老鴉河水庫向王堂水庫調(diào)水可行性分析

□余衛(wèi)華（河南省信陽水文水資源勘測局）

1 基本情況

1.1 老鴉河水庫

老鴉河水庫位于淮河左岸一級支流老鴉河上，壩址座落在平橋區(qū)平昌鎮(zhèn)古城村，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫控制流域面積84km2，多年平均徑流量3444萬m3。水庫采用50a一遇洪水設(shè)計，1000a一遇洪水校核，主要建筑物有主壩、副壩、溢洪道、輸水洞、灌溉閘等，按Ⅲ等3級建筑物設(shè)計。大壩距入淮河口僅1.00km，養(yǎng)魚水面363hm2。灌區(qū)干渠長26km，支渠6條，長44km，設(shè)計灌溉面積4860hm2。工程特性值詳見表1

1.2 王堂水庫

王堂水庫位于淮河左岸一級支流十字江上，壩址坐落在平橋區(qū)長臺關(guān)鄉(xiāng)王堂村，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合城鎮(zhèn)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫控制流域面積21.80km2，多年平均徑流量915萬m3。水庫采用50a一遇洪水設(shè)計，1000a一遇洪水校核，主要建筑物有大壩、溢洪道、輸水洞等，按Ⅲ等3級建筑物設(shè)計，養(yǎng)魚水面234hm2。灌區(qū)南、北2條干渠長16km，10條支渠長65km，設(shè)計灌溉面積1800hm2。工程特性值詳見表1。

2 調(diào)水的必要性

2.1 灌溉需要

王堂水庫自建成以來，因流域面積較小，多年平均徑流量僅為915萬m3，致使王堂水庫多年來不易蓄到興利水位，蓄水量嚴(yán)重不足，除去水庫水面蒸發(fā)后，下游甘岸辦事處、長臺關(guān)鄉(xiāng)及城陽城保護(hù)區(qū)1800hm2農(nóng)田現(xiàn)保灌面積僅為1267hm2，還有533hm2農(nóng)田因缺水無法得到正常灌溉。平橋區(qū)另一中型水庫——紅石嘴水庫灌區(qū)南干渠位于王堂水庫上游，近年來，由于紅石嘴水庫加大了向豫南明珠明港鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)供水，目前已達(dá)到供水能力2.30×104m3/d（包括安鋼集團(tuán)明港鋼廠用水），從而減少了對灌區(qū)南干渠供水，加之連年干旱，王堂水庫庫區(qū)內(nèi)又先后修建了提灌站4座，擴(kuò)大灌溉面積933hm2，從而使水庫水量更顯不足，按照老鴨河灌區(qū)、王堂灌區(qū)綜合灌水定額（詳見表2），每年王堂灌區(qū)缺水的1466hm2農(nóng)田缺少灌溉用水846萬m3，灌溉期間常出現(xiàn)水位低于死水位的狀況，嚴(yán)重影響灌影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。

表1 老鴉河水庫和王堂水庫工程特性值表

2.2 充分利用水資源需要

老鴉河水庫多年平均徑流量高達(dá)3444萬m3，是王堂水庫的3.76倍，由于下游沿淮河岸邊提灌站的修建和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，目前實(shí)際需要灌溉面積只有3200hm2，考慮水庫為多年調(diào)節(jié)水庫，除去水庫水面蒸發(fā)、滿足本灌區(qū)的灌溉需求外，老鴉河水庫每年還棄水1300多萬m3。如果將這1300多萬m3的水引入王堂水庫，不僅可充分利用現(xiàn)有水資源，解決王堂水庫灌區(qū)灌溉需求，促進(jìn)水生態(tài)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，有利于工程管理，還可為甘岸辦事處、長臺關(guān)鄉(xiāng)及城陽城保護(hù)區(qū)工業(yè)和居民用水提供足夠的水源保障。

表2 老鴨河灌區(qū)和王堂灌區(qū)綜合灌水定額表

同時，河南省淮河干流上的控制工程——出山店水庫已經(jīng)于2014年11月28日正式開工建設(shè)，出山店水庫是一座以防洪為主，結(jié)合供水、灌溉、兼顧發(fā)電等綜合利用的大型水利樞紐工程，壩址位于信陽市以西15km的出山店村（大壩位置詳見圖1）。水庫控制流域面積2900km2，采用1000a一遇洪水設(shè)計，10000a一遇洪水校核，正常蓄水位為88.00m，設(shè)計水位為95.65m，校核水位為98.03m，總庫容12.37億m3，壩頂高程100.30m，計劃2019年5月底前全面完成工程建設(shè)任務(wù)。出山店水庫建成后，老鴉河水庫灌區(qū)土地大部分將被淹沒，灌溉面積將銳減少至680hm2，每年將白白棄水2700多萬m3。

2.3 水生態(tài)和水產(chǎn)養(yǎng)殖需要

由于連年缺水，王堂水庫長時間低水位運(yùn)行，導(dǎo)致水庫對外源營養(yǎng)鹽輸入的緩沖能力減弱，水質(zhì)惡化風(fēng)險加大，水體生態(tài)系統(tǒng)脆弱性增強(qiáng)。王堂水庫養(yǎng)魚水面234hm2，由于水深較淺，特別適宜水產(chǎn)養(yǎng)殖，可是由于連年缺水，嚴(yán)重影響水產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2011年8月，由于庫水位低于死水位1m，水溫升高，魚類浮頭嚴(yán)重，造成7萬kg魚類死亡，漁業(yè)生產(chǎn)損失慘重。

