中国水情分析研究报
2008年第7期（总第152期）
水规总院水利规划与战略研究中心
2008年10月20日
东线南水北调优化与东平湖功能定位
赵衍庚 研究员
（山东省科技战略研究所）
东线南水北调工程决策兴建，几经反复，1976年东线规划，由水利部专门机构编制，1985年投资开工机会丧失后，改由淮委和海委联合，编制了1990年、2001年两个修订规划，2002年开工建设，至今仍是阻力多多。
天津以水质差为由不要东线水，向引丹北调水源不足的中线要水，目前向天津供水的中线支线已经开工建设。东线失去了天津这个城市工业需水大户，改为向山东半岛沿海城市群供水，而由引黄济烟提升的山东输水干渠，其西段却是引黄济青“短路”工程，该西水东调段与黄河平行输水，中段又利用引黄济青141km输水。山东省政协原副主席李殿魁则提出，南北总干渠的从南四湖向东平湖三级扬水设计不合理，要求调整设计方案。温家宝总理于2004年11月23日批示：“请水利部、南水北调办公室认真研究论证，并可直接听取殿魁同志的意见。”
以上情况连续不断地发生，是因东线所存在的设计错误，至今尚未能得到清理与纠正。而2002年治黄规划“南决、北决”洪水威胁评价又雪上加霜，从引江始点至天津终点1250km干渠与供水区，都在黄河洪水威胁影响下。并且，即使建成通水，也将像1960年引黄漫灌一样沿线遭灾，建成即是报废工程。因此，东线设计错误必须澄清，工程优化势在必行。
一、东线南水北调存在的设计错误
东线工程呈南北两端低、中间高地形特点，从长江引水位为0m高程，天津终端供水区地面2-4m，中部制高点调蓄湖东平湖，运用水位40-42m；基本沿京杭运河调水，利用京杭运河和现河道占输水总干渠88%；以黄河地上河为脊背，黄河以南从长江至东平湖设计13级扬水，总扬程65m，穿黄采取隧洞方式；长江年均入海水量9600亿m3，枯水年还有6000亿m3，从长江下游干流引水，水源可靠，横跨长江、淮河、黄河、海河四大流域，是超大型、长距离、跨多流域调水工程。事实却是，东线已规划论证了半个世纪，至今没有建成兴利运用，是少有的难产工程规划，远未达到为城市发展和工业化服务的目的；而供水户和用水户都始终缺乏主动，似乎难以置信，因其设计存在最基本错误，就是脱离沿线实际。
（一）多引江、少用淮的用水设计不合理
南水北调开发以解决北方缺水为目的，东线重点是向天津等北方城市工业供水。既然东线要沿京杭运河开发，是在地势低洼、湖泊相连、通航千年环境条件，进行论证规划主要是通过调水工程措施，促进运河进一步兴利和补充沿线供水，以奠定城市发展和工业化布局水利基础。然而东线历次工程规划，却都采用多引长江水、少用淮河水的水资源设计；规划内容多次改变，也主要是下调引江水量和过黄供水量；始终对沿线现有供水布局与可利用水源，采取不予改变的维持现状政策。因此，东线工程就成了独立于沿线各流域发展与治水需要之外的特殊工程。
引江流量各次规划的下降调整，由1000m3/s降到500m3/s；入东平湖流量，由700m3/s降到100m3/s；过黄流量，由600m3/s降到50m3/s。目前实施规划一二三期工程抽江水量，多年平均分别为89.37亿m3、105.86亿m3、148.17亿m3/s；而淮水利用量，则分别为6.63亿m3、8.89亿m3、13.57亿m3，仅为抽江量的1/13.5、1/12、1/11。该三期工程规划淮水利用量，远远少于南四湖南流弃水量。而从长江至南四湖，要经9级扬水，379km长输水。这种长江南水逆流北调，与南四湖北水弃水南流的问题存在，是东线水资源利用不合理的突出表现。东线规划过分片面地强调了南水的北调，没有让北水实现北用，或充分得以开发利用，水资源配置不合理。
