雅安市銅頭引水工程配水方案分析

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(1.四川省都江堰東風(fēng)渠管理處，成都，610081；2.雅安市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，四川 雅安，625000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增長、城市化進(jìn)程的加快及人民生活水平的日益提高，工農(nóng)業(yè)、生活以及生態(tài)等對水資源的需求量也越來越高。引水工程是為了滿足工農(nóng)業(yè)、生活以及生態(tài)等日益增長的水需求量而修建的，是緩解水資源分布不均和供需矛盾的重要措施[1]。

國外最早的調(diào)水工程是公元前2400余年的埃及尼羅河調(diào)水工程[2]，該工程從尼羅河引水灌溉埃塞俄比亞高原南部地區(qū)。進(jìn)入20世紀(jì)，國外在采用跨流域調(diào)水重新分配水資源以緩和或解決缺水地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面進(jìn)行了諸多實(shí)踐，并取得了巨大的效益。截止到2002年的統(tǒng)計(jì)資料表明，國外已有39個(gè)國家建成了345項(xiàng)大大小小的調(diào)水工程，其中大型和特大型工程共有28項(xiàng)，以美國、前蘇聯(lián)、加拿大、印度、巴基斯坦等國家最為突出[3-5]。

我國引水歷史悠久，早期的大型引水工程主要用于漕運(yùn)和農(nóng)業(yè)灌溉，比較典型的有引長江水入淮河的邗溝工程(公元前486年)、都江堰引水工程(公元前256年)、溝通湘江和漓江的靈渠(公元前219年)、京杭大運(yùn)河(公元1293年全線貫通)等。自20世紀(jì)80年代以來我國又陸續(xù)修建了一些調(diào)水工程，如引黃入晉工程、東深供水工程、引灤入津工程、引黃濟(jì)青工程、引大入秦工程、黑河引水工程、引碧入連工程、京密引水工程、武都引水工程、景泰川引水工程等大型調(diào)水工程。目前，我國在建的大型調(diào)水工程有“南水北調(diào)”工程、新疆引額濟(jì)烏(濟(jì)克)工程、遼寧大伙房水庫輸水工程等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已建及在建的跨流域調(diào)水工程130余項(xiàng)，擬議和規(guī)劃設(shè)計(jì)的跨流域調(diào)水工程21項(xiàng)，這些工程的修建給我國的發(fā)展帶來了巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益[1，6-7]。

1 銅頭引水工程概況

雅安市銅頭引水工程以農(nóng)業(yè)灌溉和雅安工業(yè)園區(qū)供水為主，兼有鄉(xiāng)村人畜供水，并作為雅安城區(qū)應(yīng)急備用水源的綜合利用水利工程，是列入《四川省2012年大中型水利工程“2+10”開工方案》的十大中型水利工程之一。工程從蘆山境內(nèi)寶興河干流銅頭電站尾水處取水，引渠線路順寶興河而下，繞飛仙關(guān)鎮(zhèn)、經(jīng)多營鎮(zhèn)、跨隴西河、沿蒙山南麓山腳至名山縣金雞橋，繞鳳鳴鄉(xiāng)至草壩鎮(zhèn)后分草壩、合江支渠。工程經(jīng)天全縣橫跨蘆山縣、雨城區(qū)、名山縣兩縣一區(qū)，覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)有新華鄉(xiāng)、飛仙關(guān)鎮(zhèn)、多營鎮(zhèn)、北郊鄉(xiāng)、鳳鳴鄉(xiāng)、草壩鎮(zhèn)、合江鄉(xiāng)共7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。銅頭引水工程灌溉面積0.655萬hm2，向四川雅安工業(yè)園區(qū)供水4584萬m3/a，供農(nóng)村人畜用水179萬m3/a。干渠設(shè)計(jì)流量2.9m3/s～5.2m3/s，加大流量3.8m3/s～6.8m3/s。工程由取水工程和渠系工程兩部分組成。取水工程由進(jìn)水閘、一段暗渠和一段隧洞組成，渠系工程由干渠、5條支渠(北郊支渠l、北郊支渠2、鳳鳴、合江、草壩)及四川雅安工業(yè)園區(qū)(到名山片區(qū)和永興片區(qū))供水管道組成。取水口段長197.21m，干渠總長44.325km，渠首設(shè)計(jì)流量5.2m3/s，共由22座隧洞，28座渡槽，4座倒虹管及其間的明渠、暗涵組成。

