河南省小浪底北岸灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水范圍分析

鄧燕，高文強(qiáng)

（中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司）

1 項(xiàng)目背景

小浪底水利樞紐工程是治理黃河的關(guān)鍵水利工程，屬?lài)?guó)家“八五”重點(diǎn)項(xiàng)目，是黃河下游重要控制性工程，開(kāi)發(fā)任務(wù)是以防洪、防凌、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發(fā)電等綜合利用。小浪底北岸灌區(qū)是小浪底水利樞紐工程的配套工程，是國(guó)家一千億斤糧食增產(chǎn)能力規(guī)劃項(xiàng)目和國(guó)家172項(xiàng)重大水利建設(shè)項(xiàng)目，是河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，也是河南省實(shí)施“四水同治”十項(xiàng)重大水利工程之一。

小浪底北岸灌區(qū)位于河南省黃河北岸，小浪底水利樞紐下游的黃河左岸支流沁河與黃河干流匯流三角區(qū)，地理位置在東經(jīng)112°30′～113°00′、北緯34°52′～35°05′之間，灌區(qū)南靠黃河、北臨沁河，是一片山前傾斜丘陵區(qū)向黃沁河沖積平原的過(guò)渡區(qū)?，F(xiàn)轄土地面積624 km2，涉及濟(jì)源市和焦作市的沁陽(yáng)、孟州、溫縣和武陟縣，共三市二縣，包括23個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、374個(gè)自然村，現(xiàn)狀總?cè)丝?35.10萬(wàn)人，其中城區(qū)65.19萬(wàn)人，灌區(qū)69.91萬(wàn)人。

灌區(qū)內(nèi)河流水系屬于黃河流域，由黃河支流的蟒河和沁河及直接流入黃河干流的小支流組成。區(qū)域所屬氣候區(qū)為暖濕帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，土地資源豐富，光熱條件較好，適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，是河南省重要的糧食產(chǎn)區(qū)，多年平均降雨量552.00 mm，降雨年內(nèi)、年際分布不均，引蓄水條件較差，灌溉保證程度低，遇干旱年農(nóng)業(yè)缺水嚴(yán)重，隨著沁河水資源開(kāi)發(fā)利用程度的不斷提高，沁河下游灌溉用水已難以保證。近年來(lái)，小浪底北岸地區(qū)的濟(jì)源市、沁陽(yáng)市和孟州市等城市迅速發(fā)展，對(duì)水資源的需求不斷增加。

小浪底北岸灌區(qū)的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)水資源配置4.10億m3，可實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)2.69億斤，可解決6.00萬(wàn)余城鄉(xiāng)居民用水困難的問(wèn)題；置換超采淺層地下水1 979.00 萬(wàn)m3，替代開(kāi)發(fā)利用的中深地下水量約2.16億m3，補(bǔ)給地下水1 400.00萬(wàn)m3。工程的建設(shè)對(duì)保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善地下水資源及生態(tài)環(huán)境、充分利用小浪底水庫(kù)工程等方面意義重大。

2 農(nóng)業(yè)供水范圍分析

2.1 相鄰已建灌區(qū)范圍

小浪底北岸灌區(qū)涉及濟(jì)源市和焦作市的沁陽(yáng)市、孟州市、溫縣和武陟縣，該區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有引沁灌區(qū)和廣利灌區(qū)及同為172項(xiàng)目的西霞院灌區(qū)。

廣利灌區(qū)位于焦作市西南部、小浪底北岸灌區(qū)東部，秦代初創(chuàng)，至今有2200余年灌溉史，是無(wú)壩引沁河水自流灌溉的著名古老灌區(qū)，河南省大型無(wú)壩引水灌區(qū)之一。灌區(qū)范圍涉及濟(jì)源、沁陽(yáng)、溫縣、武陟四個(gè)市（縣）24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（辦事處）439個(gè)行政村，人口約66.00萬(wàn)人。渠首位于濟(jì)源市五龍口沁河出山口，設(shè)計(jì)流量20.50 m3/s。廣利灌區(qū)現(xiàn)狀控灌面積3.40萬(wàn)hm2，供水任務(wù)為農(nóng)業(yè)灌溉。

