論調(diào)水工程中調(diào)水規(guī)模的合理性

肖志娟，李亮，李霞

(1.四川省水利水電勘測設(shè)計研究院，四川 成都610072;2.中國水電顧問集團成都勘測設(shè)計研究院，四川成都 610072)

1 概述

都江堰灌區(qū)毗河供水工程區(qū)位于四川腹部，行政區(qū)劃隸屬于成都、資陽和遂寧三市，地處涪(江)、沱(江)兩江之間的廣大丘陵區(qū)。

毗河供水工程為一大型水利工程。一期工程的開發(fā)任務(wù)為城鄉(xiāng)生活及工業(yè)供水、灌溉等綜合利用。工程區(qū)涉及金堂、簡陽、雁江、樂至、安岳、安居等縣(市、區(qū))。一期工程實施后，可實現(xiàn)灌溉面積125.49萬畝(1ha=15畝)，解決225萬人口和242萬頭牲畜用水及部分二、三產(chǎn)業(yè)用水。

毗河供水工程屬大型長距離調(diào)水工程，涉及范圍廣，投資巨大，工程規(guī)模的確定對工程經(jīng)濟性具有舉足輕重的影響。筆者從“挖掘潛力”和“節(jié)約用水”兩個方面論述了調(diào)水規(guī)模的合理性。

2 從充分挖掘當(dāng)?shù)厮Y源利用潛力出發(fā)，論述了調(diào)水規(guī)模的合理性

(1)灌區(qū)水資源分布年際年內(nèi)變化大，人均水資源量少。

灌區(qū)徑流變化規(guī)律受降雨支配，徑流年內(nèi)分配與年際變化較大，年際間豐枯差較大，且枯水年出現(xiàn)十分頻繁，年徑流變差系數(shù)Cv 一般在0.48～0.66之間，為四川盆地高值區(qū)之一。毗河供水區(qū)水資源利用分區(qū)屬四川省盆地腹部區(qū)的成都平原區(qū)(V2-3-2)和丘陵區(qū)(V2-4-3)，位于涪、沱江分水嶺地帶，區(qū)域多為小河，源短流小，該區(qū)為全省徑流低值區(qū)，多年平均徑流深200～400 mm，供水區(qū)當(dāng)?shù)氐乇硭Y源總量為18.9億m3，人均水資源量僅460 m3，為全國人均水資源量的1/5，不到世界人均水資源量的1/10。干旱頻繁且嚴(yán)重，缺水已嚴(yán)重制約了本區(qū)經(jīng)濟和社會的發(fā)展。

(2)灌區(qū)水資源利用率高。

由于受地形、水源條件限制，區(qū)內(nèi)主要以小型蓄水工程為主。毗河供水區(qū)已建水利工程28805處，其中中型水庫共8座，總庫容22314萬m3;小型水庫384處，總庫容31643萬m3;塘堰共27576處，總?cè)莘e20861萬m3;提灌站837處，裝機容量32789 kW。蓄水工程攔蓄能力高達(dá)57.6%，其當(dāng)?shù)貜搅骼贸潭冗h(yuǎn)遠(yuǎn)高于省內(nèi)平均水平，區(qū)內(nèi)具有較好蓄水控灌條件的水利工程已基本修建，當(dāng)?shù)厮Y源開發(fā)利用潛力不大，再進(jìn)一步開發(fā)當(dāng)?shù)貜搅麟y度大、占地多、淹沒損失大、投資高且水資源不足。

如樂至縣已建水庫104座，蓄水容積僅1.53億m3，攔蓄集雨面積532 km2，加上山坪塘7357口，石河堰573座，蓄水容積僅為2.05億m3，攔蓄集雨面積超過全縣幅員面積的70%，但年蓄水量也僅有0.9億m3左右，多余的庫容不能得到利用;現(xiàn)有水利工程的供水量嚴(yán)重不足，畝均水利設(shè)施供水僅88 m3，是生產(chǎn)、生活缺水十分嚴(yán)重的地區(qū)，長期以來一直未能解決該區(qū)域的供水問題。

筆者分析了毗河灌區(qū)內(nèi)已建水利設(shè)施對當(dāng)?shù)貜搅鞯睦?當(dāng)?shù)厮O(shè)施多年平均凈供水量為1.63億m3，多年平均當(dāng)?shù)貜搅骼孟禂?shù)達(dá)25%左右，遠(yuǎn)高于四川省內(nèi)平均10%的水平。在枯水年，當(dāng)?shù)貜搅骼孟禂?shù)可達(dá)到50%左右，開發(fā)利用程度很高，繼續(xù)開發(fā)利用當(dāng)?shù)貜搅鞯臐摿Σ淮蟆?/p>

