王永高 王 新 雷宏軍 可友國(guó) 徐建新

鄭州市尖崗水庫(kù)水資源綜合利用與調(diào)度現(xiàn)狀分析與對(duì)策

王永高1王 新2雷宏軍2可友國(guó)1徐建新2

一、鄭州市尖崗水庫(kù)基本情況

尖崗水庫(kù)壩址位于鄭州市西南的尖崗村西，始建于1959年，1970年開(kāi)始攔河蓄水。壩址以上流域控制面積113 km2，總庫(kù)容6070萬(wàn)m3，興利庫(kù)容5041萬(wàn)m3，是一座以防洪、城市供水為主要功能的中型水庫(kù)。水庫(kù)位于鄭州市區(qū)上游，下游有隴海鐵路、京廣鐵路、107和310公路及市水廠、電廠等重要的交通設(shè)施和人口、工農(nóng)業(yè)聚集區(qū)，防洪位置十分重要，因此水庫(kù)等別提高一等，按大型水庫(kù)管理。尖崗水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5000年一遇（+15%），主要建筑物按2級(jí)設(shè)計(jì)。

隨著南水北調(diào)工程（中線(xiàn)）鄭州市配套工程即將竣工，丹江水將進(jìn)入尖崗水庫(kù)，尖崗水庫(kù)除具有防洪和應(yīng)急供水功能外，還擔(dān)負(fù)著新密市正常供水和生態(tài)服務(wù)功能，這對(duì)尖崗水庫(kù)的水資源優(yōu)化調(diào)度和高效利用提出了新的挑戰(zhàn)。水庫(kù)的供水任務(wù)為依次為劉灣水廠、柿園水廠、生態(tài)水系、新密市生活供水。

二、水庫(kù)引供水量現(xiàn)狀

1.總來(lái)水量

根據(jù)1980～2014年水庫(kù)逐月來(lái)水量資料分析可得水庫(kù)多年平均來(lái)水總量為762.71萬(wàn)m3。年最大來(lái)水量為1837萬(wàn)m3，年最小來(lái)水量?jī)H29萬(wàn)m3。水庫(kù)上游來(lái)水量少，水源補(bǔ)給主要靠大氣降水。另外，作為鄭州市調(diào)蓄水庫(kù)，可以引黃河水和南水北調(diào)水進(jìn)行調(diào)蓄。

2.引黃水量

南水北調(diào)工程（中線(xiàn)）通水后，柿園水廠和白廟水廠的水源全部置換為南水北調(diào)水；尖崗水庫(kù)通過(guò)生態(tài)水系管道引用黃河水，保留黃河水作為尖崗水庫(kù)的備用水源。生態(tài)水系管道雙向流動(dòng)，通過(guò)該管道既能引黃河水又能向生態(tài)水系供水，管道采用自動(dòng)調(diào)節(jié)式輸水（管道閥門(mén)由鄭州市城區(qū)河道管理處所有和管控）。近四年來(lái)，經(jīng)生態(tài)水系管網(wǎng)共引入黃河水量5203萬(wàn)m3，年均引黃水資源量1300萬(wàn)m3。其中，2012年引黃水資源量為2087.08萬(wàn)m3，2013年引黃水資源量為1116.91萬(wàn)m3，2014年引黃水資源量為1106.59萬(wàn)m3，2015年引黃水資源量為893萬(wàn)m3。南水北調(diào)（中線(xiàn)）工程通水以后，尖崗水庫(kù)引黃水資源量呈逐年減少的趨勢(shì)。

3.南水北調(diào)補(bǔ)水

南水北調(diào)工程（中線(xiàn)）通水后，柿園水廠、白廟水廠、尖崗水庫(kù)、常莊水庫(kù)采取聯(lián)合運(yùn)用。方案為：首先利用南水北調(diào)總干渠22號(hào)口門(mén)—密垌提水泵站向尖崗水庫(kù)補(bǔ)水，通過(guò)23號(hào)口門(mén)輸水管道向柿園水廠和白廟水廠供水，當(dāng)引入丹江口水量指標(biāo)有富余時(shí)可向常莊水庫(kù)補(bǔ)水；當(dāng)干渠因故停水或供水量不足時(shí)，利用尖崗、常莊兩水庫(kù)調(diào)蓄水量向鄭州市柿園水廠和白廟水廠供水。另外尖崗水庫(kù)作為南水北調(diào)調(diào)蓄水庫(kù)，可自流向劉灣水廠供水，既能滿(mǎn)足劉灣水廠日常用水要求，又能保證在總干渠出現(xiàn)年際年內(nèi)供水不均或事故停水情況下的水廠需水要求。尖崗水庫(kù)在豐水期還可以在保證鄭州市主城區(qū)正常用水的情況下，有計(jì)劃地向新密市供水，南水北調(diào)工程多余水量可作為新密市二級(jí)蓄水儲(chǔ)備，避免新密市在枯水期與鄭州市主城區(qū)爭(zhēng)水。

