王 玉，侍翰生，張 艷，程建華

（江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇揚(yáng)州 225127）

0 引言

駱馬湖位于江蘇省宿遷市北部，是淮河流域第三大湖，入湖河流主要為沂河水系、南四湖水系及邳蒼地區(qū)的多條支流，出流主要有新沂河、中運(yùn)河及六塘河，湖泊具有防洪、灌溉、航運(yùn)、發(fā)電、漁業(yè)等多種功能，具有水位落差較大、水體交換次數(shù)較多等特征，是一個(gè)大型的具有綜合效益的人工調(diào)蓄湖泊［1-3］。

隨著南水北調(diào)東線一期工程的建設(shè)完成，駱馬湖作為輸水干線上的主要調(diào)蓄湖泊之一，必將充分發(fā)揮其在南水北調(diào)水資源優(yōu)化配置中的巨大作用［4-6］。因此，需要在現(xiàn)狀水量調(diào)度方案的基礎(chǔ)上，對(duì)南水北調(diào)東線一期工程實(shí)施后的駱馬湖綜合調(diào)度運(yùn)行提出新的思路。

1 駱馬湖現(xiàn)狀用水的調(diào)度運(yùn)用條件

（1）防洪：駱馬湖現(xiàn)狀汛限水位為22.50m（廢黃河高程，下同），警戒水位23.50m，設(shè)計(jì)洪水位25.0m，校核洪水位26.0m，其洪水調(diào)度運(yùn)用按照2012年國(guó)家防汛抗旱總指揮部批復(fù)的沂沭泗河洪水調(diào)度方案（國(guó)汛〔2012〕8號(hào)）執(zhí)行。根據(jù)駱馬湖不同水位，確定新沂河、中運(yùn)河行洪流量，相機(jī)利用徐洪河行洪。

（2）供水：駱馬湖現(xiàn)狀興利水位23.0m，死水位20.5m，2012年確定其旱限水位為21.3m。根據(jù)文獻(xiàn)［7］中有關(guān)駱馬湖水源調(diào)度要求、省供水范圍的供水調(diào)度計(jì)劃及當(dāng)時(shí)雨水情、用水形勢(shì)，確定并實(shí)施興利調(diào)度；當(dāng)預(yù)計(jì)駱馬湖上中游基本沒有來水且蓄水位不能滿足未來一個(gè)時(shí)期用水需求時(shí)，為確保皂河閘以上城鄉(xiāng)生活用水和中運(yùn)河航運(yùn)，需要采取多梯級(jí)抽水補(bǔ)給駱馬湖，旱情嚴(yán)重、水源嚴(yán)重短缺時(shí)采取壓減沿線農(nóng)業(yè)用水等措施，以確保重點(diǎn)用水；8月15日至9月30日，考慮駱馬湖水位逐步抬高到汛末蓄水位。

（3）航運(yùn)：駱馬湖設(shè)計(jì)最低通航水位為20.50m，設(shè)計(jì)最高通航水位為24.0m。當(dāng)中運(yùn)河運(yùn)河鎮(zhèn)水位降至21.0m以前，交通部門要采取緊急措施，突擊搶運(yùn)積存煤炭。對(duì)一些主要物資也要組織突擊搶運(yùn)，作好兩手準(zhǔn)備；當(dāng)運(yùn)河鎮(zhèn)水位降至20.5m，航運(yùn)和農(nóng)灌用水發(fā)生嚴(yán)重矛盾時(shí)，農(nóng)業(yè)和航運(yùn)用水要兼顧，局部要服從全局。在旱情嚴(yán)重難以維持正常航運(yùn)的時(shí)候，應(yīng)減載或改用小船隊(duì)運(yùn)輸。

（4）生態(tài)：當(dāng)駱馬湖低于20.50m時(shí)，為盡量防止駱馬湖生態(tài)受到破壞，全力實(shí)施江水北調(diào)，盡量控制駱馬湖周邊引水口門，減緩水位下降速度。