引沁灌區(qū)位于河南省西北部、小浪底北岸灌區(qū)西部，南依黃河，北靠太行山南麓，轄土地面積267.00 km2，涉及濟(jì)源市、孟州市、洛陽(yáng)市吉利區(qū)的15 個(gè)鄉(xiāng)滇、345 個(gè)行政村約48 萬(wàn)人，灌區(qū)始建于1965 年，1969 年6 月通水灌溉。灌區(qū)耕地面積3.77 萬(wàn)hm2，控灌面積為2.67萬(wàn)hm2，供水任務(wù)為農(nóng)業(yè)灌溉。

西霞院灌區(qū)規(guī)劃范圍處焦作市溫孟武黃河灘區(qū)段，位于規(guī)劃的小浪底北岸灌區(qū)南部，灌區(qū)范圍北至黃河大堤及人工堤，南至黃河主河槽生產(chǎn)堤，土地面積284.40 km2，設(shè)計(jì)灌溉面積2.22萬(wàn)hm2，渠首閘位于小浪底水庫(kù)壩址下游約20.00 km、西霞院水庫(kù)壩址下游右岸不足一里。

2.2 小浪底北岸灌區(qū)初擬范圍

2.2.1 灌區(qū)范圍研究范圍

為充分發(fā)揮項(xiàng)目所在區(qū)域（沁河以北以西、黃河青風(fēng)嶺以北、引沁濟(jì)蟒灌區(qū)以東）水利工程效益，提高糧食生產(chǎn)能力，按照高水高用、優(yōu)水優(yōu)用的原則，針對(duì)項(xiàng)目涉及縣市現(xiàn)狀水資源情況，結(jié)合小浪底北岸灌溉洞及項(xiàng)目區(qū)內(nèi)引蓄水工程的可供水能力，擬定小浪底北岸灌區(qū)范圍包括濟(jì)源市、孟州市、溫縣及武陟縣共3市2縣、23個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、374個(gè)自然村作為灌區(qū)的研究范圍。

2.2.2 灌區(qū)面積復(fù)核

以新版1/10 000地形圖為基礎(chǔ)對(duì)灌區(qū)土地面積進(jìn)行量算，并結(jié)合全國(guó)第二次土地調(diào)查結(jié)果進(jìn)行復(fù)核。

經(jīng)量算，小浪底北岸灌區(qū)現(xiàn)狀年土地面積6.24 萬(wàn)hm2（其中城區(qū)土地面積0.79 萬(wàn)hm2），根據(jù)涉及地市上報(bào)的第二次土地調(diào)查結(jié)果，土地面積為6.25萬(wàn)hm2。比較二調(diào)成果和量算結(jié)果，濟(jì)源市和溫縣范圍內(nèi)的灌區(qū)部分二調(diào)成果偏小于量算成果，其他量算成果略小于二調(diào)成果，但偏幅均在2.00%以?xún)?nèi)。詳見(jiàn)表1。

按量算土地面積減去應(yīng)扣除項(xiàng)后，耕地面積為3.82萬(wàn)hm2。在二調(diào)成果中，耕地面積為3.83萬(wàn)hm2，且除了溫縣以外，其余涉及地市的耕地面積均略大于量算耕地面積，但偏幅在0.13%～0.36%范圍內(nèi)?？紤]兩成果相當(dāng)，灌區(qū)耕地面積采用本次量算值，即耕地總面積3.82萬(wàn)hm2。

根據(jù)涉及縣市2013年土地普查提供的耕地面積及耕地內(nèi)的田埂、田間溝渠等實(shí)際數(shù)據(jù)的調(diào)查和分析，綜合耕地利用系數(shù)0.90，則凈耕地面積3.45萬(wàn)hm2。

2.2.3 初擬設(shè)計(jì)灌溉面積

表1 土地面積成果表

根據(jù)灌區(qū)水土資源條件分析及凈耕地面積復(fù)核結(jié)果，認(rèn)為小浪底北岸灌區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)為設(shè)計(jì)灌溉面積3.45 萬(wàn)hm2的新灌區(qū)，具有土地資源和水資源基礎(chǔ)條件。

因此小浪底北岸灌區(qū)初擬設(shè)計(jì)灌溉面積為3.45萬(wàn)hm2，其中已建灌區(qū)范圍外區(qū)域設(shè)計(jì)灌溉面積3.24萬(wàn)hm2，已建灌區(qū)工程尚未覆蓋區(qū)域灌溉面積0.20萬(wàn)hm2。