（二）向城市工业供水成了东线争投资上项目的口号
东线是从长江干流引水，沿京杭运河输水，以天津为供水终端目标，在总体概念上，似乎是一个充分恰当的给大城市工业发展调水工程方案。然而2001年东线规划，天津已经不要东线水，一期工程也不给天津供水，便将引黄济烟提升为东线工程，向山东半岛沿海城市群调水，以体现东线继续坚持以城市工业为供水方向。这也暴露了东线规划的目的错误。
首先是，引黄济烟是向半岛沿海中小城市群调水，主要分布在近海的山前平原富水区，有农业区域与城市供水调剂余地，属区域性缺水，与天津这个海河平原上的城市工业需水大户有着很大不同，显然难以替代天津的集中缺水需要；引黄济烟就能解决的缺水问题，为什么要变成远距离调引长江水工程呢？引黄济烟提升为东线供水后，增加了891km输水距离，明显背离了城市工业用水高保证率和水源低成本的基本开发要求；引黄济烟的缺水问题，在东线沿线普遍存在，独有半岛城市群采取这种专项投资特殊方式，脱离了需求实际。
为了完成由山东半岛沿海对天津这个城市工业用水户的替代，还要形成引黄济烟与东线总干渠的连接贯通，从而规划了西水东调工程，即从东平湖引水，沿济平干渠、小清河输水，形成东（引黄济烟）、中（引黄济青141km）、西（西水东调240km）三段的山东输水干渠。这就是说，在黄河有水，引黄济青调水运行时，引黄济烟却要使用从1032km之外调来的长江水，显然，这在实践上是行不通的。而且，长江水与黄河水都在同一条引黄济青干渠里流，怎么能分得清呢？可见，东线开发为城市工业供水服务，只剩下了个争投资、上马水利工程项目的口号作用。而事实上，西水东调投资40亿元，可以进行济平干渠、小清河扩大防洪能力达百年一遇或通航开发，而现下则是大量用于与交叉河流的立交工程，完全是无效投资，反而是进一步防洪与通航治理的障碍。要知道，小清河不仅目前在停航，防洪标准也仅为5年一遇。
（三）沿京杭运河调水不结合复航，背离了为工业化服务方向
1976年东线规划当时急于实施，追求先通后畅，没有考虑调水兼顾通航，如果还可以理解的话，而1990年、2001年修订规划却仍然是调水不通航，并且至2020年三期工程过黄供水达30亿m3，依然没有借水行舟的调水结合通航开发，这就背离了东线为工业化服务的目的。东线既然要利用京杭运河调水，又长期排斥其南北复航，明显是不对的。
交通部已经多年把争取东线通航作为头等重点任务，并编制了济宁至天津750km京杭运河复航规划，山东已经决定梁济运河开发，以实现从济宁到梁山、东平、菏泽通航。然而，东线从南四湖至东平湖设计有三级扬水，总扬程14m，与梁济运河开发冲突，至今意见对峙。因为山东要实行“一体两翼”总体经济战略，要沿小清河、胶济干线部署经济主轴线，小清河治理达到恢复通航，并争取联通梁济运河，具有关键战略地位。
（四）沿低洼汇水河道非汛期逆流调水，水质差是设计结构缺陷