(3)以先利用當(dāng)?shù)貜搅?、后調(diào)水為原則。

張滿春自然是不會再留在沈家了，小小嫁人了，那里只有一段傷心的往事。夜里，他睡在床上想著小小，憶念起那廣袤的田野來，他就想，自己要是有田有地你沈老七還能這樣對我么？張滿春從走出沈家大院的那一天起，就下決心，一定要設(shè)法把沈老七整垮，讓他也嘗嘗當(dāng)窮人的滋味。

工程應(yīng)優(yōu)先利用當(dāng)?shù)厮O(shè)施的供水量。當(dāng)?shù)厮O(shè)施不僅包括現(xiàn)有的中小型水利設(shè)施，還包括規(guī)劃水平年前擬建的工程。為充分利用當(dāng)?shù)貜搅鳎P者結(jié)合水庫控灌區(qū)需水對灌區(qū)的中型水庫逐座進(jìn)行了調(diào)節(jié)計算，建議各水庫、塘堰等應(yīng)采取清淤、防滲等措施保持庫容;對有充水條件的水庫、塘堰考慮汛期充囤，以充分發(fā)揮其調(diào)峰能力，降低工程規(guī)模。

3 從充分挖掘節(jié)水潛力出發(fā)，論述了調(diào)水規(guī)模的合理性

3.1 充分挖掘用水量的節(jié)水潛力

(1)將調(diào)出區(qū)與調(diào)入?yún)^(qū)用水定額進(jìn)行對比，貫徹調(diào)出區(qū)從寬、調(diào)入?yún)^(qū)從緊的原則。

毗河供水一期工程進(jìn)行需水預(yù)測時，按照調(diào)出區(qū)從寬、調(diào)入?yún)^(qū)從緊這一原則進(jìn)行。都江堰已成灌區(qū)的畝均灌溉定額高于毗河供水區(qū)近50 m3，主要是考慮都江堰已成灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造正在逐步實施，部分地區(qū)耕作習(xí)慣等未達(dá)到節(jié)水要求，而毗河灌區(qū)作為新建灌區(qū)是按照最新節(jié)水要求進(jìn)行灌溉制度設(shè)計的，因此，灌溉定額比已成灌區(qū)低;毗河供水區(qū)70%的灌溉設(shè)計保證率亦遠(yuǎn)低于已成灌區(qū)的80%～90%。已成灌區(qū)的生活供水保證率采用97%～95%，亦高于毗河供水區(qū)的城鎮(zhèn)供水保證率，各項指標(biāo)的對照見表1。

表1 都江堰已成灌區(qū)及毗河供水區(qū)灌溉需水指標(biāo)與供水保證率對照表

從表中可以看出:調(diào)出區(qū)的居民生活用水定額、二、三產(chǎn)萬元增加值耗水量、農(nóng)村居民生活用水定額、大小牲畜用水定額均高于調(diào)入?yún)^(qū)，如調(diào)出區(qū)二、三產(chǎn)萬元增加值耗水量比調(diào)入?yún)^(qū)高，主要原因為:由于歷史原因，調(diào)出區(qū)以傳統(tǒng)工業(yè)居多，且工業(yè)節(jié)水改造不可能一蹴而就，而調(diào)入?yún)^(qū)是“天府新區(qū)”的核心地帶，也是成渝經(jīng)濟區(qū)的重要組成部分，規(guī)劃該區(qū)工業(yè)發(fā)展以制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主，限制發(fā)展高耗水產(chǎn)業(yè)等，因此，在需水預(yù)測時，都江堰已成灌區(qū)二、三產(chǎn)萬元增加值耗水量高于毗河灌區(qū)。調(diào)出區(qū)的居民生活用水定額比調(diào)入?yún)^(qū)高63 L/人·d，一方面是考慮到調(diào)出區(qū)經(jīng)濟較發(fā)達(dá)，居民生活水平較高;另一方面考慮到調(diào)入?yún)^(qū)應(yīng)貫徹“三先三后”原則，即先節(jié)水后調(diào)水、先治污后通水、先環(huán)保后用水。調(diào)出區(qū)需水定額比調(diào)入?yún)^(qū)低也是按照調(diào)出區(qū)從寬、調(diào)入?yún)^(qū)從嚴(yán)的水資源配置原則進(jìn)行的。

在發(fā)展速度方面，調(diào)出區(qū)比調(diào)入?yún)^(qū)略低，主要是考慮到調(diào)出區(qū)現(xiàn)狀經(jīng)濟發(fā)達(dá)，二、三產(chǎn)增加值基數(shù)大，國民經(jīng)濟發(fā)展速度相對平穩(wěn)，且按照調(diào)出區(qū)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，重點工業(yè)區(qū)將轉(zhuǎn)移到包括資陽等地在內(nèi)的“天府新區(qū)”，因此，在國民經(jīng)濟發(fā)展速度方面，新興發(fā)展地區(qū)的毗河供水區(qū)二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度略高于經(jīng)濟較發(fā)達(dá)的都江堰已成灌區(qū)。調(diào)出區(qū)與調(diào)入?yún)^(qū)需水定額與社會經(jīng)濟發(fā)展速率對照情況見表2。

