引江濟(jì)淮工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水合理性及補(bǔ)水范圍分析

王萬

（安徽省水利水電勘測設(shè)計院 合肥 230088）

引江濟(jì)淮工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水合理性及補(bǔ)水范圍分析

王萬

（安徽省水利水電勘測設(shè)計院 合肥 230088）

基于引江濟(jì)淮工程的定位和功能，從保障糧食安全角度分析工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水的合理性；針對不同農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水范圍對工程規(guī)模的影響開展方案綜合比選，確定引江濟(jì)淮工程最終的農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍，為工程設(shè)計提供依據(jù)。

引江濟(jì)淮 灌溉補(bǔ)水 補(bǔ)水范圍 調(diào)水規(guī)模

1 引江濟(jì)淮工程基本情況

引江濟(jì)淮工程溝通長江、淮河兩大流域，穿越皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)、合肥經(jīng)濟(jì)圈和中原經(jīng)濟(jì)區(qū)三大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略區(qū)，地跨皖豫兩省15市55縣市區(qū)，受水區(qū)總面積7.06萬km2。工程由引江濟(jì)巢、江淮溝通、江水北送三段組成，輸水線路總長1048.68km。引江濟(jì)巢段采用西兆河線路和菜子湖線路雙線輸水，江淮溝通段自派河口泵站提水后，利用派河輸水，經(jīng)新建蜀山泵站樞紐提水后，沿新開挖江淮分水嶺渠段輸水，接?xùn)|淝河后入瓦埠湖，出瓦埠湖后經(jīng)東淝閘入淮河干流，再通過沙潁河、西淝河、渦河等向淮河以北輸水，自淮河干流向淮北受水區(qū)輸水的線路統(tǒng)稱江水北送段。2016年國家發(fā)改委以發(fā)改委農(nóng)經(jīng)〔2016〕2632號文正式批復(fù)引江濟(jì)淮工程，并于當(dāng)年12月29日正式開工建設(shè)。

工程設(shè)計引江規(guī)模為300m3/s，入淮河規(guī)模為280m3/s，規(guī)劃2030年和2040年多年平均引江水量分別為33.03億m3和43.00億m3。

2 引江濟(jì)淮工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水合理性分析

引江濟(jì)淮工程是否考慮農(nóng)業(yè)灌溉和安排多少農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水面積，直接影響工程建設(shè)目標(biāo)和工程定位。從半個世紀(jì)論證情況看，農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水一直是引江濟(jì)淮工程的建設(shè)目標(biāo)之一，其差別主要反映在工程建設(shè)任務(wù)順序安排和灌溉面積大小上。經(jīng)分析認(rèn)為，引江濟(jì)淮工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水是十分必要的，其合理性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

規(guī)劃范圍是我國糧食生產(chǎn)核心區(qū)之一和為數(shù)不多的糧食凈調(diào)出區(qū)，在國家糧食安全戰(zhàn)略中地位重要。引江濟(jì)淮工程規(guī)劃范圍大部地區(qū)屬于我國的糧食生產(chǎn)核心區(qū)，根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)〈全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃（2009-2020年）〉的通知》（國辦發(fā)〔2009〕47號），《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃（2009-2020年）》確定的800個糧食生產(chǎn)核心區(qū)產(chǎn)糧大縣中，該工程規(guī)劃范圍涉及33個，占全部糧食生產(chǎn)核心區(qū)產(chǎn)糧大縣的4.13%，到規(guī)劃2020年，該工程規(guī)劃范圍涉及的33個糧食主產(chǎn)縣糧食增產(chǎn)任務(wù)為58.41億斤，占全國糧食增產(chǎn)任務(wù)的5.8%。糧食是關(guān)系國計民生的重要商品，是關(guān)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家自立的基礎(chǔ)，解決好十幾億人口的吃飯問題，保障國家糧食安全始終是治國安邦的頭等大事。隨著人口增加，我國糧食消費(fèi)呈剛性增長，同時，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程加快，水土資源、氣候等制約因素使糧食持續(xù)增產(chǎn)的難度加大，利用國際市場調(diào)劑余缺的空間越來越小。此前近20年，我國堅持的糧食安全基本原則是“糧食自給率不低于95%”，但到2012年底，糧食自給率已跌破90%。維護(hù)國家糧食安全立足水利和科技支撐，提高糧食綜合生產(chǎn)能力，確保國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給。安徽、河南是全國為數(shù)不多的糧食凈調(diào)出省，水利是農(nóng)業(yè)的命脈，發(fā)展灌溉是確保農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施。