据中国水利水电科学研究院原院长高季章、王浩院士研究，“淮河及东线沿程地区水污染治理的难度远大于东线工程本身，要实现与中线大体相当（或稍低）的水质标准，其投资总量将可能要超过中线与西线。”（《中国水利水电科学研究院学报》1999，1）其实，1976年东线规划，及1985年投资开工机会时，并没有出现河水被严重污染的水质问题，当时是江苏、山东水利行政部门不支持。1995年南水北调专家咨询委员会，重点是东线与中线比选，水质问题突出起来是2001年规划。
值得讨论的是，就是按照投资巨大的要求进行了污染治理，东线水质能不能实现根本改善？从而能达到供水户所要求的城市生活饮用水标准的水质呢？不能。京杭运河千年通航的基本事实是地形低洼，黄河以南京杭运河更是流域排洪排水河道，非汛期又是水质最差季节（包括长江干流水源水），还有干旱季节水体蒸发浓缩，各扬水站就是这种水质差水的汇水点。东线实行非汛期逆流调水，调水进入水质最差提水点，不会因流域污染治理与河道水质改善，而出现根本性的调水水质优良。东线水质问题，实质是用低品质水的河道，输送高品质供水，违背科学常理，是调水设计存在的结构性性水质缺陷。
（五）东线建成即报废，沿线将像1960年引黄漫灌一样遭灾
京杭运河位处黄淮海平原低洼地带，沿线普遍的涝洼盐碱和积水成湖，是黄河历史上决口改道和淤积所致，目前治淮、治海工程以防御大洪水，建设滞洪蓄洪工程为重点，虽然干流防洪标准已达到百年一遇，但还没有进入深挖窄深河道，以泄洪排水成为侵蚀性河流体系的根治阶段。尤其是洪泽湖等淮河流域湖泊，由于滞洪运用，湖区淤高已成悬湖，沿湖汛期与汛后积涝、排水不畅成为突出问题。东线又将其作为调蓄湖，使非汛期也处于高水位，将加重沿湖积涝灾害，造成农业损失。1961年东平湖滞洪运用，周围20km形成次生盐碱化。据著名水利学家严恺先生文章，里下河因为地势低洼，设计东线调水失水率高达40%，这在干旱年份是好事，能相应解决干旱引水的水源问题，而在平水年或丰水年，该失水量则成为积涝之水，进而形成次生盐碱化。
1960年引黄大水漫灌，所造成的大面积次生盐碱化，就是排水不畅的恶果。1968年引黄复灌获得成功，也是复灌地区排水系统得以根本改善的成果。因此，在京杭运河沿线普遍存在积涝现状下，进行以引长江水为重点的非汛期多级提水，逆流调水，湖泊用于调蓄，河道用于输水，沿线存在着1960年引黄大水漫灌一样的灾害问题，从而使东线工程建成运用，就会因沿线农业受损或严重次生盐碱化而终止，即东线建成就是报废工程，无效投资。
二、东线水资源优化配置与东平湖功能定位研讨
黄河历史上在泰山南北行河，北流入渤海，南流入黄海，现河道是距泰山最近的一条流路，依泰山西部余脉行河。1855年黄河决口改道，冲断淤塞京杭运河，在口门下的菏泽、濮阳、济宁一带泛流20多年，淤没了巨野湖，扩大了南四湖。南四湖是南流入淮河水系，实测1957年百年一遇，径流总量117亿m3。南旺湖则是北五湖之一，为北流入黄河水系。京杭运河南北制高点，在济宁市汶上县南旺镇，有分水龙王庙为证。1958年东平湖建成黄河滞洪湖，阻断了菏泽和北五湖泄洪排水流路，不得不实行河流改道向南四湖排水。目前，南四湖防洪总库容54亿m3，其中，下级湖防洪水位36.0m，防洪库容30.78亿m3，上级湖防洪水位36.5m，防洪库容23.10亿m3。而上级湖枢纽建设有4 个节制闸，16910m3/s泄洪能力，而下级湖主要出口韩庄枢纽，最大泄洪能力仅为2050m3/s。显然，南四湖防御历史大洪水，是以淮河下游江苏省普遍受淹成灾为条件的。据2002年治黄规划，黄河存在“南决、北决”洪水威胁，如果在菏泽发生黄河决口，不仅南四湖将因泄洪排水不及，湖水位将会迅速升高5-10m，造成滨湖平原灭绝性淹没灾害，以下淮河也将因排水困难而严重遭灾。
