（水利工程专业论文）鲁北地区水利发展模式研究.pdf

摘要 摘要 针对鲁北地区水利发展现状，以鲁北地区( 山东省海河流域) 为对象，按照新的治水 思路开展综合研究，探讨水利发展战略及工程建设模式与水务管理的体制及运作机制，为 各级政府、水行政主管部门拟定该流域新世纪的水利发展战略方向提供科学依据。引入“真 实水资源量”、“真实节水量”等新概念，建立了具有特色的水资源高效开发利用工程模式， 系统研究了防洪工程改造及洪水利用、节水工程改造、水环境保护等问题。 以1 9 7 0 2 0 0 0 年问3 1 年的水文系列为基础，建立了鲁北地区水资源供需平衡及优化 配置计算机模拟模型，对2 0 0 0 年和2 0 1 0 年两个水平年的水资源供需状况进行了模拟计算 和分析。以鲁北地区水资源优化配置及高效开发利用为突破口，提出了防洪工程改造模式、 洪水调度利用及管理措施，建立符合当地实际状况的水资源高效开发利用的工程及管理模 式，包括开源工程模式、水资源优化配置工程模式和节水工程模式。针对鲁北地区农田灌 溉以引黄为主的特点，提出了适宜于不同水源类型、不同下垫面条件的农灌区节水工程改 造模式，并提出了水沙综合利用、结合灌溉过程解决泥沙问题的思路及技术措施。对鲁北 地区逐渐恶化的主要水环境要素进行了调查分析，总结出了“防治水质污染、恢复超采地 区地下水位、治理引黄沙化”三大措施，并分别提出了控制目标和技术措施体系，符合鲁 北地区实际。根据治水思路转变、水务管理改革的要求以及流域工程改造模式特点，对水 务管理体制改革、管理思路及运作机制、实行流域管理与区域管理相结合的管理制度等进 行了较深入的探讨，对完善运作机制具有良好的参考价值。 调查研究了鲁北地区建国以来水利建设的主要成就及存在的主要问题；建立了鲁北地 区现代化水资源网络体系，为优化配置、合理利用提供了依据，提出了水资源高效开发利 用的工程技术措施及管理调度模式；根据新的治水思路提出了防洪工程与水资源工程相结 合、连通工程体系提高整体防洪能力的工程改造模式及洪涝水调度利用原则；依据真实节 水概念，对农灌区的节水分不同类型、不同下垫面条件分别提出了适宜的节水工程技术模 式，并针对该流域引黄灌溉为主的特点提出了水沙综合利用、结合灌溉减轻处理泥沙负担 的技术措施及节水管理、政策措施等；对鲁北地区逐渐恶化的主要水环境要素进行了调查 分析，提出了治理不同类型污染、改善河道水质、恢复超采区地下水位、治理引黄沙化等 保护水环境的技术措旅。 关键词：水资源优化配置；水利发展模式；鲁北地区 a b s t r a c i 一一-_一 a b s t r a c t a c c o r d i n gt ot h es t a t u so fw a t e rc o n s e r v a n c yd e v e l o p m e n ti nn o r t hs h a n d o n gp r o v i e n c e a n dt h en e wi d e a si nw a t e rc o n s e r v a n c y , s y n t h e t i c a ls t u d yw a sc a r r i e do u tt o p r o b ei n t ow a t e r c o n s e r v a n c yd e v e l o p m e n ts t r a t e g y , e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o nm o d e l ，m a n a g e m e n ts y s t e mo f w a t e rr e s o u r c ea n dt h eo p e r a t i o nm e c h a n i s mo fw a t e rr e s o u r c em a n a g e m e n t w a t e rr e s o u r c ei n n o r t hs h a n d o n gp r o v i e n c ew a ss t u d i e dd e e p l ya n ds y s t e m a t i c a l l y , u s i n gt h ec o m p u t e rm o d e lt o s i m u l a t et h ee f f i c i e n te x p l o i t a t i o na b o u tw a t e r - r e s o u r c e ，q u o t i n gs u c hn e w c o n c e p f i o n sa s t h e c a p a c i t yo fa c t u a lw a t e rc o n s e r v a t i o n ”，”t h ec a p a c i t yo fa c t u a lw a t e rc o n s e r v a t i o n ”，t h e c h a r a c t e r i s t i ce n g i n e e r i n gm o d eo nw a t e r - r e s o u r c ee f f i c i e n te x p l o