任利波,高旭艷,靳 楠
(陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院,陜西 西安 710001)
甘肅省白龍江引水工程是國務(wù)院批準(zhǔn)的172項節(jié)水供水重大水利工程之一,從嘉陵江支流白龍江上游迭部縣新建代古寺水利樞紐自流引水至黃河支流涇渭河流域天水市、平?jīng)鍪泻蛻c陽市的跨流域調(diào)水工程。涉及甘肅省3市20縣區(qū)的供水工程,工程主要任務(wù)為城鄉(xiāng)生活、工業(yè)以及高效農(nóng)業(yè)灌溉供水,并為改善革命老區(qū)和六盤山區(qū)民生、鞏固脫貧成果、建設(shè)生態(tài)文明社會提供水資源支撐。
白龍江引水工程總體布局為在現(xiàn)有代古寺電站樞紐下游新建代古寺水庫,自代古寺水庫取水后通過輸水總干線穿越西秦嶺、六盤山兩座屏障至華池甘陜界線附近,沿線設(shè)分水口通過輸水干線輸水至受水區(qū)末端備用水庫。水源工程為代古寺水庫,水庫正常蓄水位1804.00 m,總庫容4.20億m3,調(diào)節(jié)庫容3.13億m3,工程設(shè)計年引水量7.9億m3,受益總?cè)丝诩s786萬人。
延安位于陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū),轄1區(qū)12縣,總?cè)丝?26萬。平均海拔1000 m左右,年均無霜期170天、氣溫9.2℃、降水量500 mm,多年平均蒸發(fā)量1075 mm,降水時空分布不均,年際年內(nèi)變化較大,6月~9月約占75%左右,沿西北向東南逐漸增多,少雨中心在西北部的吳起縣和東北部的延川縣,多年平均降水量分別為418 mm和450 mm,多雨中心在黃陵縣西南部,因受山地和森林影響多年平均降水量約700 mm,降雨一般歷時短,雨強大,易引發(fā)水土流失。
延安市水資源嚴(yán)重短缺,現(xiàn)狀資源型缺水和水質(zhì)性缺水并存。由于水資源總量不足,時空分布不均,可利用量少,開發(fā)利用難度大,工程調(diào)節(jié)能力差。全市地表水、地下水受到不同程度的污染,水資源供需形勢嚴(yán)峻。特別是西北部吳起等縣(區(qū))土壤含鉻量高,導(dǎo)致水質(zhì)Cr6+超標(biāo),更加劇了水資源的短缺問題,水資源供需矛盾突出,嚴(yán)重制約著區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。由于水資源總量不足,人均綜合用水定額和萬元GDP用水量僅為全省平均值的1/2,城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活用水定額也都遠(yuǎn)低于全省平均值。
延安水資源匱乏,是一個資源型、水質(zhì)型和工程型缺水問題并存的地區(qū)。按照延安市水資源配置模型中的供用水網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系進行長系列調(diào)節(jié)計算,延安市2040年缺水將達(dá)到1.64億m3,水資源短缺對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會的后續(xù)發(fā)展形成了嚴(yán)重制約,從外區(qū)域引調(diào)水補充當(dāng)?shù)厮Y源嚴(yán)重不足是必然選擇,亟需加快區(qū)外引水工程建設(shè),提高區(qū)域水資源承載能力和供水保障能力,為各行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供強有力支撐。
