引黃入冀補(bǔ)淀工程河北引水總量控制因子淺析

劉立華，耿建康，宋亞凈

引黃入冀補(bǔ)淀工程河北引水總量控制因子淺析

劉立華，耿建康，宋亞凈

(河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北石家莊050021)

充分利用引黃水是緩解河北省水資源短缺的有效途徑。本文通過(guò)對(duì)影響引黃入冀補(bǔ)淀工程引水總量的小浪底水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行管理、黃河下游各條件下的流量要求等控制因子的分析，確定多年平均引黃水量，進(jìn)而為工程調(diào)度運(yùn)行管理提供技術(shù)支撐。

引黃入冀補(bǔ)淀；引水總量；運(yùn)行管理；控制因子

1 項(xiàng)目背景

河北省屬典型的資源型缺水省份，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展是靠嚴(yán)重超采地下水，以犧牲農(nóng)業(yè)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展為代價(jià)的。雖然南水北調(diào)中線(xiàn)工程全線(xiàn)完成，按照規(guī)劃，5年內(nèi)，河北省可以調(diào)蓄30億m3長(zhǎng)江水，但南水北調(diào)主要補(bǔ)充城市生活及工業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉問(wèn)題依然不能解決。缺水已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全和社會(huì)政治穩(wěn)定的重大問(wèn)題，已成為制約河北省構(gòu)建和諧社會(huì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。面對(duì)水資源嚴(yán)重短缺的狀況，河北省在開(kāi)源、節(jié)流、加強(qiáng)管理等方面作出了積極努力。從目前供水系統(tǒng)看，最具開(kāi)發(fā)潛力的是黃河水。根據(jù)《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》，河北省與天津享有18.44億m3黃河水量指標(biāo)。目前河北省僅有位山一條輸水線(xiàn)路，沒(méi)有引黃專(zhuān)用通道，引水時(shí)間與灌溉不匹配、水價(jià)偏高、工程運(yùn)行管理及協(xié)調(diào)難度大，自1993～2011年，河北省利用位山引黃入冀工程共實(shí)施引水17次，共引水32.733億m3，年均引水量?jī)H1.93億m3，遠(yuǎn)低于位山線(xiàn)路年設(shè)計(jì)引水5億m3指標(biāo)。

為緩解河北省水資源短缺局面，充分高效利用引黃水，河北省實(shí)施了引黃入冀補(bǔ)淀工程。工程自河南濮陽(yáng)渠村引黃閘引水，主要經(jīng)南湖干渠、沿第三濮清南干渠經(jīng)向西北自清豐縣南留固村穿衛(wèi)河入河北境內(nèi)新開(kāi)渠、留固溝、東風(fēng)渠、支漳河、老漳河、滏東排河、北排河、紫塔干渠、古洋河、小白河等最終入白洋淀。工程全部采用自流明渠輸水方式。工程輸水線(xiàn)路途經(jīng)河南、河北2省6市(濮陽(yáng)市、邯鄲市、邢臺(tái)市、衡水市、滄州市、保定市) 23個(gè)縣市區(qū)，線(xiàn)路總長(zhǎng)482km，其中河南省境內(nèi)為84km，河北省境內(nèi)398km，采用自流輸水方式。

2 引水原則

(1)以供定需原則。經(jīng)分析，引黃入冀補(bǔ)淀工程受水區(qū)27個(gè)縣(市、區(qū))在東線(xiàn)二期實(shí)施條件下，維持現(xiàn)狀虧水灌溉水平，缺水14.55億m3；如按照充分灌溉即使強(qiáng)化節(jié)水條件下規(guī)劃水平年2020年?yáng)|線(xiàn)二期實(shí)施缺水19.37億m3，需水缺口較大，因此引黃入冀補(bǔ)淀工程引水量應(yīng)按以供定需原則。

(2)設(shè)置專(zhuān)用引水通道原則。目前河北省位山引黃自1993～2011年，利用位山引黃入冀工程共實(shí)施引水17次，年均引水量?jī)H1.93億m3，遠(yuǎn)低于位山線(xiàn)路年設(shè)計(jì)引水5億m3指標(biāo)。黃河水量分配未用足用好的主要原因就是沒(méi)有引黃專(zhuān)用通道，因此引黃入冀補(bǔ)淀工程輸水渠道應(yīng)疊加原用水戶(hù)規(guī)模。

(3)原有用水戶(hù)優(yōu)先原則。即在滿(mǎn)足利津斷面生態(tài)環(huán)境需求和花園口防凌控制的基礎(chǔ)上，優(yōu)先滿(mǎn)足原有河南、山東和河北(6.2億m3)用水戶(hù)的引水要求，再滿(mǎn)足引黃入冀補(bǔ)淀引水要求。

本次引黃入冀補(bǔ)淀工程規(guī)模疊加了河南渠村灌區(qū)本身規(guī)模，河南、河北2省可在設(shè)計(jì)引黃時(shí)段內(nèi)同時(shí)引水，另外工程為永久性工程，有利于工程調(diào)度管理。本文主要分析影響河北引黃水量控制因子以便確定引黃總量規(guī)模，進(jìn)而為工程調(diào)度運(yùn)行管理提供技術(shù)支撐。

3 影響河北引黃水量控制因子分析

黃河下游河段以防洪、處理泥沙、供水為主。小浪底水庫(kù)主要承擔(dān)下游河段防洪(防凌)、減淤、供水、灌溉及發(fā)電任務(wù)，小浪底水庫(kù)調(diào)度對(duì)防止下游河道功能性不斷流也具有重要作用。