i t a t i o nw a se s t a b l i s h e d as e r i e s o fp r o b l e m s ，i n c l u d i n gr e c o n s t r u c t i o no ff l o o d - c o n t r o l l e de n g i n e e r i n g ，t a k i n gn s eo ft h ef l o o d ， r e c o n s t r u c t i o no fw a t e r - s a v i n ge n g i n e e r i n g ，p r o t e c t i o no fw a t e re n v i r o n m e n t m t ，a n dt h ew a t e r a f f a i r si n t e g e r a t i o nm a n a g e m e n tw a ss t u d i e di nd e t m l s t h ec o m p u t e rm o d e lw a se s t a b l i s h e dt os i m u l a t et h es u p p l ya n dd e m a n db a l a n c eo ft h e w a t e r - r e s o u r c ei nn o r t hs h a n d o n gp r o v i e n c e ，t oc a l c u l a t ea n ds i m u l a t et h es u p p l ya n dd e m a n d c o n d i t i o no fw a t e r - r e s o u r c ef r o m19 7 0t o2 0 0 0y e a r , a sw e l la st h es u p p l ya n dd e m a n dc o n d i t i o n o fw a t e r - r e s o u r c ei n2 0 0 0a n d2 0 1 0y e a r t a k i n gt h er a t i o n a ld i s t r i b u t i o na n dt h ee f f i c i e n t e x p l o i t a t i o no ft h ew a t e r - r e s o u r c ei n n o r t hs h a n d o n gp r o v i e n c ea st h eg a p ，t h ee f f i c i e n t e x p l o i t a t i o ne n g i n e e r i n ga n dm a n a g e m e n tm o d eo ft h ew a t e rr e s o u r c ei n c l u d i n ge x p l o i t a t i o n e n g i n e e r i n gm o d ea n ds a v i n gw a t e re n g i n e e r i n gm o d ew a se s t a b l i s h e d ，w h i c hc o n f o r mt ol o c a l c o n d i t i o n t h er e d e v e l o p i n gm o d eo ft h ef l o o dc o n t r o lw o r k sw a sb r o u g h tu p ，a n dt h ed i s p a t c h a n dt h em a n a g m e n to ft h ef l o o dw a ss t u d i e d c o n s i d e r i n gt h a ty e l l o wr i v e ri st h em a i n l y i r r i g a t i o nr e s o u r s ei nn o r t hs h a n d o n gp r o v i e n c e ，ar e f o r m e di r r i g a t i o nm o d ew a sb r o u g h tu p ， w h i c hi ss u i t a b l et oa l lk i n d so fw a t e rr e s o u r c ea n da l ls o r t so fu n d e r g r o u n d s o m eo t h e r q u e s t i o n ss u c ha st h es y n t h e t i cu s eo ft h ew a t e ra n dt h es a n d ，t h es o l v i n go ft h e s i l ti np r o c e s so f t h ei r r i g a t i o nw e r ea n a l y s i e d b a s e do nt h ei n v e s t i g a t i o no ft h em a i n l yf a