根據(jù)《陜西省水資源綜合規(guī)劃》《延安市水資源綜合規(guī)劃》等有關(guān)成果,延安市水資源配置基本方案為:南部富縣、洛川、黃陵、黃龍、甘泉、宜川等縣區(qū)以洛河南溝門水庫、古賢黃河引水工程為骨架,聯(lián)合當(dāng)?shù)厮垂こ探鉀Q;東北部的延川、子長、延長以及寶塔部分區(qū)域以延安引黃工程、王瑤水庫為骨干,結(jié)合當(dāng)?shù)厮唇鉀Q;延安市西北部的吳起、志丹、安塞、寶塔4縣區(qū)地處白于山區(qū),水資源匱乏,城鄉(xiāng)居民生活用水十分困難。吳起、志丹兩縣地表水總硬度、硝酸鹽、六價鉻、氯化物等含量超標(biāo),不能滿足飲水標(biāo)準(zhǔn)要求。地下水受石油開發(fā)等因素影響,水質(zhì)不斷惡化、水量銳減嚴(yán)重、水位不斷下降,已不能滿足生存發(fā)展需要;王瑤水庫作為寶塔、安塞兩區(qū)居民生活用水的唯一水源工程,通過近50年的運行,淤積庫容已占到總庫容的78%以上,加之水庫設(shè)施不全,已不能保障水庫自身安全和下游防洪安全。延河徑流量明顯減少,甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。解決延安西北部縣區(qū)用水問題,境外調(diào)水成為唯一途徑。
白龍江引水工程線路呈西南向東北走向甘肅省的中部的中部和東北部的天水和平?jīng)?、慶陽3市供水,供水線路沿線距延安市西北部較近。延安市近幾年來雖然建成了南溝門等調(diào)蓄工程,即將建成延安黃河引水工程等水源及供水工程,但僅能解決延安市東部及南部縣區(qū)的缺水矛盾,西北部部分縣區(qū)水供需矛盾仍然十分突出,必須依靠區(qū)外調(diào)引水解決水供需矛盾。而白龍江引水工程末端距離延安西北部較近,輸水末端高程1360 m,距離最近的吳起縣、志丹縣、安塞區(qū)、寶塔區(qū)等高程條件均符合自流輸水的條件。
根據(jù)《黃河流域綜合規(guī)劃》《陜甘寧革命老區(qū)供水工程規(guī)劃》等相關(guān)規(guī)劃,解決延安市水供需矛盾的區(qū)外引水工程主要有黑山峽水源方案、青銅峽水源方案和白龍江引水方案。
白龍江引水工程自白龍江代古寺水庫取水,自流輸水至甘肅省與陜西省交界的華池縣,然后通過隧洞自流輸水至吳起縣,再向志丹、寶塔區(qū)、安塞全程實現(xiàn)自流輸水,兩省公用工程輸水線路總長500 km,延安專用供水工程輸水線路229 km。
黑山峽供水工程方案:自黑山峽水庫取水,自流輸水寧夏羊坊灘,設(shè)一級共用泵站加壓輸水至寧夏劉家溝水庫,在劉家溝水庫設(shè)二級共用泵站加壓輸水至寧夏牛家溝子,在牛家溝子設(shè)三級共用泵站加壓向陜西的靖邊及延安的兩縣、兩區(qū)供水,至延安王瑤水庫輸水線路總長508 km,抽水總揚程241 m。
青銅峽供水方案:自青銅峽水庫東干渠取水,輸水沿線設(shè)四級共用泵站加壓后向陜西的靖邊及延安的西北部供水,至延安王瑤水庫線路總長365 km,抽水總揚程482 m。
(1)白龍江引水工程相對于黑三峽或青銅峽引供水有較好的可實現(xiàn)性及時效性。
白龍江引水工程、黑三峽水庫工程均列入國家172項節(jié)水供水重大水利工程建設(shè)項目,也有相應(yīng)的流域規(guī)劃依據(jù),項目立項建設(shè)依據(jù)充分。
