南四湖上级湖抬高蓄水位对水利工程的影响

张 琳，刘继柱

（济宁市水利事业发展中心，山东 济宁 272019）

1 基本情况

南四湖是山东省最大的淡水湖泊，也是南水北调东线工程的输水干线和主要调蓄水库，具有调节洪水蓄水灌溉、发展水产、航运交通、南水北调调水、改善生态环境等多重功能。对济宁市乃至山东省经济社会发展都有着重要的水资源、水生态支撑保障作用。南四湖一方面承接苏鲁豫皖4省34县（市、区）汛期洪水，造成较大的防汛压力，每年汛期平均下泄17亿m3雨洪水；另一方面，由于枯水期又经常出现干湖现象，也造成当地水资源短缺和生态问题。

近年来，极端天气多发频发，济宁市先后发生2010—2011年有水文记录以来最为严重的秋、冬、春三季连旱，2014—2015年历史罕见严重干旱，造成重大损失。南四湖周边的水库、河道、坑洼蓄水能力有限，汛期大部分水量白白流失，而需水季节又无水可用，造成人与洪涝、干旱灾害的不和谐。南四湖汛期超过汛限水位时，需要放水。非汛期干旱时，需要利用引黄河水及南水北调工程进行生态补水，济宁市多次对南四湖进行了应急生态补水。为缓解南四湖流域防汛抗旱矛盾，充分保护开发利用好南四湖，山东省政府、省水利厅、济宁市委、市政府要求对南四湖蓄水位进行分析研究。为此，济宁市城乡水务局高度重视，主要领导多次召开专题会议进行研究，抽调精干人员，组成调研组，开展现场调查、走访座谈、收集资料，分析论证等工作。

2 抬高蓄水位对水利工程的影响

2.1 水利工程设施方面

南四湖防洪排涝体系经历次规划和多年建设，已基本形成了自排和提排相结合的排涝工程体系。抬高水位后，将对排灌站、二级坝水利枢纽、支流节制闸坝等水利设施造成不利影响。

1）对排灌站的影响。上级湖排灌站电机最低安装高程大都是按照34.2 m规划建设，在此蓄水位下，可正常使用。经调查，若上级湖抬高水位至34.6～34.7 m，有114座（任城107座、嘉祥县7座）排灌站电机层将被淹没；若上级湖抬高水位至35.0 m，有225座（微山36座、任城124座、嘉祥县62座、经开区3座）排灌站电机层将被淹没；其他未被淹没的排灌站，运行条件也将发生改变，可能造成部分排涝站效率降低，有的可能存在安全隐患。此外，鱼台县在堤内建设了11座灌溉站，在干旱期提水灌溉，如水位抬高后，也将被淹没，影响提水站安全，无法正常使用。上述排灌站均需要改建。

2）对二级坝水利枢纽的影响。二级坝水利枢纽横跨昭阳湖湖腰最窄处，将南四湖分为上下级湖，全长7 360 m，自东向西建有溢流坝，南水北调二级坝泵站，微山二线船闸，第一、第二、第三节制闸，微山一线船闸，第四节制闸（未启用），其间以拦湖土坝相连。4座水闸共312孔，总宽2 140 m。第一、第二、第三节制闸和溢流坝设计总泄量1.45万m3/s。正常年份泄洪均由第一、二、三节制闸泄洪，3座闸门均为直升式平板，闸顶高程35.0 m；非常时期，溢流坝溢流，顶高程35.0 m。若上级湖抬高蓄水位至34.8 m，闸顶超高不满足规范要求，如抬高到35.0 m，加上风浪爬高，3座节制闸将漫顶，溢流坝段将溢流至下级湖。

