曹娥江至寧波應(yīng)急引水方案研究

魏芳芳，陳 潔（寧波市境外引水辦公室， 浙江 寧波 315000）

曹娥江至寧波應(yīng)急引水方案研究

魏芳芳，陳 潔
（寧波市境外引水辦公室， 浙江 寧波 315000）

為了緩解水資源供需矛盾，曹娥江至寧波引水（引曹南線）工程建成之前，利用已建成的曹娥江至慈溪引水工程（引曹北線）在干旱期間對寧波應(yīng)急引水，是寧波市當前急需解決的重要課題。在對引曹北線工程挖潛方案等前期研究的基礎(chǔ)上，通過分析姚江歷年水文情況、查清引水線路相關(guān)河道及閘站的管理現(xiàn)狀、與相關(guān)部門座談等方式，最后提出切實可行的曹娥江至寧波應(yīng)急引水方案。

引曹南線；應(yīng)急引水；姚江

1 問題的提出

寧波市是個水資源量相對短缺的城市，多年平均水資源總量75.31億m3，可供開發(fā)利用的地表水資源量僅為25.58億m3[1]。全市人均水資源占有量偏少且時空分布不均，加之部分河道水質(zhì)污染等原因，嚴重制約了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

引曹南線是浙東引水工程6大子工程之一，90%保證率年份為寧波市城市環(huán)境用水和舟山大陸引水供水3.19 億m3[2]。工程自2003年開始著手實施，但是由于多方面的原因，目前尚處于前期階段。引曹北線工程自2014年6月進入常態(tài)化運行階段，90%保證率年份分別向余姚、慈溪供水7 000萬，2.4億m3。

2 研究過程

2.1 應(yīng)急引水需求分析

2.1.1 姚江取水需求

現(xiàn)狀情況下，姚江干流取水主要滿足3方面用水需求：姚江工業(yè)水廠用水、舟山市大陸引水及鄞西、鄞東南與江北鎮(zhèn)海3大平原農(nóng)業(yè)灌溉及生態(tài)環(huán)境用水。

（1）姚江工業(yè)水廠。主要供水對象為鎮(zhèn)海煉化、北侖臺塑和大榭化工項目等大工業(yè)用戶，其供水能力的保證對于支撐寧波市工業(yè)發(fā)展具有關(guān)鍵作用，目前該水廠仍由姚江單一水源供給，設(shè)計規(guī)模為50萬t/d，目前現(xiàn)狀取水量在25萬 ～ 27萬t/d。

（2）舟山大陸引水。舟山地處海島，山地源短，無過境客水，屬于水資源緊缺地區(qū)，舟山市委市政府在1995年就提出了“舟山發(fā)展水為先，大陸引水是根本”的發(fā)展戰(zhàn)略。舟山大陸引水工程分3期實施，3期工程的取水水源均僅為姚江河道。目前舟山大陸引水現(xiàn)狀取水量在8萬 ～ 10萬m3/d。

（3）農(nóng)業(yè)灌溉及生態(tài)環(huán)境用水。下姚江兩岸布設(shè)有大量農(nóng)田，且兩岸平原河網(wǎng)密布，為滿足鄞西、鄞東南與江北鎮(zhèn)海3大平原農(nóng)業(yè)灌溉及生態(tài)環(huán)境用水，姚江沿線共布設(shè)取水泵站21座，取水水源均僅為姚江河道，總規(guī)模達87.12 m3/s。農(nóng)業(yè)用水高峰期間（每年7月20日至8月15日），姚江河道平均每日取水量高達100萬 ～ 150萬m3，因姚江自身調(diào)蓄能力有限，姚江干流水位變化較為明顯，下降幅度達10 ～ 15 cm/d。

目前正常年份下姚江因季節(jié)性缺水（在限制兩岸生態(tài)環(huán)境用水量條件下），年缺口在8 000萬m3左右，其中夏季高溫干旱季節(jié)缺水4 000萬m3。若考慮到生態(tài)環(huán)境用水需求，姚江取水需求將進一步提升，現(xiàn)狀寧波市環(huán)境用水量維持在2.5億m3。

2.1.2 河網(wǎng)水環(huán)境需求

作為水生態(tài)文明城市的建設(shè)試點，隨著“五水共治”的不斷深入，作為連接江北鎮(zhèn)海、鄞東南及鄞西3大平原河網(wǎng)的姚江干流，其水質(zhì)要求將進一步提高?，F(xiàn)狀情況下，姚江平原區(qū)河網(wǎng)水質(zhì)較差，為IV類 ～ 劣V類，劣于III類標準的主要項目有溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、BOD5、氨氮及總磷等。