白龍江引水工程重點解決制約甘肅隴東南、延安西部因嚴(yán)重缺水而影響人民群眾飲水安全和經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸問題,甘肅、陜西兩省對盡快開工建設(shè)該工程意愿強烈,對優(yōu)化甘肅省和陜西省革命老區(qū)水資源配置,推動兩省革命老區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。黑三峽供水工程受國家西線調(diào)水制約,加之?dāng)M推薦的黑三峽水利樞紐采用高壩大庫一級開發(fā)方案,庫區(qū)淹沒的大量土地和搬遷的大量人口主要集中在甘肅省境內(nèi),淹沒區(qū)還涉及國家地質(zhì)公園等,甘肅省對黑三峽采用一級開發(fā)方案持較強烈的反對態(tài)度,就本工程項目而言,存在較大的社會影響和環(huán)境影響風(fēng)險因素,工程項目很難在短期內(nèi)立項建設(shè)。青銅峽供水工程受水區(qū)范圍小,對周邊區(qū)域經(jīng)濟輻射作用遠(yuǎn)不如納入延安受水區(qū)后的白龍江引水工程。
(2)白龍江引水相對于從黃河引水,在國家宏觀水資源配置上具有更好的符合性。
白龍江引水工程屬于解決涇、洛、渭、延流域嚴(yán)重缺水的大型跨流域、跨區(qū)域的水資源配置工程,由水量充沛的長江流域向缺水的黃河流域引水,符合國家大的水資源戰(zhàn)略布局,也符合習(xí)總書記提出的“空間均衡”的新時代治水理念。白龍江上游人類活動較少,植被覆蓋條件好,水質(zhì)良好,適合向生活和與之密切相關(guān)的生產(chǎn)活動供水。
黑三峽供水工程、青銅峽供水工程均是從黃河本流域內(nèi)取水,在黃河流域水資源總量不足,河道生態(tài)用水被大量擠占以及納污量超出河道水環(huán)境承載能力,水污染形勢嚴(yán)峻條件下,再從黃河引水向城鎮(zhèn)生活及工業(yè)供水,將給本已超出水資源承載能力的黃河加重負(fù)擔(dān),宏觀水資源配置上缺少“空間均衡”理念。
根據(jù)國家確定的黃河“87”分水方案及陜西省細(xì)化指標(biāo)等相關(guān)文件,延安市黃河用水指標(biāo)余量不多,其量已不能滿足未來經(jīng)濟社會發(fā)展用水需求。因此,利用黑三峽水庫或青銅峽水庫向延安受水區(qū)供水,存在用水指標(biāo)受限的可能性極大,即使設(shè)法在區(qū)域上進行用水指標(biāo)調(diào)劑,仍然存在極大的不確定性和風(fēng)險。
(3)白龍江引水工程技術(shù)可行性及經(jīng)濟合理性
白龍江引水工程水源水質(zhì)好,泥沙淤積少,加壓泵站少,事故檢修率低。黃河引水工程水源水質(zhì)差,泥沙淤積量大,全部為加壓抽水線路,布設(shè)泵站多,事故檢修率高,供水可靠性相對較差。白龍江引水工程全線自流,其工程布置、水力連接條件均較簡單,有利于降低供水成本及運行期管理維護的協(xié)調(diào);工程布置上甘肅段和向延安供水段為首尾相接,可以劃分成較為明確公用、專用兩段,其工程投資分?jǐn)傄子谡莆?,工程管理范圍也較為明晰,工程的運行維護方便。
(4)白龍江引水工程向延安延伸供水更有利于項目推進
陜甘兩省同為西北缺水地區(qū)和革命老區(qū),地域相鄰,文化相近,人民相親,特別是延安與甘肅隴東地區(qū)曾是陜甘邊革命老區(qū)的核心地帶,劉志丹、習(xí)仲勛等曾在這一紅色熱土開展艱苦卓絕的革命斗爭。多年來,陜甘兩省交流交往較為深化,隨著中央加快實施“一帶一路”戰(zhàn)略、深入推進西部大開發(fā)和陜甘寧革命老區(qū)振興發(fā)展,雙方相互幫助,協(xié)調(diào)配合,為共同推進白龍江引水工程前期創(chuàng)造了有利的條件,工程的實施為兩省經(jīng)濟社會發(fā)展提供有力支撐。兩省借助國家支持陜甘寧革命老區(qū)、西部大開發(fā)、“一帶一路”的良好機遇,按照“合力爭取,共同推進”的原則,共同爭取國家政策傾斜支持,更有利推進工程立項審批。
綜上分析,白龍江引水工程適合作為解決延安市未來社會發(fā)展水供需矛盾的重要區(qū)外引水水源,向延安延伸供水是非常有必要的,而且技術(shù)上是可行的,在陜甘兩省的共同推進下,該工程必然會成為延安市的水資源配置格局的重要組成部分。