(2)現(xiàn)狀水平年需水定額與規(guī)劃水平年需水定額對比，貫徹節(jié)水理念。

在居民生活用水方面，規(guī)劃水平年定額比現(xiàn)狀水平年高，主要是考慮到隨著社會經(jīng)濟發(fā)展居民生活水平不斷提高，居民生活用水定額呈增長趨勢。二、三產(chǎn)業(yè)萬元增加值耗水量呈遞減趨勢，尤其是第二產(chǎn)業(yè)耗水量減少幅度較大，主要考慮的因素是目前第二產(chǎn)業(yè)仍有巨大的節(jié)水潛力，規(guī)劃水平年通過加大節(jié)水、治污力度，提高水的重復(fù)利用率，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等措施，可以大幅度地降低第二產(chǎn)業(yè)萬元增加值耗水量。因此，按以上定額預(yù)測的規(guī)劃水平年需水成果是合理的?，F(xiàn)狀與規(guī)劃水平年需水定額比較情況見表3。

3.2 進(jìn)一步提高工程技術(shù)水平，挖掘節(jié)水的潛力

(1)提高渠系利用系數(shù)，節(jié)約用水。

毗河供水一期工程渠系采用梯形斷面、矩形斷面，全線采用混凝土襯砌，以減少滲漏損失，提高渠系利用系數(shù)，達(dá)到節(jié)約供水的目標(biāo)。灌區(qū)各片區(qū)灌溉水利用系數(shù)見表4。

在充分考慮節(jié)水措施的情況下，本工程灌溉水利用系數(shù)為0.594，滿足規(guī)范要求的大型灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)大于0.55的要求，與四川省同類灌區(qū)工程相比，本工程亦屬較節(jié)水水平?？紤]到毗河灌區(qū)灌面大、渠系長，再進(jìn)一步提高灌溉水利用系數(shù)潛力有限。

表3 現(xiàn)狀與規(guī)劃水平年需水定額比較表

表4 灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)表

(2)進(jìn)一步提高田間水利用系數(shù)投入巨大。

由于灌區(qū)屬丘陵地區(qū)，推廣噴灌、滴灌、微灌等先進(jìn)技術(shù)的灌面有限。若進(jìn)一步提高該節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用范圍，將花費大量投資，節(jié)水代價非常高。據(jù)初步分析估算，微灌、滴灌、噴灌設(shè)施的建設(shè)費用為2000元/畝，溫室栽培設(shè)施建設(shè)費用為2萬元/畝。據(jù)四川省都江堰毗河供水一期工程建設(shè)節(jié)水減排型灌區(qū)發(fā)展規(guī)劃，農(nóng)業(yè)灌溉及耕地整治項目總投資高達(dá)42.48億元。鑒于灌區(qū)經(jīng)濟發(fā)展正處于起步期，農(nóng)民收入有限，無力承擔(dān)如此高額的費用。綜上所述，提高微灌、滴灌、噴灌等先進(jìn)灌溉技術(shù)的應(yīng)用面積有較大的節(jié)水空間，但由于丘陵地區(qū)地形地貌的限制，投資非常高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出農(nóng)民能夠承受的水平。

4 結(jié)語

毗河供水工程優(yōu)先利用當(dāng)?shù)貜搅鳎訌姰?dāng)?shù)厮O(shè)施的維修養(yǎng)護(hù)，保持庫容，充分挖掘當(dāng)?shù)厮Y源利用潛力，在用水方面充分考慮了調(diào)出區(qū)的用水現(xiàn)狀，并為其生態(tài)環(huán)境用水、生產(chǎn)生活用水需求增長預(yù)留了足夠的空間，對調(diào)入?yún)^(qū)本著“先節(jié)水后調(diào)水、先治污后調(diào)水、先環(huán)保后用水”的原則，大力推行節(jié)水措施，從用水定額、用水增長速度等方面嚴(yán)格控制調(diào)水量，充分挖掘其節(jié)水潛力，并通過工程措施提高灌區(qū)水利用系數(shù)，經(jīng)分析，再進(jìn)一步提高田間水利用系數(shù)投入巨大。綜上所述，本工程調(diào)水規(guī)模是在充分挖潛、節(jié)約用水的基礎(chǔ)上確定的，調(diào)水規(guī)模經(jīng)濟合理。