4.實(shí)際供水狀況

2012～2015年期間，尖崗水庫(kù)向生態(tài)水系供水共2900萬(wàn)m3，年均供水725萬(wàn)m3。2012年、2013年、2014年、2015年分別為生態(tài)水系供水479.16萬(wàn)m3、1148.40萬(wàn)m3、671.62萬(wàn)m3和601.00萬(wàn) m3；向常莊水庫(kù)供水 1106.85萬(wàn)m3、417.05萬(wàn)m3、0 m3和0 m3。其中，2014年尖崗水庫(kù)向劉灣水廠供水405.20萬(wàn)m3,可見(jiàn)尖崗水庫(kù)逐漸按照規(guī)劃目標(biāo)正常運(yùn)行。

三、存在的問(wèn)題

1.調(diào)度權(quán)限問(wèn)題

由于生態(tài)水系管道采用自動(dòng)調(diào)節(jié)式輸水，管道閥門(mén)由鄭州市河道管理處操作管理，通過(guò)生態(tài)水系管網(wǎng)進(jìn)出尖崗水庫(kù)的水量，尖崗水庫(kù)管理處無(wú)法管控，而由河道管理處實(shí)際管控；新密市引水、南水北調(diào)水進(jìn)入尖崗水庫(kù)及向劉灣水廠供水，尖崗水庫(kù)管理處均無(wú)權(quán)管控。故此，水庫(kù)調(diào)度會(huì)有多方指令，而權(quán)限分散不利于集中管理，限制了水庫(kù)綜合效益的正常發(fā)揮。水庫(kù)管理處作為水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行管理單位，缺乏真正的管理權(quán)限，水庫(kù)蓄、供水不能按照設(shè)計(jì)引水、供水工作情況運(yùn)行，常年處于低效運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也影響汛期水量管控計(jì)劃，存在一定安全隱患。此外，隨著南水北調(diào)供水實(shí)施，水庫(kù)面對(duì)劉灣水廠、柿園水廠、常莊水庫(kù)應(yīng)急供水及生態(tài)水系用水和新密調(diào)水的新任務(wù)，調(diào)度管理更加復(fù)雜，調(diào)度規(guī)程更加精細(xì)，這就要實(shí)行監(jiān)測(cè)、運(yùn)行、管理和維護(hù)的一體化。

2.水資源調(diào)度中存在的問(wèn)題

2014年劉灣水廠開(kāi)始投入運(yùn)行，同時(shí)被列為尖崗水庫(kù)緊急供水第一保證的供水單元，導(dǎo)致柿園水廠供水保證受到影響，且水庫(kù)常年低水位運(yùn)行，水資源缺乏，無(wú)法按設(shè)計(jì)要求正常運(yùn)行，無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)供水需求。在水庫(kù)日常水量變化過(guò)程中，因調(diào)水權(quán)限導(dǎo)致出入水量的實(shí)時(shí)調(diào)度難以記錄，資料備案不齊全。

3.管理機(jī)制中存在的問(wèn)題

洪水預(yù)報(bào)是水庫(kù)防汛調(diào)度的重要依據(jù)，而洪水預(yù)報(bào)離不開(kāi)準(zhǔn)確的水文信息支持，尤其是上下游水庫(kù)區(qū)間的洪水及下游河道的洪水信息，都要及時(shí)掌握。尖崗水庫(kù)只有一個(gè)庫(kù)區(qū)水文監(jiān)測(cè)站，缺少上下游洪水監(jiān)測(cè)信息，不能完全滿(mǎn)足洪水預(yù)報(bào)要求。此外，水庫(kù)監(jiān)測(cè)設(shè)施、設(shè)備老舊，與水庫(kù)的現(xiàn)代化管理需求不相匹配。

4.綜合利用中存在的問(wèn)題

尖崗水庫(kù)未來(lái)規(guī)劃下，為劉灣水廠提供應(yīng)急供水100天，為鄭州市柿園水廠提供應(yīng)急供水100天，為下游生態(tài)用水提供50萬(wàn)m3的水量，此外，還要向新密市供水800萬(wàn)m3。水庫(kù)低水位運(yùn)行無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，也會(huì)引發(fā)水庫(kù)調(diào)度靈活性不足的問(wèn)題。

四、建議和對(duì)策

1.明確職權(quán)，嚴(yán)格實(shí)施責(zé)任制

在水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行管理工作中，應(yīng)明確管理部門(mén)管理權(quán)限，嚴(yán)格責(zé)任管理制度，避免出現(xiàn)多頭指令。各下屬部門(mén)要嚴(yán)格履行本部門(mén)管理職責(zé)，把水庫(kù)防汛工作真正落到實(shí)處，保證水庫(kù)能夠安全防洪度汛。上級(jí)主管部門(mén)應(yīng)給予尖崗水庫(kù)管理單位必要的權(quán)限以便于更加科學(xué)合理地開(kāi)展運(yùn)行管理工作。