近几年出现淮河流域干旱，江苏建设了省内南水北调工程，山东进行了引黄济湖。2002年南四湖干旱见底，国务院命令应急调水1300万m3，以解决南四湖生态水危机。可是，江苏还在引湖水自流灌溉。而次年2003年，南四湖南流弃水竟达40亿m3。因此，南四湖等东线调蓄湖无论是防洪排水，还是用水兴利，都存在不少问题。而东线多级提水，非汛期逆流调水，实行不改变沿线现有供水分布和水源政策，似乎能回避矛盾，但实际上一旦通水，将是矛盾激化和总爆发的导火索。
解铃还需系铃人。东平湖建成黄河滞洪湖，南水北调又利用东平湖调蓄，也就固化了以上问题。因此东线工程优化，核心是东平湖能有泄洪出口，南四湖北水能够北用，以优化配置水资源。
（一）打通姜沟卡口为东平湖泄洪，也成了黄河泄洪复河
黄河在泰山西部余脉山区行河，山区河道窄，泄洪能力小，历来是黄河下游防洪的卡口，以姜沟为突出。2004年东平湖入黄水量500m3/s，姜沟以下黄桥断面水位40.2m，黄河10000m3/s洪水位46m，设防水位46.85m。目前山东西水东调，就是从东平湖引水，最低引水位38m，在姜沟开挖渠道输水东折，沿济平干渠自流输水至济南。西水东调从东平湖引水和输水位，要比东平湖泄洪闸以下河道高3m，要打通姜沟卡口，下降至34.5m，可形成东平湖经姜沟向黄河的泄洪通道，即经济平干渠沿线的济南黄河滩区，分别注入黄河。济南黄河滩区，是现河道与山区之间的洼地，为黄河行洪滞洪区，也是下游河道唯一没有临黄大堤的河段，河道与滩区之间是泥沙淤积自然形成的生产堤，滩区群众有防洪村台。姜沟卡口能够为东平湖泄洪，也能够从以上滩区引水泄洪，成为黄河复河。
黄河是二级悬河“小水大灾”形势，据“96.8”洪水，花园口7860m3/s洪峰2-3年一遇中型洪水，3000m3/s左右就进滩，滩区大量漫滩滞水，孙口以上滞水12.5亿m3，孙口站洪水含沙量下降为6.89kg/m3。可见，黄河复河从滩区引水，下泄的也是“黄河清水”。复河为黄河泄洪，计算黄河10000m3/s洪水位，姜沟复河水深可达11.5m，复河与主河道共同泄洪，相应黄河10000m3/s洪水位将下降3m，具有重大的防洪治理意义。
（二）东平湖实行“开膛”通水，还能为南四湖分洪
打通姜沟卡口为东平湖泄洪，大汶河泄洪排水能入黄河，如果要继续解决菏泽、北五湖泄洪入黄问题，还要求东平湖实行“开膛”治理。因为小浪底水库建成，使东平湖为黄河滞洪运用频率降低到百年一遇之下，又有了姜沟卡口新的复河泄洪通道，适当缩小东平湖滞洪库容是适宜的。东平湖实行“开膛”治理，既恢复了菏泽、北五湖的泄洪流路，又能为南四湖分洪，还能利用滞洪区分洪闸为黄河泄洪。东平湖能恢复向黄河泄洪，又能为南四湖分洪，对于东线优化具有根本性重要意义。
（三）京杭运河复航与小清河联航开发，南四湖调蓄功能得以发挥
东平湖实行开膛通水，为南四湖分洪，京杭运河通航成为借水行舟，并可通过姜沟卡口复河，实现与济平干渠、小清河联航。如果通航航道按照下挖6m进行开发，那么姜沟卡口复河河底就下降为28.5m，相当于南四湖的湖底高程，南四湖蓄水北流将是自流。那么，南四湖将在东线中部发挥制高点调蓄湖的作用。从而，东线南水北调开发将调整为：主要是在汛期引江淮水，供水区将以客水补源为主。