2 水資源供水次序分析

2.1 現(xiàn)有工程的水資源供水次序

（1）根據(jù)輕重緩急，首先滿足城鎮(zhèn)生活及港口用水；二是保證電廠、京杭運(yùn)河等骨干航道航運(yùn)用水；三是重點(diǎn)工業(yè)用水；四是農(nóng)業(yè)用水，其中主要滿足水稻用水；五是一般工業(yè)及生態(tài)環(huán)境用水。

（2）供水次序由近到遠(yuǎn)；高水高用，低水低用；上游來水不足時(shí)，秋播冬灌、春灌、育秧盡量利用當(dāng)?shù)厮?，?dāng)?shù)厮蛔銜r(shí)利用江河湖庫(kù)等外來水補(bǔ)充。

2.2 新增工程的水資源供水次序

（1）供水水源次序

①供水區(qū)各種水源的利用次序依次為當(dāng)?shù)厮⒒春铀烷L(zhǎng)江水。按照水資源優(yōu)化配置的要求，要注重江水、淮水的聯(lián)合運(yùn)用。

②干旱年份，駱馬湖接近死水位時(shí)，限制出湖水量，加大抽江水量補(bǔ)湖，保障人們的生活、生產(chǎn)及水生態(tài)環(huán)境用水。

③以長(zhǎng)江為水源供水時(shí)，保障供水的優(yōu)先次序應(yīng)分段供給，即先“長(zhǎng)江～洪澤湖”段，再“洪澤湖～駱馬湖”段，后“駱馬湖～下級(jí)湖”段，條件允許時(shí)兼顧下一區(qū)段。

④供水水源在分區(qū)段供水的同時(shí)，力求按照水功能區(qū)水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)實(shí)施達(dá)標(biāo)供給。

⑤汛期應(yīng)服從防洪調(diào)度，同時(shí)兼顧水量的年際變化，每年九、十月份開始，應(yīng)視河湖水情及上游來水情況逐步蓄水，必要時(shí)繼續(xù)抽江水補(bǔ)充湖庫(kù)，以保證冬春水量的正常供給。

（2）行業(yè)供水次序

《中華人民共和國(guó)水法》第21條明確指出，“開發(fā)、利用水資源，應(yīng)當(dāng)首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水，并兼顧農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)環(huán)境用水以及航運(yùn)等需要。在干旱和半干旱地區(qū)開發(fā)、利用水資源，應(yīng)當(dāng)充分考慮生態(tài)環(huán)境用水需要”。

①在非用水高峰期，用水的優(yōu)先次序通常為：生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生態(tài)環(huán)境。

②在用水高峰期，按設(shè)計(jì)供水保證率由高到低實(shí)施供水，即首先滿足生活、工業(yè)尤其電力及煤炭工業(yè)、航運(yùn)用水；其次供給農(nóng)業(yè)灌溉用水；三是一般工業(yè)及生態(tài)環(huán)境用水。

2.3 區(qū)域水資源供水次序

（1）當(dāng)長(zhǎng)江水源有保證，且駱馬湖高于北調(diào)控制水位時(shí)，抽江水量出省優(yōu)先；長(zhǎng)江水源有保證，但駱馬湖低于北調(diào)控制水位時(shí)，新增裝機(jī)抽江水量視情況出省。

（2）當(dāng)長(zhǎng)江大通站流量小于10000m3/s，或者長(zhǎng)江水源發(fā)生突發(fā)性水污染事故、恐怖襲擊、戰(zhàn)爭(zhēng)等影響抽江水的事件時(shí)，限制或停止抽江供水。

（3）在供水區(qū)域內(nèi)，擬由近及遠(yuǎn)實(shí)施供水；農(nóng)業(yè)灌溉用水高峰期、特殊干旱期、地區(qū)用水矛盾突出時(shí)，水資源調(diào)出（流出）所在地適度優(yōu)先用水，同時(shí)采取限制和錯(cuò)峰措施，保障沿線及供水末梢地區(qū)的基本用水權(quán)益。