2.加強(qiáng)管理和科研投入

目前水庫(kù)在管理建設(shè)方面相對(duì)薄弱，水文監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)還不完善，對(duì)大壩進(jìn)行安全維護(hù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備相對(duì)老舊。因此，一方面應(yīng)加強(qiáng)水庫(kù)在病害治理及監(jiān)測(cè)維修方面和水文預(yù)報(bào)設(shè)備、預(yù)警系統(tǒng)方面的費(fèi)用投入；另一方面應(yīng)加強(qiáng)在科研方面的投入，結(jié)合實(shí)際積極創(chuàng)新研究，為水庫(kù)管理部門(mén)的科學(xué)化決策提供技術(shù)支持。

3.及時(shí)更新、簽訂實(shí)時(shí)文件協(xié)議

尖崗水庫(kù)目前可用水量可以滿(mǎn)足劉灣水廠緊急供水，無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足柿園水廠及新密供水，應(yīng)與柿園水廠協(xié)商交流確定以劉灣水廠為第一供水保證的前提下簽訂新的供水方案協(xié)議，并及時(shí)與南水北調(diào)工程簽訂引水協(xié)議，確保水庫(kù)能夠及時(shí)供水。

4.明確水庫(kù)管理的發(fā)展方向

針對(duì)目前形勢(shì)，應(yīng)加強(qiáng)水庫(kù)安全管理機(jī)制建設(shè)，嚴(yán)格規(guī)范水庫(kù)運(yùn)行管理工作，進(jìn)一步提高管理水平。水庫(kù)安全運(yùn)行管理的工作責(zé)任重大，只有真正做好了水庫(kù)管理的預(yù)防工作，才能真正做到安全第一。水庫(kù)管理處應(yīng)積極借鑒其他水庫(kù)管理處的優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合自己管理過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制定符合自己的一套標(biāo)準(zhǔn)化管理標(biāo)準(zhǔn)。在運(yùn)行管理的同時(shí)要及時(shí)備案技術(shù)管理資料，各部門(mén)負(fù)責(zé)人要認(rèn)真準(zhǔn)確記錄，定期上報(bào)，上級(jí)主管部門(mén)要及時(shí)分析整理、歸檔保存。尖崗水庫(kù)不僅承擔(dān)生態(tài)供水的任務(wù)，未來(lái)還要承擔(dān)南水北調(diào)水資源調(diào)蓄與應(yīng)急供水的任務(wù)，應(yīng)急供水在時(shí)間上具有不確定性：供水預(yù)留過(guò)多可能導(dǎo)致無(wú)效棄水，預(yù)留過(guò)少無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)急供水需求。因此，進(jìn)一步編制調(diào)度規(guī)程，在降低下游洪水風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，優(yōu)化調(diào)度方案，減少棄水、提高水資源利用效率。

5.完善管理機(jī)制與加強(qiáng)員工培訓(xùn)

完善水庫(kù)的管理機(jī)制，首先應(yīng)建立健全的水庫(kù)管理機(jī)構(gòu)，各個(gè)機(jī)構(gòu)配備專(zhuān)業(yè)的管理技術(shù)人員，避免出現(xiàn)無(wú)人管理或缺人管理的現(xiàn)象；其次，積極引進(jìn)技術(shù)管理人才或提高管理人員的管理和技術(shù)水平，積極組織管理人員參加相關(guān)的教育培訓(xùn)、汲取他人的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，若條件允許的情況下水庫(kù)管理處也可以結(jié)合水庫(kù)的實(shí)際運(yùn)行情況獨(dú)立組織管理人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，以便達(dá)到更好的管理效果。

五、結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)安全運(yùn)行管理最關(guān)鍵的工作就是要及時(shí)掌控并將水庫(kù)相關(guān)運(yùn)行工作情況認(rèn)真記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除隱患，以保證水庫(kù)的安全健康。對(duì)水庫(kù)蓄水充庫(kù)以及泄洪供水工作要做到科學(xué)管理，最大限度發(fā)揮水庫(kù)的效益，確保水庫(kù)的各水工建筑物工作狀態(tài)良好，能夠安全地防洪度汛，延長(zhǎng)水庫(kù)的使用壽命。面對(duì)新形勢(shì)，尖崗水庫(kù)管理單位應(yīng)在確保工程安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)水資源合理優(yōu)化調(diào)度

（作者單位：1.鄭州市尖崗水庫(kù)管理處 450064 2.華北水利水電大學(xué)450045）

（專(zhuān)欄編輯：張 婷）