c t o r so ft h ew a t e r e n v i r o n m e n tw h i c hi sm o r ea n dm o r ed e t e r i o r a t eg r a d u a l l yi nn o r t hs h a n d o n gp r o v i e n c e ， c o u n t m e a s u r e si n c u l u d i n gp r e v e n t i n gt h ew a t e rp o l l u t i o n ，r e s t o r i n gt h eg r o u n d w a t e rl e v e lw h i c h h a db e e no v e r - e x p l o i t e dw e r eb r o u g h tu p ，a sw e l la st h ec o n t r o l l e do b j e c t i v ea n dt e c h n i q u e m e s s u r e s a c c o r d i n gt ot h et h o u g h tc o n v e r s i o no f w a t e rc o n t r o l ，t h er e f o r md e m a n d so f t h e w a t e r m a n a g e m e n t ，a n dt h er e f o r m e dm o d ec h a r a c t e r i s t i co f t h er i v e rb a s i ne n g i n e e r i n g , d e e p l ys t u d y w e r ec a r r i e do u to nt h er e f o r mt h o u g h to ft h ew a t e ra f f a i r sm a n a g e m e n ts y s t e m ，a n dr e s e a r c h e d t h em a n a g e m e n ts y s t e mt h a ti n t e g r a t e dt h er i v e rb a s i nw i t ht h er e g i o n ，w h i c hp r o v i d e dg r e a t r e f e r r a lv a l u et os o m eq u e s t i o n ss u c ha st h er e f o r mo fw a t e ra f f a i r sm a n a g e m e n ts y s t e ma n dt h e p e r f e c t i o no fi t so p e r a t i o ns y s t e m a b s t r a c t c o n e l u s i o n sw e r ed r a w oa sf o l l o w ： i n v e s t i g a t i o no fm o s ta c h i e v e m e n t sa n dp r o b l e m so fw a t e rc o n s e r v a n c yc o n s t r u c t i o ni n n o r t ho fs h a n d o n gs i n c et h ef o u n d a t i o no fo u rc o u n t r y ；e s t a n i s h i n gm o d e mw a t e rr e s o u r c e n e t w o r ki nn o r t ho fs h a n d o n gp r o v i e n e e ，w h i c hp r o v i d e sb a s i sf o ro p t i m i z e dc o l l o c a t i o na n d l o g i c a lu t i l i z a t i o no fw a t e rr e s o u r c e s ，a n dt e c h n o l o g i c a lm e a s u r e sa n dm a n a g e m e n tm o d ea r e p r o v i d e df o re f f e c t i v ee x p l o i t a t i o no fw a t e rr e s o u r c e s ；p r o v i d i n ge n g i n e e r i n gr e b u i l d i n gm o d eo f c o m b i n i n g f l o o dc o n t r o la n dw a t e rr e s o u r c e se n g i n e e r i n ga n dl i n k i n ge n g i n e e r i n gs y s t e m sa n d u t i l i z a t i o np r i n c i p a lo ff l o o d sa