3.1 《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》

2010年10月國(guó)務(wù)院下發(fā)“國(guó)務(wù)院關(guān)于全國(guó)水資源綜合規(guī)劃(2010～2030)的批復(fù)”(國(guó)函［2010］118號(hào))，批復(fù)《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃》。作為該規(guī)劃重要組成部分《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》的黃河水資源配置方案如下。

(1)現(xiàn)狀至南水北調(diào)東、中線(xiàn)工程生效前。黃河“87”分水方案的適用條件是在南水北調(diào)工程生效以前，因此在南水北調(diào)東、中線(xiàn)工程生效以前，黃河水資源配置方案仍為黃河“87”分水方案。

考慮到黃河水資源量的減少，統(tǒng)籌考慮河道內(nèi)外用水需求，在“87”分水方案的基礎(chǔ)上配置河道內(nèi)外水量，配置河道外可利用水量為341.16億m3，入海水量193.63億m3。其中河北、天津配置黃河水量18.44億m3。

(2)南水北調(diào)東中線(xiàn)生效后至南水北調(diào)西線(xiàn)一期工程生效以前。以2020年為配置水平年，對(duì)于向河北、天津配置水量，2002年國(guó)務(wù)院批復(fù)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》在海河流域水資源供需分析時(shí)指出“考慮到南水北調(diào)即將實(shí)施，本次規(guī)劃只將引黃濟(jì)冀水量計(jì)入可供水量。引黃濟(jì)冀可供水量按穿衛(wèi)樞紐能力5億m3計(jì)(折算至黃河邊為6.2億m3)，其中供城市1.46億m3，供農(nóng)村3.54億m3”。因此，南水北調(diào)東、中線(xiàn)工程生效后，因其供水區(qū)包含了河北、天津的部分地區(qū)，加上黃河水資源緊缺的實(shí)際，仍考慮向河北配置6.2億m3水量，不再考慮向天津配置水量。但是在必要時(shí)，根據(jù)河北、天津的缺水情況和黃河流域來(lái)水情況，可以向河北、天津應(yīng)急供水。

(3)小浪底水庫(kù)入庫(kù)水量。小浪底入庫(kù)水量，按小浪底斷面多年平均天然來(lái)水量減去小浪底斷面以上配置水量計(jì)算?，F(xiàn)狀，小浪底水庫(kù)多年平均入庫(kù)水量為275.7億m3，其中汛期138.4億m3，非汛期137.3億m3；2020年，小浪底水庫(kù)多年平均入庫(kù)水量為258.6億m3，其中汛期130.7億m3，非汛期127.9億m3。

(4)小浪底水庫(kù)水位控制。小浪底水庫(kù)按正常運(yùn)用期運(yùn)用。汛期7～9月小浪底水庫(kù)按照汛限水位254m(相應(yīng)庫(kù)容10億m3)控制運(yùn)行，汛末10月可蓄至正常蓄水位275m(相應(yīng)庫(kù)容51億m3)；非汛期11月至翌年6月按正常蓄水位275m控制運(yùn)行。

(5)小浪底以下水量配置。現(xiàn)狀，黃河小浪底以下河段配置水量133.42億m3，其中河北、天津18.44億m3，引水時(shí)段為冬4月(11月至翌年2月)。2020年水平，黃河小浪底以下河段配置水量122.7億m3，其中河北6.2億m3。

(6)黃河下游功能性不斷流要求。黃河下游不斷流的標(biāo)準(zhǔn)是滿(mǎn)足主要斷面生態(tài)環(huán)境需水要求，根據(jù)下游用水量大的特點(diǎn)，滿(mǎn)足利津斷面生態(tài)環(huán)境需水就基本能夠滿(mǎn)足下游河道生態(tài)環(huán)境需水要求。因此用利津斷面生態(tài)環(huán)境需水代表下游防斷流和河口生態(tài)環(huán)境要求，利津斷面生態(tài)環(huán)境需水主要包括河道不斷流、河口三角洲濕地、水質(zhì)、水生生物需水等。綜合考慮各研究成果，從維持功能性不斷流考慮，利津斷面非汛期生態(tài)環(huán)境流量分月過(guò)程為，4～6月最小流量300m3/s；11月至翌年3月根據(jù)黃河水量調(diào)度年預(yù)案編制情況，按100m3/s控制；汛期平均最小流量(不含輸沙水量)為280m3/s。

(7)黃河下游防凌控制。根據(jù)黃河下游防凌特點(diǎn)，小浪底水庫(kù)防凌控制主要影響12和2月，流量過(guò)程由大到小控制，1月也要考慮。因此，設(shè)定小浪底水庫(kù)防凌控制花園口斷面流量為：12月平均500m3/s，1和2月平均400m3/s。

(8)河南、河北引水流量規(guī)模。在節(jié)約土地資源，節(jié)省投資，充分利用現(xiàn)有工程前提下，確定新、老引黃閘渠首設(shè)計(jì)流量為150.0m3/s。

4 結(jié)語(yǔ)

充分利用引黃水是緩解河北省水資源短缺的有效途徑。本文通過(guò)分析小浪底水庫(kù)入庫(kù)水量、小浪底水庫(kù)水位控制、小浪底以下水量配置、黃河下游功能性不斷流要求、黃河下游防凌控制、河南河北引水流量規(guī)模和用水戶(hù)優(yōu)先方式等影響引黃入冀補(bǔ)淀工程引水總量的控制性因子，以便最終確定多年平均引水總量。

［1］國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家計(jì)委和水電部關(guān)于黃河可供水量分配方案報(bào)告的通知［Z］.1987.

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TV213

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1672-2469(2017)03-0023-02

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2017.03.011

2017-01-17

劉立華(1977年—)，男，高級(jí)工程師。