3）对13座支流节制闸的影响。经调查，南水北调东线一期截污导流工程中，鱼台县、济宁市、金乡县分别在东鱼河、蓼沟河、大沙河、金济河建设了节制闸或橡胶坝，闸（坝）顶高程分别为35.04 m、34.2 m、35.0 m、35.0 m；南水北调控制工程姚楼河闸、大沙河闸闸顶高程均为35.0 m；此外，现有支流复兴河闸闸顶高程为34.5 m、西支河闸闸顶高程为35.0 m；金乡县截污导流工程控制工程大沙河王杰闸、金济河郭楼橡胶坝，与老万福河刘厂闸、东沟河淳集闸、苏河李楼3座节制闸和莱河橡胶坝、东沟郎庄橡胶坝组成环城水系，高程35.0 m。当蓄水位抬高至34.8 m时，复兴河节制闸门低于湖水位，其他12座闸坝的超高均不满足要求；如水位达到35 m，这13座闸坝均失去作用。其中鱼台、金乡、济宁市截污导流工程拦蓄的中水与南四湖连为一体，南水北调东线水质得不到保障。

2.2 排涝工程体系方面

上级湖正常蓄水位抬高会造成入湖河道正常水位抬高，上级湖25条河道中，湖西的15条河道汇水范围将增加，河道自排区涵洞自排能力降低或失去作用，造成区域内涝。据调查，水位抬高至34.7 m时，金乡、鱼台将有56座涵洞（金乡22座、鱼台34座）不能自排，水位抬高至35.0 m，将有87座涵洞（金乡41，鱼台46）不能自排；需新建排涝站解决排涝问题。

2.3 排涝费用方面

抬高蓄水位需新建、改建排涝站，提高排涝能力，延长排涝站运行时间。在正常蓄水位下，沿湖农田依靠自排及提排的方式，进行排涝，提排泵站一般在汛期开启，每天运行时间为8～12 h。若上级湖抬高水位至34.7 m以上时，农田排水受湖水顶托，湖内及沿湖东堤、湖西堤河道回水段及相关支流上的排涝泵站，设备在非正常工况下长时间运行，运行状况难以保障，排涝能力下降，排涝时间延长，运行时间将增加至10～20 h，排涝效率降低，湖内、外渍涝农田排水将受影响，排涝费用将大幅增加，将加大粮食生产成本。

2.4 冰凌防护方面

南四湖地处暖温带季风气候区，冬季寒冷干燥，湖水结冰一般较薄，提高蓄水位后，连续水面扩大，冬季湖面结冰遇到大风极易发生走凌现象，对湖内庄台、文物及其他构筑物造成安全隐患，增加防护困难。

2.5 防洪调度及水资源控制方面

一是防洪调度，上级湖防洪调度按照汛限34.2 m控制，如汛期超汛限水位控制，将不符合汛期调度运用方案，需通过淮委向国家防总申请调整南四湖调度运用方案；二是水资源控制，南四湖水资源管理权由淮委负责，山东省及济宁市的话语权较小。另外，南水北调东线南四湖省界控制工程上级湖杨官屯河闸、大沙河闸、姚楼河闸的管理权限也不在济宁市，在上级湖取水方面受到较大制约。

3 结论及建议

目前存在的主要问题：一是南四湖涉及流域管理、区域管理及省际边界等产生影响，情况比较复杂；二是沿湖县、区对抬高湖水位意愿不统一；三是对南四湖流域自然、社会、经济等基础资料掌握不系统、不全面，统计的数据及结论还需进一步印证，需要进一步深入开展专门调查研究。综合权衡利弊，建议不抬高上级湖34.5 m的蓄水位，维持现状不变。若要抬高水位，在保证二级坝安全、世界文化遗产文物安全、群众居住安全等前提下，可采取工程措施和非工程措施，抬高上级湖蓄水位至不超过34.7 m。

下步工作建议：一是加强与淮委、江苏省等省际间、流域机构的沟通，争取江苏省、兄弟地市及流域机构的支持；二是委托第三方对南四湖流域现状进行全面调查、测绘、论证评估，收集科学详实的基础资料数据，开展系统调研，对抬高水位的必要性、维持高水位水源的可靠性、水资源管理的可行性、对不利影响提出具体的应对措施，并进行经济技术分析，为领导决策提供更加可靠的支撑依据。