根據(jù)可研報(bào)告，銅頭引水工程干、支渠按續(xù)灌渠道設(shè)計(jì)。引水工程渠首進(jìn)口設(shè)計(jì)流量為5.2m3/s，加大流量為6.8m3/s，干渠涉及名山縣城及雅安工業(yè)園區(qū)各節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量詳見表1。

表1工程涉及名山及工業(yè)園區(qū)分水節(jié)點(diǎn)流量匯總

干渠渠段及節(jié)點(diǎn)樁號地名設(shè)計(jì)流量(m3/s)設(shè)計(jì)水位(m)加大流量(m3/s)加大流量水位(m)備 注銅頭取水口0+000銅頭場5.20670.006.8670.00靈關(guān)河電站攔河壩楊岔崗隧洞末36+400關(guān)材溝4.15643.6775.4635.044至名山縣支渠分水口園木溝隧洞末39+345園木溝3.90634.8885.0635.138工業(yè)園區(qū)支管進(jìn)口李家灣隧道末46+799李家灣2.40626.3533.2626.653永興、合江、草壩分水口合江倒虹管合支1+101大地灣1.10616.8331.4合江支渠草壩支渠末草支8+393黃家山1.00601.9951.3602.165至草壩園區(qū)分水口

2 銅頭引水工程配水規(guī)劃

根據(jù)銅頭引水工程各節(jié)點(diǎn)的來水量情況、各用水部門的用水特點(diǎn)及用水部門的地理位置分布情況，對各用水部門在不同時(shí)期的需水量進(jìn)行分析計(jì)算；按照銅頭引水工程配水原則對每個(gè)用水部門制定分配方案，其中考慮工程歲修時(shí)間按每年30個(gè)日歷天計(jì)，加大流量根據(jù)需要短時(shí)供水，初步擬定配水方案。

2.1 工程配水原則

(1)供水、用水總量控制原則。銅頭引水工程取水口設(shè)計(jì)流量供水能力為16398萬m3/a，加大流量供水能力為18813萬m3/a，各用水部門實(shí)行總用水量控制的原則；

(2)按照生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)用水的順序進(jìn)行供水，優(yōu)先保障生活及農(nóng)業(yè)灌溉用水，既統(tǒng)籌兼顧，又充分體現(xiàn)民生優(yōu)先的原則；

(3)保證工程來水量充分利用，動(dòng)態(tài)調(diào)配各部門的用水量，同時(shí)為園區(qū)遠(yuǎn)景發(fā)展留有適當(dāng)余地，最大程度提高工程的供水效益，盡量為工程建設(shè)創(chuàng)造良好的融資條件；

(4)節(jié)約用水的原則，各用水部門要積極推進(jìn)節(jié)水改造任務(wù)，實(shí)現(xiàn)全面節(jié)約用水。

2.2 工程配水方案

本工程根據(jù)當(dāng)?shù)啬壳凹拔磥戆l(fā)展的實(shí)際用水需求制定了配水方案，對現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查的基準(zhǔn)水平年為2010年，對未來進(jìn)行配水的近期規(guī)劃水平年為2020年，遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年為2030年。由于楊岔崗隧洞以上只涉及農(nóng)業(yè)灌溉及人畜生活用水，楊岔崗隧洞以下涉及灌溉、人畜飲水、工業(yè)、生態(tài)四個(gè)部門的用水，故銅頭引水工程配水方案分為楊岔崗隧洞以上配水規(guī)劃和楊岔崗隧洞以下配水規(guī)劃。楊岔崗隧洞以上涉及的主要配水項(xiàng)目包括洛改灌區(qū)、飛仙灌區(qū)、多營灌區(qū)和北郊灌區(qū)，其配水方案如表2所示。楊岔崗隧洞以下灌溉、人畜及生態(tài)配水涉及的主要項(xiàng)目包括名山縣城改善環(huán)境及沿程鄉(xiāng)村人畜供水、鳳鳴灌區(qū)、草壩灌區(qū)及合江灌區(qū)，其配水方案如表3和表4所示。楊岔崗隧洞以下工業(yè)區(qū)配水涉及的主要項(xiàng)目包括四川雅安工業(yè)園區(qū)的名山片區(qū)、永興片區(qū)和草壩片區(qū)，其配水方案如表5所示。