從保障國家糧食安全、完成國家糧食增產(chǎn)任務(wù)的大局出發(fā)，利用該工程調(diào)水進(jìn)行農(nóng)業(yè)補(bǔ)充灌溉是必要的，也是迫切的。

規(guī)劃范圍當(dāng)?shù)貋硭痪凸喔人炊倘保瑢Z食穩(wěn)產(chǎn)影響極大。規(guī)劃范圍內(nèi)的淮河流域當(dāng)?shù)厮Y源短缺，耕地畝均占有水資源量不及全國平均水平的四分之一。因降雨年際變化大、年內(nèi)分布不均，干旱年農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積大、糧食減產(chǎn)損失重。據(jù)資料統(tǒng)計，自1978年以來，發(fā)生旱災(zāi)12年，平均約為4年一遇。其中流域性大旱年份有1978年、1994年、2001年，安徽省淮河流域成災(zāi)面積分別為1799萬畝、2774萬畝、2592萬畝，糧食減產(chǎn)分別達(dá)130萬t、187萬t、268萬t。其中淮北地區(qū)受災(zāi)面積分別為1351萬畝、2007萬畝、1655萬畝，糧食減產(chǎn)分別達(dá)71萬t、114萬t、133萬t。在其他歷次中小旱年9年中，安徽省淮河流域受旱成災(zāi)面積平均308萬畝，其中淮北地區(qū)受旱成災(zāi)面積平均為235萬畝；安徽省淮河流域糧食減產(chǎn)平均為92萬t，其中淮北地區(qū)糧食減產(chǎn)在65萬t。中小旱年旱災(zāi)成因既有水源不足，也有灌區(qū)工程配套等因素。自1978年以來，歷年受旱成災(zāi)面積及糧食減產(chǎn)見表1。

根據(jù)淠史杭灌區(qū)試驗得出灌區(qū)缺水量與減產(chǎn)量關(guān)系曲線，沿淮淮北地區(qū)水稻在缺水率達(dá)20%以上時，糧食減產(chǎn)明顯；根據(jù)河南省新鄉(xiāng)灌區(qū)小麥缺水量與減產(chǎn)量關(guān)系曲線，淮河以北小麥?zhǔn)芎?，也會造成明顯減產(chǎn)，在缺水率50%以下時小麥作物減產(chǎn)量與缺水率呈線性關(guān)系。

沿淮淮北閘壩調(diào)蓄場所多為工業(yè)與農(nóng)業(yè)共用水源，工業(yè)擠占農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)業(yè)抗旱影響工業(yè)用水的矛盾突出。引江濟(jì)淮工程規(guī)劃范圍內(nèi)的沿淮淮北地區(qū)，近年來因城鎮(zhèn)化、工業(yè)化加快推進(jìn)，城市生活、工業(yè)用水量呈快速增長，工業(yè)用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)灌溉已成為一種常態(tài)。在當(dāng)?shù)厮床蛔愕臈l件下，農(nóng)業(yè)用水不斷受到擠占，灌溉保證率呈降低趨勢。在僅僅依靠本流域水資源的情況下，農(nóng)業(yè)用水的空間將會被進(jìn)一步擠壓，引江濟(jì)淮工程調(diào)水入淮河向灌區(qū)補(bǔ)水是退還農(nóng)業(yè)被擠占水量有效途徑。

淮河于20世紀(jì)50～60年代，興建了大量水利工程，干支流上游興建大中型水庫，淮河干支流上建設(shè)大量節(jié)制工程，原主要任務(wù)之一是滿足農(nóng)業(yè)灌溉。引江濟(jì)淮工程規(guī)劃范圍內(nèi)，歷史和現(xiàn)狀情況下，沿淮地區(qū)灌區(qū)農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)生活、工業(yè)供水基本為同一水源和同一調(diào)蓄場所，在干旱年份，經(jīng)常發(fā)生農(nóng)業(yè)灌溉與城鎮(zhèn)生活、工業(yè)爭水的情況。這種供水方式?jīng)Q定了規(guī)劃范圍內(nèi)如農(nóng)業(yè)灌溉用水不能保障，城鎮(zhèn)生活、工業(yè)用水也很難保障。