（4）對(duì)于直接供水區(qū)，一般干旱年份充分利用淮水，同時(shí)抽江補(bǔ)給其不足；干旱年份抽江濟(jì)淮，力求保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及航運(yùn)用水；特殊干旱年份除全力攔蓄地方徑流、利用回歸水或取用地下水源外，全力運(yùn)用各項(xiàng)水工程措施，蓄、引、提等各種水源工程實(shí)施供水。

3 駱馬湖水量調(diào)度與水資源利用研究

3.1 水量調(diào)配原則

（1）江水、淮水并用，淮水在優(yōu)先滿足當(dāng)?shù)匕l(fā)展用水的條件下，余水可用于北調(diào)。在淮河枯水年多抽江水，淮河豐水年多用淮水。

（2）按照水資源優(yōu)化配置的要求，在充分利用當(dāng)?shù)厮Y源供水仍不足時(shí)逐級(jí)從上一級(jí)湖泊調(diào)水補(bǔ)充；當(dāng)?shù)貜搅鞑荒軡M足整個(gè)系統(tǒng)供水時(shí)，調(diào)江水補(bǔ)充。

（3）為了保證各區(qū)現(xiàn)有的用水利益不受破壞，參照現(xiàn)有江水北調(diào)工程的調(diào)度原則，經(jīng)過調(diào)算擬定了駱馬湖北調(diào)控制水位。一般情況下，低于此水位時(shí)，停止抽湖泊蓄水北調(diào)出省。

（4）為保證城市用水，在湖泊停止向北供水時(shí)，新增裝機(jī)抽江水量?jī)?yōu)先滿足北方城市供水，然后再向農(nóng)業(yè)供水。

3.2 不同年型水量調(diào)度

根據(jù)文獻(xiàn)［8］等相關(guān)資料，對(duì)典型年水量調(diào)配過程進(jìn)行分析，結(jié)合湖泊防洪、供水、通航、生態(tài)等功能要求以及現(xiàn)狀江水北調(diào)水量調(diào)度原則綜合確定駱馬湖水量調(diào)度方案。水量調(diào)度以南水北調(diào)東線一期工程水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)為前提，通過對(duì)南水北調(diào)受水區(qū)多年系列南北豐枯遭遇情況進(jìn)行分析，豐、平、偏枯、枯、特枯年分別選取1962年、1969年、1959年、1981年、1966年作為典型年。

（1）豐水年份：調(diào)水入湖的時(shí)間主要在12-6月，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為2900h，平均流量為92m3/s；調(diào)水出湖的時(shí)間基本覆蓋全年，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5400h，平均流量為154m3/s。

（2）平水年份：調(diào)水入湖的時(shí)間有35個(gè)旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5300h，平均流量為166m3/s；調(diào)水出湖的時(shí)間有36個(gè)旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5300h，平均流量為151m3/s。

（3）偏枯水年份：調(diào)水入湖的時(shí)間主要在7月-8月、10月中旬-6月上旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5900h，平均流量為187m3/s；調(diào)水出湖的時(shí)間主要在7月-9月上旬、10月下旬-6月上旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為4800h，平均流量為136m3/s。

（4）枯水年份：調(diào)水入湖的時(shí)間主要在7月中旬-9月上旬、10月-6月上旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為6900h，平均流量為216m3/s；調(diào)水出湖的時(shí)間主要在8月-9月上旬、10月中旬-5月中旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5000h，平均流量為142m3/s。

（5）特枯水年份：調(diào)水入湖的時(shí)間主要在11月下旬-5月中旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為3700h，平均流量為116m3/s；調(diào)水出湖的時(shí)間主要在7月上旬-8月上旬、1月-5月中旬，泵站裝機(jī)利用小時(shí)為3100h，平均流量為89m3/s。

（6）多年平均：根據(jù)1956～1997年共42年系列資料統(tǒng)計(jì)分析，多年平均入湖泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5200h，平均流量為164m3/s；出湖泵站裝機(jī)利用小時(shí)為5100h，出湖平均流量為145m3/s。