曹娥江至寧波應(yīng)急引水工程水源地錢塘江河口除總磷指標外，其他水質(zhì)項目總體情況較好，通過本工程對姚江干流兩岸河網(wǎng)的配水，寧波市平原河網(wǎng)水環(huán)境將得到顯著改善。

2.1.3 通航對姚江水位的要求

目前，300 ～ 500 t級船舶通航對姚江水位的控制要求分為2段，以蜀山大閘為界，蜀山大閘上游段（上姚江）通航控制水位為0.33 ～ 1.33 m；蜀山大閘下游段（下姚江）通航控制水位為0.33 ～ 1.13 m，最佳通航水位為0.63 ～ 1.13 m[3]。

根據(jù)對余姚、丈亭及姚江大閘水位站多年水位資料統(tǒng)計分析，上姚江水位自2005年底蜀山大閘建成之后，水位變幅減小，近10 a最低水位為0.70 m（2008年9月份），符合最佳通航要求的多年平均可通航天數(shù)為179 d，僅占1 a中的50%。下姚江近10 a每年低于通航最低水位要求的天數(shù)維持在30 d左右，極端最低水位為- 1.47 m（2005年7月），下姚江多年平均可通航天數(shù)為246 d左右。

姚江水位過低對通航造成不利影響，而應(yīng)急引水工程的實施將在干旱缺水期間對通航產(chǎn)生一定的正面影響。

2.2 應(yīng)急引水能力分析

引曹北線取水樞紐三興閘設(shè)計引水流量為60.00 m3/s，但經(jīng)統(tǒng)計分析，多年平均滿引天數(shù)僅為29 d。因此，從頭部樞紐引水能力上來說，引曹北線是有潛力向?qū)幹鄣貐^(qū)引水的。依據(jù)前期委托設(shè)計單位編制引曹北線挖潛報告，在推薦近期先實施護岸整治工程工況下，引曹北線至寧舟地區(qū)最大引水流量12.00 m3/s，引曹北線余姚南支線最大引水流量3.00 m3/s，兩者合計最大引水流量15.00 m3/s[4]。

2013年2月，結(jié)合浙江省水利廳組織的引曹北線試通水方案，在不影響其調(diào)度的前提下，寧波對挖潛線路方案試引水，并委托寧波市水文站對相關(guān)閘站的水位、流量、水質(zhì)進行監(jiān)測，以檢驗該線路在未進行任何整治工作情況下目前實際的引水能力。

通過監(jiān)測得知主要閘站過水能力如下：牟山閘最大日均流量可達到10.10 m3/s；長壩閘最大過水能力為9.10 m3/s；湖塘江最大引水能力可達到14.00 m3/s。

通過實地調(diào)研主要河道及閘站現(xiàn)狀規(guī)模及管轄情況，見表1。目前，現(xiàn)狀河道總體順直，河面較寬，目前無圍堰等障礙物，引水條件較好。

表1 主要河道及閘站現(xiàn)狀規(guī)模一覽表

2.3 實施進展

2013年 7月1日出梅后，甬舟兩地出現(xiàn)持續(xù)高溫干旱天氣，旱情嚴峻。寧波市從 26日啟動姚江干旱Ⅲ級預警，進入節(jié)制供水期。8月9日，甬舟兩地人民政府聯(lián)合向浙江省人民政府發(fā)函，請求抓緊開啟通明排水閘，實施曹娥江向姚江、舟山抗旱補水。根據(jù)浙江省人民政府要求，省防指辦組織召開協(xié)調(diào)會議，會議同意在引曹北線基礎(chǔ)上，通過虞北平原現(xiàn)有河道和虞甬運河，開啟驛亭閘、長壩閘，與牟山閘聯(lián)合向余姚輸水，再經(jīng)蜀山大閘向下姚江補水。

3 研究結(jié)果

3.1 啟動條件

以姚江大閘水文站斷面為控制斷面，當姚江水位0.73 m以上時，為蓄水正常期，沿江用水正常取水[7]。當姚江水位下降至- 0.07 m以下時，且近期無明顯降雨，預測水位將繼續(xù)下降時，則適時發(fā)布II級預警，姚江水源調(diào)度進入限制供水期。結(jié)合多方意見，建議將引水水位調(diào)整至- 0.07 m，即當姚江水位降至此水位時，協(xié)商各方啟動應(yīng)急引水；但當姚江水位下降至0.73 m時，則開始做好引水準備。

