趙曉鋒 ,張勝格 ,謝 飛
(1.濟(jì)南市清源水務(wù)集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250014;2.濟(jì)南市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站,山東 濟(jì)南 250000;3.濟(jì)南市水利建筑勘測設(shè)計(jì)研究院,山東 濟(jì)南 250014)
南水北調(diào)濟(jì)南市東湖水庫輸水工程輸水流量為30萬m3/d,工程規(guī)模為中型。該工程位于濟(jì)南市歷城區(qū),主要工程內(nèi)容包括引水工程、泵站工程和輸水工程。該工程從東湖水庫和南水北調(diào)東線干渠分水閘引水,通過泵站加壓,利用輸水管道將長江水、黃河水輸送至濟(jì)南市東湖水廠。
2012年10月,濟(jì)南市編制完成了《南水北調(diào)東線一期工程濟(jì)南市市區(qū)續(xù)建配套工程可行性研究報(bào)告》,東湖水庫輸水工程是配套工程之一。根據(jù)該可研報(bào)告,東湖水庫輸水工程以東湖水庫長江水作為水源,調(diào)引水量11.1萬m3/d,年引長江水4 050萬 m3。
2015年,濟(jì)南市編制完成《濟(jì)南市城市供水專項(xiàng)規(guī)劃修編(2015—2020 年)》,根據(jù)該規(guī)劃,位于濟(jì)南市東部城區(qū)的東區(qū)水廠(已建成使用)、東湖水廠(2017年建設(shè))的日供水能力均為20萬m3/d,兩座水廠日供水能力共40萬m3/d。其中,東區(qū)水廠由東聯(lián)供水工程調(diào)引的鵲山水庫黃河水20萬m3/d解決;現(xiàn)狀東聯(lián)供水工程向濟(jì)鋼、黃臺電廠等企業(yè)供給的水量和東部城區(qū)企業(yè)自備井供水量擬由東湖水庫輸水工程置換,約10萬m3/d,東湖水廠需水量由東湖水庫輸水工程解決,兩者供水規(guī)模共計(jì)30萬m3/d。
為滿足濟(jì)南市東部城區(qū)需水量要求,需將東湖水庫輸水工程規(guī)模調(diào)整為30萬m3/d,則年引水總量為10 950萬m3,其中利用東湖水庫長江水4 050萬m3,多出的6 900萬m3水量通過南水北調(diào)干渠調(diào)引濟(jì)南市田山引黃灌區(qū)黃河水解決。
因需要利用南水北調(diào)干渠調(diào)引田山引黃灌區(qū)黃河水,同時受到田山灌區(qū)引黃天數(shù)的限制,調(diào)引的部分黃河水需進(jìn)入東湖水庫進(jìn)行調(diào)蓄。不可避免的會對東湖水庫現(xiàn)狀調(diào)度運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,因此需要對該影響進(jìn)行分析研究并提出相應(yīng)對策。以水庫可引水量的興利調(diào)節(jié)為基礎(chǔ),采用典型年法(P=95%)對東湖水庫進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。調(diào)引黃河水的原則如下:
1)不改變東湖水庫的原有調(diào)蓄能力,起調(diào)水位為死水位19.0 m(庫容678萬m3),最高蓄水位30.0 m(庫容5 377萬m3)為上限水位進(jìn)行控制;不改變原有其他供水戶的運(yùn)用調(diào)度計(jì)劃,即保障濟(jì)南、章丘供水的同時,6月中上旬15 d為濱州、淄博輸水期。
2)為節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,南水北調(diào)干渠調(diào)引的田山灌區(qū)黃河水應(yīng)盡可能的少入東湖水庫,直接從分水閘進(jìn)入東湖水庫輸水工程加壓泵站。
1)來水量。黃河水:引水時間為3~12月,共引黃河水6 900萬m3。長江水:引水時間為10月至次年5月,引水時間190 d,引水量8 785萬m3(東湖水庫的總引長江水量,其中濟(jì)南城區(qū)供水4 050萬 m3,章丘供水1 700萬 m3,濱州市、淄博市供水2 348萬m3,蒸發(fā)、滲漏損失687萬m3)。
2)蒸發(fā)損失水量。水庫水面蒸發(fā)損失深等于水庫水面蒸發(fā)深與當(dāng)?shù)亟邓康牟钪?,時段水面蒸發(fā)損失水量為時段平均水面面積與水庫水面蒸發(fā)損失深的乘積。
3)水庫滲漏損失水量。滲漏損失采用《南水北調(diào)東線第一期工程濟(jì)南~引黃濟(jì)青段東湖水庫工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》計(jì)算成果進(jìn)行。
4)用水量。東湖水庫輸水工程用水戶為東湖水廠及濟(jì)南市東部城區(qū)工礦企業(yè)用水,年需水量為 10 950 萬 m3。
章丘年需水量為1 700萬m3,濱州市、淄博市年需水量為2 347萬m3。
東湖水庫調(diào)節(jié)計(jì)算從死庫容 (678萬m3)起調(diào),以月為計(jì)算單位,從10月份起調(diào)。東湖水庫庫容限制條件對照表見表1,東湖水庫輸水工程(30萬m3/d)實(shí)施后水庫引供水過程計(jì)算成果表見表2。
由表1知:各月水庫庫容為678~5 152萬m3,
表1 東湖水庫庫容限制條件對照表 萬m3
表2 東湖水庫輸水工程(30萬m3/d)實(shí)施后水庫引供水過程計(jì)算成果表
各月水庫庫容均不大于水庫總庫容,不會對東湖水庫產(chǎn)生影響。由表2知:引黃河水量6 900萬m3,引長江水8 785萬m3,合計(jì)外調(diào)長江、黃河水15 685萬m3;其中分配濟(jì)南黃河水6 900萬m3,長江引水4 050萬m3,可以滿足東區(qū)日需水30萬m3(年需水10 950萬m3)的要求。引調(diào)的黃河水6 900萬m3中,6 149萬m3由干渠分水閘直接進(jìn)入加壓泵站,其余751萬m3需進(jìn)入東湖水庫進(jìn)行調(diào)蓄。
綜上所述,東湖水庫輸水工程規(guī)模增大后,通過合理的調(diào)度運(yùn)行,雖然進(jìn)入東湖水庫的總水量增大了,但并沒有增大東湖水庫的最大庫容和最高水位,對東湖水庫大壩的安全不會產(chǎn)生影響;同時,向章丘、濱州和淄博方向的供水時間和供水量沒有發(fā)生變化,不會影響該三個地區(qū)的用水。