3.3 南水北調(diào)東線一期工程實(shí)施后水量調(diào)度研究

現(xiàn)狀駱馬湖水源主要供徐州市使用，東線一期工程實(shí)施后，將在江水北調(diào)基礎(chǔ)上增加北送規(guī)模，實(shí)現(xiàn)向省外供水的目標(biāo)。水量調(diào)度線路如圖1所示。

圖1 駱馬湖水量調(diào)度線路示意圖

3.3.1 水資源調(diào)度總體思路

（1）駱馬湖水源由省防汛防旱指揮部統(tǒng)一調(diào)度。

（2）駱馬湖水源主要供徐州市使用，皂河閘下以及宿豫來龍灌區(qū)原則上由泗陽站抽引淮水、江水解決，但在電力、油料供應(yīng)不及時(shí)以及用水高峰時(shí)，視駱馬湖水情適當(dāng)從駱馬湖放水解決。用水緊張時(shí)，省防汛防旱指揮部確定總用水量，宿豫、泗陽兩縣（區(qū)）的用水由宿遷市負(fù)責(zé)分配安排，并確定井頭站、劉老澗站的抽水流量。

3.3.2 水量調(diào)度研究

（1）水量調(diào)度控制。在現(xiàn)狀水源調(diào)度的基礎(chǔ)上，根據(jù)駱馬湖防洪、供水、通航、生態(tài)等控制運(yùn)行條件，湖泊運(yùn)行水位一般情況下不低于死水位。在汛期進(jìn)入淮北雨季后至8月14日駱馬湖水位控制一般不超過汛限水位22.5m；8月15日至9月30日，視天氣情況及中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)，決定駱馬湖是否由汛限水位逐步抬高到正常蓄水位，充分利用洪水資源；10月～次年進(jìn)入淮北雨季前，湖泊水位以正常蓄水位23.0m控制。

（2）北調(diào)控制水位。當(dāng)遇枯水年，為保證駱馬湖周邊用水戶現(xiàn)狀用水利益不受破壞，湖水位較低時(shí)，將停止抽水北調(diào)出省。為此，根據(jù)現(xiàn)有調(diào)水工程體系及多年的調(diào)度運(yùn)用實(shí)踐，擬定駱馬湖北調(diào)控制水位，一般情況下，當(dāng)湖水位低于北調(diào)控制水位時(shí)，停止抽駱馬湖蓄水北調(diào)出省。駱馬湖北調(diào)控制水位為：①淮北雨季開始-8月14日為22.5m；②8月15日-9月為22.5-23.0m；③10月-5月為23.0m；④6月-淮北雨季前為23.0～22.5m。

（3）調(diào)水入駱馬湖的時(shí)機(jī)和條件。調(diào)水入駱馬湖的時(shí)機(jī)是根據(jù)降雨預(yù)報(bào)、上游來水、受水區(qū)用水需求以及湖泊防洪、供水、航運(yùn)、生態(tài)等的要求綜合確定。后汛期至次年進(jìn)入淮北雨季前，當(dāng)駱馬湖水位低于正常蓄水位，上中游基本沒有來水或來水較少，且當(dāng)洪澤湖水位高于北調(diào)控制水位時(shí)，啟用洪澤湖至駱馬湖兩條輸水線逐級(jí)抽水北送，補(bǔ)給駱馬湖；其他時(shí)期，駱馬湖水位低于汛限水位，上中游基本沒有來水或來水較少時(shí)，且當(dāng)洪澤湖水位高于北調(diào)控制水位時(shí)，啟用洪澤湖至駱馬湖兩條輸水線逐級(jí)抽水北送，補(bǔ)給駱馬湖。

［1］李褆來，曲紅玲，陳黎明，等.駱馬湖水位動(dòng)庫(kù)容分析［J］.中國(guó)科技論文，2012（5）.

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［8］中水淮河工程有限責(zé)任公司，等.南水北調(diào)東線第一期工程可行性研究報(bào)告［R］.2005.