闸位于南水北调中线总干渠贾峪河河道倒虹吸下游约290 m 的渠道右岸，退水经退水渠排入贾鲁河。在西流湖北区右岸适宜位置取水，通过铺设压力管道，沿西流湖右岸往南至南水北调干渠，沿南水北调干渠北侧环翠路至长江路后，沿长江路向东分别向金水河和熊耳河进行供水，供水管道线路全长约15.58 km，沿线设置3处分水口，分别是金水河分水口、熊耳河西支分水口、熊耳河东支分水口。

3.5 索河退水闸生态补源

索河退水闸位于南水北调中线总干渠索河涵洞渡槽上游约60 m的渠道右岸，退水经退水渠排入索河。现状河道断面完全能满足南水北调索河退水闸最大退水流量的过流要求。索河日常基流主要包括胜利渠补水、其它厂矿企业废水及两岸居民排放污水、郑州市牛口峪引黄工程向索河供水。索河退水闸退水可直接排入索河，作为索河及下游索须河的改善性及应急性补水水源。索须河作为郑州市重要的生态景观河道，河上建有多座拦蓄水建筑物，水面开阔，退水闸汛期退水可通过逐级拦蓄作为河道生态景观。

4 结语

为保障总干渠检修期间快速退水和汛期退水，郑州市境内在干渠与河道交叉建筑物的上下游，共设置有6座退水闸，便于退水就近排入河道。除黄河退水闸外，可在其他5座退水闸附近规划生态补源工程，用于增加郑州市生态供水量，改善河道水质，实现对南水北调退水相机利用。