n ds e e p e rf o re n h a n c i n gh o l i s t i ca b i l i t yo ff l o o dc o n t r o la c c o r d i n g t ou e wi d e o l o g yo ff l o o dc o m r o l ；f e a s i n ee n g i n e e r i n gm o d eo fs a v i n gw a t e ia p p l y i n gt o d i f f e r e mt y p e sa n du n d e r l a yc o n d i t i o n so fi r r i g a t i o nr e g i o n sa c c o r d i n gt ot h ec o n c e p t i o no fr e a l w a t e rs a v i n gi sp r o v i d e d a i m i n ga t m a j o rc h a r a c t e r i s t i c so fc a r r y i n gw a t e rf r o mt h ey e l l o w r i v e rf o ri r r i g a t i o n ，t e c h n o l o g i c a la n dp o l i c ym e a s u r e sa r ep r o v i d e df o rs a v i n gw a t e ro f i n t e g r a t e du t i l i z a t i o no fw a t e ra n dc l a ya n db e d l o a dt r e a t m e n tb yc o m b i n i n gi r r i g a t i o n ；o nt h e b a s i so fi n v e s t i g m i o no fm a j o rf a c t o r sf o rw a t e re n v i r o n m e n td e t e r i o r a t i o ni nn o a ho f s h a n d o n g ，t e c h n o l o g i c a lm e a s u r e sa r ep r o v i d e df o rt r e m i n gd i f f e r e n tp o l l u t i o n s ，i m p r o v i n gw a t e r q u a l i t y ，f u r b i s h i n gw a t e rt a b l ei nt h er e g i o no fo v e re x p l o i t a t i o na n da v o i d i n gb e d l o a dd u r i n gt h e e x p l o i t a t i o no f t h ey e l l o wr i v e r k e yw o r d s ：o p t i m i z ec o l l o c a t i o no fw a t e rr e s o u r c e ，w a t e rc o n s e r v a n c yd e v e l o p m e n t s t r a t e g y , n o r t ho fs h a n d o n gp r o v i e n c e 2 苎二兰堡垄一 第一章综述 1 1 研究的目的和意义 1 9 9 8 年三江大水后，党中央、国务院作出了灾后重建、整治江湖、兴修水利的重大决 策。十五届三中全会更是明确了我国水利建设总的指导思想和方针，即：水利建设要坚持 全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理的原则，实行兴利除害结合、开源节流并重、 防洪抗旱并举。水利部党组认真贯彻党中央、国务院的重大决策，在全面分析国情、认真 总结治水经验、深入研究水利面临的新问题的基础上，提出了新时期的治水新思路，即实 现由工程水利向资源水利的转变，也就是把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来， 进行综合开发和科学管理。具体可概括为水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护 六个方面。为了进一步阐明工程水利向资源水利转变的内涵，汪恕诚部长于1 9 9 9 年提出 了对水的认识的九个转变，即：从人类向大自然无节制的索取转变为人与自然的和谐相处， 实现社会的可持续发展：从认为水是取之不尽、用之不竭的观念转变为淡水资源是有限的 观念；从防止水对人类的侵害转变为在防止水对人类侵害的同时，要特别注意人类对水的 侵害；从重点对水资源进行开发、利用、治理转变为在对水资源开发、利用、治理的同时， 要特别强调对水资源的配置、节约、保护：从重视水利工程建设转变为在重视工程建设的 同时，加强非工程措施的运用，强调科学管理；从以需定供转变为以供定需，从供水管理 转变为需水管理：从灌溉土地转变为浇灌作物，积极发展有压灌溉，实施高效用水；从认 为水是自然之物转变为认识到水是一种资源，采取工程措施，使水称为商品：从对水质、 水量、水能的分别管理以及对水的供、用、排、回收再用过程的多家管理转变为对水资源 的统一配置、统一调度、统一管理。