表2銅頭引水工程楊岔崗隧洞以上配水規(guī)劃

配水項(xiàng)設(shè)計(jì)流量(m3/s)加大流量(m3/s)配水總量(萬m3)洛改灌區(qū)0.050.10144.7飛仙灌區(qū)0.40-1157.8多營灌區(qū)0.250.30723.6北郊灌區(qū)0.350.451013.04

表3 銅頭引水工程楊岔崗隧洞以下主灌期5～10月灌溉、人畜及生態(tài)配水規(guī)劃

表4 銅頭引水工程楊岔崗隧洞以下枯期11～翌年4月灌溉、人畜及生態(tài)配水規(guī)劃

表5銅頭引水工程楊岔崗隧洞以下工業(yè)區(qū)配水規(guī)劃

配水項(xiàng)規(guī)劃水平年2020年配水規(guī)劃遠(yuǎn)景水平年2030年配水規(guī)劃設(shè)計(jì)流量(m3/s)加大流量(m3/s)配水總量(萬m3)設(shè)計(jì)流量(m3/s)加大流量(m3/s)配水總量(萬m3)名山片區(qū)作為備用水源,不計(jì)劃配給水量0.70-2026永興片區(qū)1.10-31831.10-3183草壩片區(qū)0.95-27490.95-2749

綜合分析可以看出，到2020年，銅頭引水工程年配水總量為15048萬m3，其中灌溉及鄉(xiāng)村人畜年配水總量為5354萬m3，向名山縣城提供生態(tài)年水量為3762萬m3，向工業(yè)區(qū)提供的年水量為5932萬m3。到2030年，銅頭引水工程年配水總量為15123萬m3，其中灌溉及鄉(xiāng)村人畜年配水總量為5354萬m3，向名山縣城提供生態(tài)年水量為1811萬m3，向工業(yè)區(qū)提供的年水量為7958萬m3。從2020年到2030年，保持灌溉及鄉(xiāng)村人畜年配水總量為5354萬m3不變，隨著名山園區(qū)的發(fā)展，逐步引進(jìn)高耗水企業(yè)，增加工業(yè)年用水總量2026萬m3，將減少向名山縣城提供生態(tài)年水量1951萬m3。

3 結(jié)論與展望

(1)銅頭引水工程各控制節(jié)點(diǎn)的來水量完全能滿足各用水部門的需求，在滿足可研報(bào)告工程任務(wù)的基礎(chǔ)上，有潛力向名山縣城提供改善環(huán)境和公共衛(wèi)生的生態(tài)用水；工業(yè)園區(qū)擴(kuò)區(qū)后能滿足園區(qū)用水要求，同時(shí)為工業(yè)園區(qū)遠(yuǎn)景年的發(fā)展留有適當(dāng)?shù)挠嗟兀?/p>

(2)銅頭引水工程可研確定的工程多年平均供水總量為7143萬m3，經(jīng)水量調(diào)配后到規(guī)劃水平年2020年，工程年配水總量為15120萬m3；到遠(yuǎn)景年2030年，工程年配水總量為15195萬m3，大大地提高了渠系工程的供水利用率；

(3)為滿足名山縣城生態(tài)供水，需興建至名山縣城供水配套支渠工程；為滿足永興片區(qū)、草壩片區(qū)的生產(chǎn)、生活用水，需興建至永興、草壩片區(qū)供水管道配套工程；由于用水量的調(diào)整，需減小可研設(shè)計(jì)中至名山工業(yè)園區(qū)管道工程和合江支渠工程的規(guī)模；

(4)名山片區(qū)現(xiàn)狀和規(guī)劃水平年用水由名左渠引水工程解決，銅頭引水工程只作備用水源考慮，遠(yuǎn)景年銅頭引水工程可向名山片區(qū)提供6萬m3/d的水量；永興片區(qū)現(xiàn)狀和發(fā)展缺水需新建虎跳水庫引水管道工程解決，銅頭引水工程建成后，作為銅頭引水工程的檢修備用水源考慮；草壩片區(qū)現(xiàn)狀用水由現(xiàn)有供水設(shè)施解決，發(fā)展缺水可采用青衣江提水工程解決，銅頭引水工程建設(shè)后，可利用石碑田水庫和青衣江提水工程作為檢修備用水源考慮；各規(guī)劃片區(qū)缺水問題均可全面解決。