通過合理安排灌溉水量、制定財政補(bǔ)貼政策，可使農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水更具經(jīng)濟(jì)合理性。水資源配置總體原則為當(dāng)?shù)厮磧?yōu)先配置農(nóng)業(yè)、生態(tài)其次是生活和工業(yè)，引調(diào)江水優(yōu)先配置生活、工業(yè)，其次是農(nóng)業(yè)、生態(tài)。2040年引江濟(jì)淮工程淮河區(qū)凈增供水量為27.80億m3，其中江水凈增25.20億m3，江水給農(nóng)業(yè)凈增供水量為2.77億m3，江水供農(nóng)業(yè)比重為10%左右。農(nóng)業(yè)補(bǔ)水主要集中在旱年，相對于淮河區(qū)受水區(qū)內(nèi)1086萬畝農(nóng)田灌溉面積，多年平均引江水供水量為2.52億m3，相當(dāng)于多年平均條件下單位面積調(diào)江水補(bǔ)給農(nóng)田灌溉水量為26m3/畝，畝均成本不高。安徽省正研究制訂引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)灌溉財政補(bǔ)貼政策，原則上使農(nóng)業(yè)灌溉水價基本不提高或少提高，可保障農(nóng)業(yè)供水成本在可接受范圍內(nèi)。

表1 安徽省淮河流域歷年旱災(zāi)（成災(zāi)）面積、糧食減產(chǎn)表

3 引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水范圍比選

圖1 水稻缺水量與減產(chǎn)系數(shù)關(guān)系曲線圖

圖2 小麥缺水率與減產(chǎn)關(guān)系曲線圖

引江濟(jì)淮工程是作為長距離跨流域調(diào)水工程，農(nóng)業(yè)灌溉受水區(qū)范圍除考慮國家糧倉生產(chǎn)能力和保持糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)因素外，還必須考慮其經(jīng)濟(jì)合理性。綜合工程定位、配套工程等，此次引江濟(jì)淮農(nóng)業(yè)供水范圍主要界定為輸水干線沿途農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水和淮河干流蚌埠閘傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)，并兼顧經(jīng)濟(jì)合理性適當(dāng)擴(kuò)大部分補(bǔ)水灌溉范圍，淮河支流灌區(qū)末端或配套設(shè)施建設(shè)任務(wù)繁重的原則上不予考慮。

現(xiàn)有輸水沿線補(bǔ)水范圍主要包括長江片巢湖、菜子湖周邊補(bǔ)水灌區(qū)面積724萬畝。淮河干流蚌埠閘傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)主要包括沿淮兩岸灌區(qū)、茨淮新河灌區(qū)、懷洪新河灌區(qū)和永辛河灌區(qū)等，涉及到的計算單元包括蚌埠閘上淮南、淮南窯河閘上、合肥窯河閘上、六安東淝河閘上、六安東淝河閘上、蚌埠閘上淮北、阜陽臨淮崗閘上、六安臨淮崗閘上、西淝河閘、亳州朱集閘上、阜陽插花閘上、亳州闞疃閘上、上橋閘和蚌埠新胡洼閘，淮河干流傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)總面積為813萬畝。

引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍的選擇主要基于規(guī)劃范圍內(nèi)水資源供需平衡基礎(chǔ)上，結(jié)合工程布置、補(bǔ)水條件及農(nóng)業(yè)供水成本等因素，在輸水沿線和淮干傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)813萬畝基礎(chǔ)上，重點(diǎn)比較淮河干流蚌埠閘上傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)以外的淮河以北新增一級提水灌區(qū)和二級提水灌區(qū)面積的農(nóng)業(yè)補(bǔ)水灌區(qū)方案，形成三個比較方案。現(xiàn)分別就三個方案從引江流量、入淮流量、單方水投資、年利用小時數(shù)、淮河灌溉補(bǔ)水面積等角度進(jìn)行比較，見表2。