并特别强调：水利要与国民经济和社会发展紧密结合 起来；解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化三大问题，要注意综合治理、统一管理，实 现水利的可持续发展；在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护六个方面，当前 要特别重视水资源的优化配置和节约、保护；水利一定要认真研究经济问题，以适应社会 主义市场经济体制的需要。 鲁北地区( 山东省海河流域，南靠黄河，西、北以卫运河及漳卫新河为界，东临渤海， 面积2 9 7 1 3 k m 2 ) 基本是一个科学定义概念上的完整的流域，在山东省是缺水最严重的地区， 也是历史上水旱灾害最严重的地区，流域内上下游( 东西纵向) 的排水及横向( 南北方向) 的引黄灌溉、供水、水资源配霞工程体系关系非常密切，代表海河流域特点的“水多、 水少、水脏”以及该地区特有的“水浑、河渠严重淤积、东部地下水位高、西部地下水出 现大面积漏斗”等诸要素在本地区普遍存在，现状水工程设施相对简陋，经济基础相对欠 发达，管理机构设置齐全。按照国民经济发展规划及水利现代化的要求，急需进行综合治 理并对水务管理体制及运作机制进行必要的改革。 新时期的治水新思路已经形成，但在治水实践的各个具体环节( 水利规划、水工程建 1 ! ! 塑查兰三堡堕主童些兰竺笙苎 设模式、洪水管理、水资源的高效开发利用、优化配置及保护、涉水事务的管理及运作机 制等) 中如何正确理解和具体落实治水新思路是急需深入研究的新课题。为此，本论文针 对鲁北地区水利发展现状，以鲁北地区( 山东省海河流域) 为对象，按照新的治水思路开 展综合研究，探讨水利发展战略及工程建设模式与水务管理的体制及运作机制，为各级政 府、水行政主管部门拟定该流域新世纪的水利发展战略方向提供科学依据。 1 2 国内外研究现状 从总体上讲，国外非常注重区域水资源的综合管理，通过工程技术、组织和制度创新 和强化管理等措施，实现水资源的可持续利用。 国外发达国家非常重视区域地表水、地下水的高效利用、用水调度及水生态环境的维 持，建立了基于可持续利用的开采管理系统；运用系统分析理论，对区域地表水、地下水 进行统一规划和统一管理，发挥水资源的最大效益。 美国为了解决水资源短缺引起的地下水过量开采问题，调节河川径流，引水补给地下 水，修建了十个大坝储存洪水，进行地表水、地下水调度调配；为了阻止海水入侵布设了 一些回灌井以形成水力帷幕；在控制地下水开采量方面制定了相应的管理法规政策，采取 划分地下水分布带、征收地下水税等级森严措施。 前苏联河川的重要特征是时间上的分配也不平衡，为解决这些不足，通过大型引水调 水渠道实现从其它流域调水和修建许多季节性调节水库来解决严重的缺水问题。 在印度，地表水比地下水丰沛，潜在的地下水可以有效地与地表水结合进行集约灌溉， 采用定量供水，循环灌溉等方式，力求节约水资源，在雨季到来之前，在各河流附近抽取 大量地下水进行灌溉的方案，以达到降低地下水位，使雨季洪水能更多渗入地下之目的。 对于工程技术措施，通常采取高标准的节水工程，以配置先进的灌溉设备，提高水 资源的利用效率。当然，一个国家所采用的工程类型与其所处的发展阶段有一定的相关性。 一般而言，发达国家主要用灌溉设施、物种改良、自动化管理等科技密集型工程来实现水 资源合理利用：发展中国家则主要通过渠道衬砌、管道输水、平整平地等劳动密集型工程 来有效利用水资源。 世界银行在1 9 9 3 年出台新的水资源管理方针强调水资源管理中，水服务系统越分散， 水用户的参与就越彻底，只有这样才能提高水使用的有效性。一些国家已经或正在响应世 界银行的新水资源管理的方针。如斯里兰卡、菲律宾和印尼提高和扩大了水用户协会在水 资源管理中的权限。在阿根廷，一些小的水用户协会合并成大的水用户协会，使其发挥经 济规模和专业管理的优势，使供水系统的输水效率提高了1 0 ，而管理费用却下降了。加 拿大的水行政管理部门在积极开展水资源可持续利用意识的公众教育的同时，也积极让社 会各阶层的成员参与水管理决策，大力推动水管理决策信息的社会化。 第一章综述 一些国家在水资源管理方面已经形成了严格的法律和制度。如以色列，不仅对地表水、 地下水实行统一管理，而且对废水循环利用、人工降水、海水淡化和盐水灌溉，甚至抽水 站和输水管线等也实行统一管理。并通过立法，实行严格的奖惩制度。 我国也非常重视区域水资源的高效利用，并以区域农业水资源的管理体制和水价改革 为前提，建立了适应现有生产体制的农业用水工程运行机制，建立了适应现有生产体制的 农业用水运行机制，如农民用者协会、租赁承包经营等。我国近些年开展了地表水、地下 水联合调控优化配置的技术研究，采用先进的数学理论建立了联合调控优化配置模型，并 对区域地表水、地下水联合利用的适宜工程措施、运行管理机制、农艺节水技术的应用、 管道输水工程、喷微灌技术、地面灌水技术等均有所研究，并取得了较丰富的科技成果， 总结形成了不同地区不同类的工程技术模式，仅山东省因地制宜总结提出了五种工程技术 模式，即平原井灌保护生态环境区的农业节水模式，以保护生态环境，可持续发展为目的， 充分利用沟、渠、河网拦蓄回灌补源，实现地表水、地下水、降水的联合调控，合理布井， 控制地下水的开采；引黄灌区地表水、地下水联合运用的农业节水模式，引黄灌区上游必 须开发利用地下水，控制引用黄河水。