2.4 城鎮(zhèn)供水需求

由于城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)對清潔水源的需求快速加大，據(jù)統(tǒng)計，王堂水庫下游甘岸辦事處、長臺關(guān)鄉(xiāng)及城陽城保護(hù)區(qū)每年需工業(yè)和居民用水456萬m3。

2.5 工程管理需要

連年的超低水位運(yùn)行，導(dǎo)致王堂水庫周邊地下水持續(xù)大幅度下降，不僅增加了灌溉的難度，而且有可能對工程產(chǎn)生不利影響，特別是突發(fā)暴雨期間非常容易導(dǎo)致周邊滑坡，對水庫工程管理和大壩安全造成重大影響。

綜上所述，為了盡快解決王堂水庫缺水問題，徹底改善下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)居民用水基本條件，老鴉河水庫向王堂水庫進(jìn)行調(diào)水運(yùn)用是非常必要的。

3 調(diào)水的可行性

3.1 管理部門

老鴉河水庫和王堂水庫均位于信陽市平橋區(qū)，兩水庫管理處的上級管理部門都是平橋區(qū)水利局，有利于調(diào)水工程的組織協(xié)調(diào)和供水的統(tǒng)一調(diào)配。

3.2 地理位置和水位

兩水庫均位于淮河左岸，老鴉河水庫相對淮河的位置處于王堂水庫的上游，直線距離僅8.20km(詳見圖1)；老鴉河水庫設(shè)計水位比王堂水庫高6.16m，通過引水工程，老鴉河水庫水可以自流到王堂水庫。

圖1 老鴉河水庫向王堂水庫調(diào)水工程平面圖

3.3 調(diào)水方案選擇

經(jīng)過現(xiàn)場勘測與綜合分析研究，擬定出以下三個調(diào)水方案：方案A：從老鴉河水庫重新開渠直接到達(dá)王堂水庫；方案B：利用老鴉河干渠，再開挖第七、第八支渠，分別到達(dá)王堂水庫灌區(qū)南、北干渠，通過干渠向下游灌溉和提供城鎮(zhèn)供水；方案C：利用老鴉河水庫干渠查山鄉(xiāng)肖店村以上渠段，再開挖明渠和修建引水隧洞到王堂水庫，通過王堂水庫灌區(qū)向下游灌溉和提供城鎮(zhèn)供水。

方案A距離最近，但涉及大量土地占壓、居民搬遷，需新建大量配套建筑物等，由于投資巨大而不現(xiàn)實(shí)，故方案A首先排除；方案B和C均是利用老鴉河灌渠。B方案是在老鴉河干渠尾端分別開挖第七、第八支渠直接延伸到王堂灌區(qū)南、北干渠，需修建40m長渡槽兩處，30m長倒虹3處。因連接段處于渠道尾端，限于地形限制，僅能增加灌溉面積240hm2。方案C是在老鴉河干渠8+520樁號處開挖明渠400m作為進(jìn)口段，再鑿?fù)?161m的隧洞，出口再開挖80m明渠，即可到達(dá)王堂水庫。通過多年調(diào)節(jié)，科學(xué)調(diào)度，擴(kuò)大灌溉面積1466hm2，還可為王堂水庫水生態(tài)和水產(chǎn)養(yǎng)殖提供水源保障。

方案B和C都能向下游三鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和居民提供清潔的飲用水，經(jīng)估算，方案C投資是方案B的1/2，增加灌溉面積1466hm2，是方案B的6.10倍，還可大大增加灌溉和水產(chǎn)養(yǎng)殖效益，保持水庫的水生態(tài)平衡，故方案C是最切實(shí)可行的。

3.4 經(jīng)濟(jì)分析與評價

按照《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價規(guī)范》和《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》對項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價，項(xiàng)目建設(shè)期1a，正常運(yùn)行期20a。經(jīng)估算，本調(diào)水工程（方案C）總投資為1356.60萬元，調(diào)水工程年生產(chǎn)、維修、管理及相關(guān)業(yè)務(wù)等費(fèi)用40.70萬元；調(diào)水工程年農(nóng)業(yè)灌溉效益增加222.20萬元，水產(chǎn)養(yǎng)殖效益增加25萬元，供水效益為182.40萬元。

經(jīng)計算，國民經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）為1053萬元，>0；經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.45，>1；經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率（EICR）為17.60%，大于社會折現(xiàn)率12%，投資回收年限為4.49a，從以上分析結(jié)果可以看出，該調(diào)水工程經(jīng)濟(jì)上合理可行。

4 結(jié)語

老鴉河水庫向王堂水庫調(diào)水運(yùn)用，可以充分利用老鴉河水庫水資源，不僅可通過王堂灌區(qū)原有的渠道和提灌站擴(kuò)大灌溉面積1466hm2，極大地改善灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收打下良好基礎(chǔ)，還可使王堂水庫下游甘岸辦事處、長臺關(guān)鄉(xiāng)及城陽城保護(hù)區(qū)居民喝上放心水，為水庫水生態(tài)和水產(chǎn)養(yǎng)殖提供足夠的水源保障，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)快速發(fā)展。老鴉河水庫向王堂水庫調(diào)水運(yùn)用，投入小，產(chǎn)出大，社會效益高，環(huán)境效益好，經(jīng)濟(jì)效益顯著，不僅非常必要，而且切實(shí)可行。

[1]姜海萍.河南省信陽市鲇魚山水庫稻田灌區(qū)節(jié)水措施[J].科學(xué)之友，2008（8）：18.

[2]易亮，祝新建，陳懷亮，等.信陽市干旱成因及其防御對策[J].生態(tài)科學(xué)，2006，25（3）253-257.