方案一：在現(xiàn)有淮河干流蚌埠閘上傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)基礎(chǔ)上，增加淮河以北一級提水灌區(qū)作為引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍，即增加阜陽潁上閘、亳州蒙城閘和蚌埠固鎮(zhèn)閘和宿州固鎮(zhèn)閘四個計算節(jié)點(diǎn)上農(nóng)業(yè)灌溉面積，增加補(bǔ)水灌溉面積152萬畝，淮河流域補(bǔ)水灌溉面積達(dá)到965萬畝。該方案引江調(diào)水規(guī)模為290m3/s、引江水量為35.13億m3，入淮規(guī)模為260m3/s、入淮水量為26.96億m3，引江年利用小時數(shù)為3268h，至淮河平均單方水投資為15.38元/m3。

方案二：在現(xiàn)有淮河干流蚌埠閘上傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)基礎(chǔ)上，增加淮河以北一級和二級提水灌區(qū)作為引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍，即增加阜陽潁上閘、亳州蒙城閘、蚌埠固鎮(zhèn)閘、宿州固鎮(zhèn)閘、阜陽阜陽閘和亳州渦陽閘六個計算節(jié)點(diǎn)上農(nóng)業(yè)灌溉面積，增加補(bǔ)水灌溉面積391萬畝，淮河流域補(bǔ)水灌溉面積達(dá)到1204萬畝。該方案引江調(diào)水規(guī)模320m3/s、引江水量37.52億m3，入淮規(guī)模300m3/s、入淮水量為28.92億m3，引江年利用小時數(shù)3121h，至淮河平均單方水投資15.57元/m3。

方案三：該方案是以航道控制斷面輸水規(guī)模為基礎(chǔ)，引江能力為300m3/s、入淮能力為280m3/s。在滿足城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水、輸水沿線灌溉補(bǔ)水和淮河蚌埠閘傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)用水的基礎(chǔ)上，經(jīng)長系列調(diào)算，可增加向一級提水灌區(qū)（阜陽潁上閘、亳州蒙城閘和蚌埠固鎮(zhèn)閘和宿州固鎮(zhèn)閘）補(bǔ)水152萬畝，同時還可以向二級提水灌區(qū)的沿河周邊地區(qū)增加120萬畝補(bǔ)水灌溉面積，合計增加272萬畝補(bǔ)水灌溉面積，向淮河流域總補(bǔ)水灌溉面積1085萬畝。經(jīng)分析，該方案引江調(diào)水規(guī)模為300m3/s、引江水量為36.28億m3，入淮規(guī)模為280m3/s、入淮水量為27.85億m3，引江年利用小時數(shù)為3169h，至淮河平均單方水投資為15.07元/m3。

綜合以上分析，從可比投資上看，方案一最小，方案三次之，方案二最大；從灌溉補(bǔ)水面積上看，則方案一最小，方案三次之，方案二最大；從單方水投資上看，方案三最小，方案一次之，方案二最大；從引江年利用小時數(shù)上看，方案一最大，方案三次之，方案二最小。從三個方案的單方水投資上看，經(jīng)濟(jì)上均是合理的，鑒于引江濟(jì)淮工程須結(jié)合航運(yùn)建設(shè)，從綜合利用上考慮，此次推薦方案三，即引江規(guī)模為300m3/s、入淮規(guī)模280m3/s，向淮河流域總補(bǔ)水灌溉面積1085萬畝。

表2 引江濟(jì)淮工程調(diào)水規(guī)模方案綜合比選表

圖3 引江濟(jì)淮工程淮河流域補(bǔ)水灌溉面積示意圖

4 結(jié)語

引江濟(jì)淮工程利用向安徽沿淮淮北地區(qū)和河南省豫東地區(qū)供水，規(guī)劃利用工程向輸水沿線及調(diào)蓄區(qū)周邊農(nóng)業(yè)進(jìn)行補(bǔ)水是必要和合理的，根據(jù)方案比選在航運(yùn)控制斷面的前提下，引江口門設(shè)計規(guī)模300m3/s、入淮規(guī)模280 m3/s的工程條件下，可向安徽沿淮淮北地區(qū)1085萬畝農(nóng)田提供灌溉補(bǔ)水，以保障灌區(qū)達(dá)到設(shè)計保證率，切實發(fā)揮工程的綜合效益，保障糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食生產(chǎn)供水安全

（專欄編輯：顧 梅）