骨干渠道衬砌，加大向下游的输水能力，中、下游 井渠结合灌区控制地下水开采，相机引用黄河水，利用河、沟、坑、塘，加大引黄补源力 度；低山丘陵区以充分提高地表水利用率为主要目的，建设高标准的节水灌溉工程；沿海 经济发达缺水地区对大口井、机井、河道拦蓄水等多水源进行联网，水资源集中控制、合 理调配，充分发挥水资源效益；城市近郊区以高新技术的引进、研究、开发、示范、生产、 推广为目的，充分依托城市优势，发展推广名、优、稀、特蔬菜品种，实现土地集约化与 农业生产工厂化、规模化管理，按照城市水资源管理方式，计划用水，超计划加价，成本 核算。 1 3 论文的主要研究内容 本论文研究的主要内容包括：调查分析鲁北地区现有防洪工程建设模式和洪水调度、 洪水资源化管理模式，分析其优劣和存在的问题；研究水资源高效开发利用、优化配置工 程体系和管理调度模式，探索适宜于不同类型灌区、不同下垫面条件的节水工程技术模式， 提出改善该流域水环境、保护水资源的技术管理模式和技术措施。 本论文针对鲁北地区水资源短缺问题，通过鲁北地区现代化水资源网络工程的建立， 采用水资源优化调度模拟模型，模拟鲁北地区不同方案、不同水平年下的水资源状况，并 对模拟结果进行分析，提出鲁北地区不同方案、不同水平年下的水资源优化配置方案，进 而对鲁北地区水资源进行优化配置，提高鲁北地区水资源的高效可持续利用能力；现代化 水网建设必须建立在水利工程的基础上，特别是河渠沟道，本次研究通过对现状情况下鲁 北地区水利工程设施功能、标准等的调查研究，提出了水利工程的改造模式及措旌，在提 高水利工程防洪能力的同时，增强其综合功能，提高其拦蓄能力，达到充分利用雨洪资源， 涧海大学工程硕士专业学位论文 兴利与除害相结合，防洪与抗旱并举，开源与节流并重之目的。鲁北地区特别是农灌区仍 具有较大节水潜力，本论文对适宜于不同类型灌区、不同下垫面条件的节水工程技术模式 进行了探讨，提出了提高节水水平的工程及非工程措施；水资源是水量和水质的统一，为 保障鲁北地区水资源的高效可持续利用，对水环境问题进行了探讨，提出了地表水环境保 护、地下水位的恢复与维持、处理利用引黄泥沙的措旌；水务一体化管理是水资源可持续 利用的必然要求，是水资源优化配置的体制保障，因此针对鲁北地区水资源及防洪管理特 点对该地区水务一体化管理进行了探讨。 本论文首次采用模拟模型，对鲁北水资源供需分析、开发利用现状及潜力进行分析研 究，核心是根据水资源系统的特点，考虑来水和需水的年内年际变化，对某一规划水平年， 在一组给定的需水和工程组合条件下，以长系列水文数据作为模拟的输入，对不同的蓄水 设施( 包括地表水库、地下水库) 采用不同的调度原则，进行长系列操作，并根据相应的 输出( 长系列供水量、余水量和缺水量) ，作为水资源在开发工程规模的依据。 第二毒鲁北地区水利概况投存在问题 2 1 自然条件 第二章鲁北地区水利概况及存在问题 2 1 - 1 地理位置 鲁北地区位于黄河下游北部，南靠黄河、金堤河，西与河南、河北两省为邻，北至漳 卫新河南岸，东临渤海，总面积2 9 7 1 3 k m 2 。区内包括聊城、德州两市的全部和济南、滨卅、 东营三市的黄河以北部分，涉及2 9 个县( 市、区) 。 2 1 2 地形地貌 鲁北地区属黄河冲积平原和渤海退海之地，土层深厚，地势平坦。由于黄河的多次改 道和决口泛滥，导致区内形成了沉积物交错分布，岗坡洼相间，微地貌发育完全的地形地 貌特征。微地貌类型主要有河滩高地、缓平洼地、浅平洼地、背河槽状洼地、决口扇形地 和黄河三角洲等。高程大都在5 0 m 以下，自西南向东北倾斜，地面坡度为1 2 0 0 0 1 5 0 0 0 。 2 1 3 水文地l 质 鲁北地区第四系地层发育，厚达数百米。地层沉积物主要是黄河冲积泥沙，主要岩性 为粘土、亚粘土、亚砂、粉细砂等。包气带及潜水变幅带岩性则由亚粘土、亚砂土等弱含 水层组成，粉细砂含水层多埋藏于1 0 2 0 m 以下。 区内地层沉积规律与黄河变迁密切相关，在区内不同地段不同深度上沉积了多层次的 含水岩组，可分为四类： ( 1 ) 潜水和浅层承压水含水岩组，为近代黄河冲积层，埋深在地面以下5 0 - - 8 0 m 以内， 砂层富集的地区为古河道带。粉细砂含水层厚度5 2 0 m ，单进出水量2 0 6 0 m 3 h ，部分可 大于6 0 m 3 h 。 ( 2 ) 中层和中深层承压含水岩组，浅层淡水底界面以下至1 0 0 3 0 0 m 为中深层承压水， 含水层为粉细砂，隔水层为粘土、亚粘土和淤泥。由于该层水质较差，矿化度在2 9 1 以上， 属苦咸水，暂时难以大量开采利用。 ( 3 ) 深层承压含水岩组，埋藏在中层咸水以下，除沿海地带外普遍有淡水分布，顶界 面自西南向东北逐渐加深，由1 0 0 4 0 0 m 不等。含水层为粉细砂或中砂。单井出水量4 0 6 0m 3 h ，由于深层承压水弹性储量甚微，补给条件复杂，开采十分困难，目前尚未大量开 采。 ( 4 ) 裂隙性粘土含水岩组，远离古河道的河间地带。由于黄河冲积层沉积颗粒较缅， 部分裂隙性粘土或亚粘土含水层具有较好的导水性能，单井出水量2 0 6 0m v h ，目前己部 分开采利用。 河海大学工程硕士专业学位论文 2 2 河流水系 鲁北地区属海河流域的一部分，区内河流分布比较密集，除南边界的黄河及北边界的 漳卫河外，区内三条骨干河道即徒骇河、马颊河和德惠新河，滨海地区则分布一些独流入 海河流。 ( 1 ) 徒骇河 徒骇河位于鲁北地区南部，干流起源于河南省南乐县，于莘县文明寨进入我省境内， 干流流经南乐( 河南省) 、莘县、阳谷、东昌府、茌平、高唐、禹城、齐河、临邑、济阳、 商河、惠民、滨州、沾化1 4 个县( 市、区) ，于沾化县暴风站入渤海，河道全长4 3 6 3 5 k m ， 流域面积1 3 9 0 2 k m 2 ，其中我省境内河道干流长度4 0 6 k m ，流域面积1 3 2 9 6 k m 2 。徒骇河有较 大支流( 流域面积在l o o k m 2 以上) 2 7 条，其中流域面积在3 0 0 k m 2 以上的有赵牛新河、老 赵牛河、土马沙河、秦口河、新金线河、赵王河、上四新河、西新河、七里河、苇河等1 0 条河流。 ( 2 ) 马颊河 马颊河位于鲁北地区北部，干流起自河南省濮阳市金堤闸，流经清丰、南乐( 河南省) 、 大名( 河北省) 、莘县、冠县、东昌府、茌平、临清、高唐、夏津、平原、德城、陵县、 临邑、乐陵、庆云( 山东省) 等( 三个省的) 1 7 个县( 市、区) ，于无棣县入渤海。干流 全长4 2 6 k m ，其中我省境内长度3 3 4 5 7 k m 。流域面积8 3 3 0 4 k m 2 ，其中我省境内6 8 2 9 4 k m 2 。 马颊河现有流域面积l o o k m 2 以上的较大支流1 7 条，其中大于3 0 0 k m 2 的有鸿雁渠、裕民渠、 唐公沟、笃马河、朱家河、宁滓新河、跃马河等7 条。 ( 3 ) 德惠新河 德惠新河位于徒骇河与马颊河之间，是1 9 6 8 1 9 7 0 年新开挖的河道。干流起自平原 县王风楼村，流经平原、陵县、临邑、商河、乐陵、阳信、庆云，于无棣县下泊头村东北 1 2 k m 处与马颊河汇合后入渤海，河道总长1 7 2 5 k m ，流域面积3 2 4 8 9 k m 2 。德惠新河有流 域面积l o o k m 2 以上的较大支流1 2 条，其中3 0 0 k m 2 以上的有禹i 瓶河、临商河、跃进河、引 徒总干渠等4 条。 ( 4 ) 滨海独流入海河道 鲁北地区的滨海独流入海河道分布在宾州及东营市的北部，主要有潮河、沾利河、挑 河、草桥沟、东干流、褚官河、太平河、马新河、神仙沟、新卫东河等，流域总面积约3 2 5 7 7 k m 2 ， 除褚官河、太平河汇合后流入潮河然后入海外，其它均为独流入海河道。 鲁北地区河流水系详见图2 - 1 ：鲁北地区流域水系图。 2 3 社会经济条件 鲁北地区是山东省主要的粮棉基地之一，该地区的主要农作物包括小麦、玉米、棉花、 花生、大豆等。据统计，2 0 0 0 年鲁北地区总人口约为1 5 0 0 万人，占全省的1 6 7 ：总土 6 第二章鲁北地区水利概况及存在问题 地面积3 0 4 2 0 k 甜，占全省的1 9 4 ；耕地面积1 6 0 4 7 8 干h m 2 ，占全省的2 4 2 。全区总 灌溉面积1 3 9 4 3 2 千h m 2 ，其中有效灌溉面积1 2 8 0 8 4 千h m 2 。 鲁北地区工业基础较为落后，但近些年来发展较快。主要工业有化工、机械、纺织、 印染、造纸等，特别是胜利油田为我国的第二大石油基地。2 0 0 0 年鲁北地区完成工业总产 值1 1 3 9 8 2 亿元，占全省的9 2 ，实现工业增加值4 0 9 5 4 亿元。 可见，鲁北地区是山东省工农业生产欠发达地区，但是从另一方面也说明了鲁北地区 发展潜力是很大的。 2 4 水资源条件 2 4 1 当地水资源 鲁北地区当地水资源主要来自大气降水，根据2 l 世纪山东省水资源可持续利用总体 规划报告，多年平均降雨量5 6 4 2 m m ( 1 9 5 6 1 9 9 9 年系列) ，为山东省最小降雨区( 全省平 均6 7 6 5 m m ) ，多年平均地表径流量1 3 9 亿m s ，地下水资源量( 矿化度小于2 9 1 ) 2 8 0 8 亿 m 3 ，扣除重复计算量5 0 亿j l l 3 ，水资源总量为3 6 9 8 亿m 3 。鲁北地区当地水资源特征值详 见表2 一l 、表2 2 、表2 - 3 、表2 - 4 。 