东线工程将因此以南四湖大坝为界，大坝以南的江苏段，成为东线水源区，可大大减轻南四湖泄洪的防洪压力；大坝以北南四湖、北五湖、东平湖、济平干渠沿线黄河滩区，基本按同一高程进行蓄水开发，或将湖泊一体，发挥东线制高点调蓄湖作用；对于华北和小清河一带东线供水兴利区，将是自流供水，从而优化了东线的调水和供水布局，并且功能明确。
（四）黄河南运河开发及增水冲刷治黄，能锁定黄河不再改道
治理黄河下游地上河，合理的河道体系是三河四堤，以能解决“南决、北决”洪水威胁，又能实现黄河在下游平原的兴利开发；而姜沟卡口的打通和形成复河，使黄河南运河开发具有了可实施性，也使增水冲刷治黄具有了现实性；所形成的多元来水，既包括东平湖、北五湖、南四湖流域汇水，也包括东线引江淮汛期水北调之来水，还包括黄河漫滩水，能通过济平干渠沿线洼地分别注水入黄，将产生增水冲刷治黄的重大意义，东平湖作为枢纽控制工程也应运而生。
在东平湖控制枢纽作用下，能够实行多元增水冲刷治黄，山东窄河道得以冲刷加深，对以上宽河道形成溯源冲刷，将治理二级悬河成为窄深河槽，黄河现河道将长期永久行河，不再改道，从而奠定在沿黄部署城市化、工业化水利基础。东平湖周围将成为黄河下游城市带和京杭运河城市带的枢纽经济。
（五）泰山山区电水联合开发，东平湖枢纽调控体系得以完善。
济南市平阴引黄电灌站，远景目标是向京沪通道沿线的大河水库调水，以解决泰安市及沿途大汶河流域缺水问题。目前以大河水库为下库的泰安抽水蓄能电站已经建成，上水库400m高程。如果利用该引黄工程调水至大河水库，实行山区电水联合开发，整个京沪通道沿线的泰安、济南、泰山西部余脉分水岭一带，就实现了水利化开发。如果引水规模达到泰安抽水蓄能电站提水能力200m3/s，还能在凌汛期从黄河提水，具有根治黄河窄河道凌灾的意义。
鲁中南山区临近南四湖，却是富水地的缺水山区，实行山区电水联合开发，从南四湖引水上山，利用山区水库调蓄，既补充了各小流域水源增加供水，促进山区生态优化，也是南四湖水资源开发利用和循环利用的战略措施。南四湖水调入鲁中南山区，既能为沂河、沭河、泗河补源，还能导沂沭河水入南四湖，从而形成南四湖、东平湖一带治水的系统调控和良性循环。泰山、鲁南山区电水联合开发，与南四湖、北五湖、东平湖形成联合调度和循环利用，并由东平湖姜沟卡口控制以调节入黄，也完善了东平湖枢纽调控体系。
三、东线优化开发研讨结论
1、沿京杭运河的东线南水北调开发，中部制高点南四湖和北五湖利用，与东平湖功能定位至关重要。东平湖先行建成黄河滞洪湖，东线工程又利用东平湖调蓄，竟形成干线调水与地方发展和各流域治水的诸多矛盾。
2、实现东线工程优化，以开发东平湖枢纽卡口为关键工程，能够为东平湖泄洪，为南四湖分洪，可成为黄河泄洪复河，将促进江淮汛期水北调，是东线开发根本性转变和工程优化，还有利于多元增水冲刷治黄，以促进黄河下游的不改道治理。
3、南四湖、北五湖、东平湖、济南黄河洼地等，作为东线中部调蓄湖泊予以综合规划与开发，南水北调使江淮富水区与华北缺水区形成紧密联系，华北地区缺水解决方式是客水补源。
发送:部领导、总工，国务院发展研究中心，国家发改委有关司局，部机关各司局，各流域机构 ，各省（市、区）水利（水电）厅（局），有关规划、设计、科研单位和高等院校。
水利规划与战略研究中心编印 共印300份