3.2 引水線路

經(jīng)多方協(xié)商，本應(yīng)急引水主要線路為引曹北線余姚南支線即：三興閘—虞北河—閘頭堰閘—虞東河南段—牟山閘—牟山江—湖塘江—西橫河閘—馬渚中河—斗門閘—上姚江—蜀山大閘—下姚江。

輔助線路為引曹北線挖潛線路即：曹娥江水經(jīng)三興閘后流經(jīng)虞北河，再由百崧河、蓋南河匯入虞甬運河，經(jīng)驛亭閘、長壩閘與引曹北線南支線合匯入湖塘江。

3.3 引水水量

當姚江水資源調(diào)度進入節(jié)制供水期后，根據(jù)姚江用水情況及多方協(xié)商，初步計劃余姚市蜀山大閘每日向?qū)幉ㄒㄏ乱?yīng)急補水流量原則上為15.00 m3/s，即每日引水總量100萬m3?？紤]到上姚江干流兩岸地區(qū)于干旱期間的取水情況，所缺總水量由余姚市防辦協(xié)調(diào)姚江干流兩岸的陸埠、雙溪口2座水庫予以保證。

3.4 組織實施

一般情況下，按如下程序組織實施：浙東引水管理局負責引曹北線工程的運行、協(xié)調(diào)和監(jiān)督等；寧波市引水辦負責向?qū)幉ㄊ蟹姥捶篮抵笓]部辦公室（寧波市防指辦））提出引調(diào)水意見，并報告浙東引水管理局；寧波市防指辦負責與余姚市防汛防旱指揮部辦公室（余姚市防指辦））的引水協(xié)調(diào)工作；余姚市防指辦負責沿線西橫河閘、斗門閘、蜀山大閘閘門的管理調(diào)度以及可能的陸埠水庫、雙溪口水庫的水源調(diào)度。

當遭遇特殊干旱期或其他因素造成的上面方式落實不力時，則建議采用如下方式：甬舟兩地防汛防旱指揮部辦公室向浙江省防汛抗旱指揮部辦公室提出引水需求，由其統(tǒng)一部署。

3.5 資金保障

由于姚江抗旱應(yīng)急引水工作涉及到兩市三地，線路長，范圍廣，沿線閘站眾多，為了提高沿線各單位部門的工作積極性，保證姚江應(yīng)急引水工作順利開展，對本引水工作實行一定的經(jīng)濟補償措施，具體另行協(xié)商。

3.6 管理保障

引水期間密切關(guān)注引水沿線的天氣狀況、定期沿線巡查、定期測量主要閘站流量、做好統(tǒng)計總結(jié)工作等。

4 結(jié) 語

本文通過前期研究、過程調(diào)研以及座談協(xié)商等多種方式，得出如下結(jié)論：

（1）目前，正常年份下姚江因季節(jié)性缺水年缺口在8 000萬m3左右，其中夏季高溫干旱季節(jié)缺水達4 000萬m3，姚江干旱期間的應(yīng)急引水非常必要。

（2）結(jié)合各方訴求形成切實可行的曹娥江至寧波應(yīng)急引水方案，主要包括啟動條件、引水水量、組織實施、資金保障、管理保障等方面。

（3）建議下一步繼續(xù)加強與引水沿線各方溝通協(xié)調(diào)，進一步細化落實應(yīng)急引水工作操作及保障，保證干旱期間應(yīng)急引水工作順利開展。

[1] 金德鋼，張建勛，楊輝.寧波市水資源綜合規(guī)劃(2005 — 2030) [R].寧波：寧波市水利局，2005：33 - 39.

[2] 水利部，浙江省人民政府.錢塘江河口水資源配置規(guī)劃[R].杭州：浙江省人民政府，2005.

[3] 馬文彬，金躍群，徐秀娥.杭甬運河上虞段初步設(shè)計[R].杭州：浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院，2005.

[4] 周芬，王靈敏，方海挺.浙東引水曹娥江至慈溪引水工程潛力分析專題研究[R].杭州：浙江省水利水電勘測設(shè)計院，2013.

（責任編輯 姚小槐）

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魏芳芳(1988 - )，女，工程師，大學本科，主要從事寧波市境外引水工程協(xié)調(diào)管理工作。

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