表2 一l 鲁北地区年降水量计算分析成果表 均值 不同保证率年降水量( 哪) ( 嘶1 ) 2 0 5 67 5 9 5 5 6 4 26 7 85 5 2 3 4 6 3 73 5 4 4 表2 _ 2 鲁北地区年径流量分析计算成果表 【黑霉 均值 不同保证率年径流量( 亿3 ) ( 亿蒂) 2 0 5 0 7 5 9 5 2 9 7 13 1 3 9 2 2 9 7 3 72 0 9o 1 4 表2 - 3鲁北地区多年平均地下水资源量成果表( 矿化度： 2 9 d 总补给量 地下水 资源模数总资源量可开采量可开采模数 衙算面积( k m 2 )资源量 ( 亿m 3 )( 万m * 姘)( 亿m 3 )( 亿m 3 )( 万一k m 2 ) ( 亿m 3 ) 1 9 5 4 02 9 0 42 8 0 81 4 42 8 0 82 3 8 l1 2 2 表2 _ 4鲁北地区水资源总量( 淡水) 表 总面积地表水资源量 地下水资源量重复计算量水资源总量产水模数 ( k m ) ( 亿m 3 ) ( 亿m )( 亿m 3 ) ( 亿m ) ( 万m 3 k m 2 ) 2 9 7 1 31 3 9 02 8 0 85 o o3 6 ，9 81 2 4 鲁北地区水资源特点主要有三个：一是年际、年内分布不均，丰水年降雨量可达枯水 年降雨量的3 倍以上，而每年汛期降雨量又占全年降雨量的7 0 以上：= 是全区水资源开 河海大学工程硕十专业学位论文 发强度分布不均，个别地区地下水漏斗不断扩大，造成了当地水环境的持续恶化；三是依 靠建设平原水库进行水资源调配空间有限。这些特点显然为当地水资源的充分利用带来了 一定的困难。 2 4 2 客水资源 鲁北地区的客水资源主要是黄河水，在其西部及北部有时也可少量引用金堤河及漳卫 河的来水，而未来南水北调东线的长江水也将成为鲁北地区一大客水。 目前，黄河流域管理部门分配给鲁北地区引黄指标约3 2 亿j i l 3 ，在过去的l o 多年里， 由于部分年份的引黄水量超过了5 0 亿m 3 。鲁北地区1 9 9 0 2 0 0 1 年引黄水量见表2 - 5 所示。 表2 喃 鲁北部分年份引黄水量表( 单位： i z m 。) 年份1 9 9 0 1 9 9 11 9 9 21 9 9 31 9 9 4 1 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 8 1 9 9 92 0 0 0 水量 4 5 15 9 45 8 25 i 14 8 0 4 5 15 945 3 44 5 94 5 93 1 8 金堤河多年平均引水量为1 5 亿m 3 ，卫运河多年平均引水量为0 7 亿1 1 1 3 。 南水北调东线工程已经开工建设，根据规划，2 0 1 0 年左右鲁北地区可以用上长江承， 第一期工程完成后年净增水量4 ，2 5 亿m 3 ，至2 0 3 0 年第三期工程完成后净增水量达9 1 4 亿m 3 。 2 4 3 水资源总量 根据以上统计，目前鲁北地区多年平均水资源总量为7 i1 8 亿i n 3 ，其中当地水3 6 9 8 亿i n 3 ，引黄 3 2 亿m 3 ，引金i 5 亿m 3 ，引卫o 7 亿m 3 。至2 0 1 0 年，引江期工程完成后多年平均水资源总量增加 到7 54 3 亿m 3 。至2 0 3 0 年，引江三期工程完成后，多年平均水资源总量增加到8 03 2 亿m 。 2 5 水利建设主要成就 建国后在各级党委、政府的领导下，鲁北水利事业取得了辉煌的成就，可简要概括为： ( j ) 建成了比较完善的防洪除涝工程体系 建国后至7 0 年代初对徒骇河、马颊河先后进行了5 次治理，并经1 9 6 8 一1 9 7 1 年的开 挖、调整形成了德惠新河，三条骨干排水河道使鲁北地区的防洪除涝能力由建国前的 l o o m 3 s 左右提高到7 0 年代初的除涝2 9 7 5 m 3 s ，防洪4 7 8 5 m 3 s ( 即“6 1 年雨型防洪”，“6 q 年雨型排涝”标准) ，抗御洪涝灾害的能力大大增强，居民生活及工农业生产得到防洪保 障，经济得到较快发展。排水系统的完善也为后来的引黄灌溉、供水打下了良好基础。同 时，在三条干流河道上共建成拦河闸4 1 座，一次蓄水能力2 4 亿m 3 ，年调蓄能力达到1 0 亿m 3 ，为拦蓄当地降雨径流、调蓄黄河水、解决沿河人畜吃水和工农业供水发挥了良好作 用。 ( 2 ) 大力发展引黄灌溉供水、效益显著 2 1 世纪5 0 年代中后期至2 0 0 0 年底共建成万亩以上引黄灌区2 6 处，设计灌溉面积2 4 0 0 第二章鲁北地区水利概况及存在问题 多万亩，1 9 5 7 2 0 0 0 年累计引用黄河水约1 3 6 6 亿m 3 ，2 1 世纪初引黄实灌面积达到1 7 2 0 万( 耕) 亩，并为城镇生活、工业及边远地区人畜吃水提供了可靠水源。引黄灌溉、供水 的经济、社会、环境效益非常显著。 ( 3 ) 机井建设使地下水得到了充分利用 自2 l 世纪6 0 年代开始发展机井，至8 0 年代全区共有各类机电井1 0 万余眼；进入9 0 年代，鲁北地区降雨偏少，黄河来水减少，社会、经济的发展使需水量增大，为充分利用 地下水资源，加快了机井建设，至2 0 0 0 年，全区机井拥有量达2 0 多万眼，1 9 9 9 2 0 0 0 年 年均浅层地下水开采量1 9 6 亿m 3 。机井建设不仅使当地地下水得到充分和用，而且对控 制地下水位、改造盐碱地发挥了实质性的作用。 ( 4 ) 平原水库建设 2 1 世纪5 0 年代末至6 0 年代初，鲁北地区平原水库建设曾经历了一次重大挫折，而后 的近2 0 年内基本没有发展；至8 0 年代初，由于胜利油田开发的需要，三角洲地区又逐渐 开始了平原水库建设。另一方面，由于2 1 世纪9 0 年代初至黄河水资源统一管理实施即1 9 9 9 年前，黄河断流连年发生，而且断流时间越来越长，平原水库建设再次掀起高潮。目前， 全区平原水库总库容达6 亿多m