2.3 與已建灌區(qū)合并可能性分析

小浪底北岸灌區(qū)所在區(qū)域內(nèi)有2個(gè)已建灌區(qū)，其中引沁灌區(qū)位于小浪底北岸灌區(qū)的西部，渠首設(shè)計(jì)流量為30 m3/s，續(xù)建批復(fù)灌溉面積為2.06萬(wàn)hm2，實(shí)際控制灌溉面積為2.67萬(wàn)hm2；廣利灌區(qū)位于小浪底北岸灌區(qū)的北部，渠首設(shè)計(jì)流量為20.50 m3/s，續(xù)建批復(fù)灌溉面積為2.07萬(wàn)hm2，實(shí)際控制灌溉面積為3.40萬(wàn)hm2。

經(jīng)初步估算，2030年已建灌區(qū)需水總量為5.30億m3，需引沁水2.91億m3，其中廣利灌區(qū)需引沁水量2.07億m3，引沁灌區(qū)需引沁量0.84 億m3。河口村水庫(kù)建庫(kù)后，平水年引沁灌區(qū)可引沁量0.75億m3，廣利灌區(qū)可引沁量1.47億m3，可引沁總量為2.22 億m3，缺水率13.10%。即采用本區(qū)域已分配沁河水指標(biāo)實(shí)現(xiàn)周邊已建灌區(qū)合并小浪底北岸灌區(qū)是不可行的。

2.4 將引沁灌區(qū)重疊區(qū)納入小浪底北岸灌區(qū)的合理性分析

引沁灌區(qū)與小浪底北岸灌區(qū)初擬灌區(qū)范圍有0.20 萬(wàn)hm2重疊區(qū)域，目前處引沁灌區(qū)工程未覆蓋區(qū)域。該區(qū)域現(xiàn)狀年該區(qū)域多年平均缺水率為76.10%，按目前的供水水平，到規(guī)劃年缺水率達(dá)80.20%。

設(shè)計(jì)水平年引沁總干渠多年平均引水量7 155.00萬(wàn)m3，扣除鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)引沁2 460.00 萬(wàn)m3后，剩余4 695.00 萬(wàn)m3引沁量，僅可滿(mǎn)足引沁灌區(qū)充分灌溉條件下2.08 萬(wàn)hm2的農(nóng)業(yè)灌溉引沁需求，另有0.59萬(wàn)hm2無(wú)沁河水量指標(biāo)。

及重疊區(qū)0.20萬(wàn)hm2無(wú)多余沁河水量指標(biāo)可用；而北岸灌區(qū)規(guī)劃總干渠、三干渠和四干渠均經(jīng)過(guò)此區(qū)域，因此將其納入小浪底北岸灌區(qū)供水范圍是合理的。

2.5 將廣利灌區(qū)補(bǔ)源區(qū)納入北岸灌區(qū)補(bǔ)水范圍的合理性分析

補(bǔ)源區(qū)設(shè)計(jì)水平年多年平均農(nóng)業(yè)毛需水量為4 451.00萬(wàn)m3，可供給水量為河口村水庫(kù)水和其當(dāng)?shù)厮Y源，其中河口村水庫(kù)多年平均供給補(bǔ)水量2 400.00 萬(wàn)m3，當(dāng)?shù)氐乇韽搅骺晒┙o量175.00萬(wàn)m3，可供水總量為2 724.00萬(wàn)m3。設(shè)計(jì)水平年農(nóng)業(yè)灌溉多年平均缺水量1 726.00萬(wàn)m3，缺水率38.30%。

通過(guò)以上計(jì)算分析，廣利灌區(qū)補(bǔ)源區(qū)規(guī)劃年在考慮了20%的高效節(jié)水灌溉面積、充分利用當(dāng)?shù)厮Y源量以及河口村可供給水量后，多年平均農(nóng)業(yè)用水缺水仍超過(guò)1/3，供需矛盾突出，必需為其尋求新水源。由于廣利灌區(qū)上游灌溉區(qū)已沒(méi)有多余水量可供給調(diào)節(jié)，而小浪底北岸灌區(qū)工程的三干渠又經(jīng)過(guò)此區(qū)，因此將廣利灌區(qū)補(bǔ)源區(qū)1.33萬(wàn)hm2灌面作為小浪底北岸灌區(qū)的補(bǔ)水區(qū)是合理可行的。

2.6 農(nóng)業(yè)供水范圍確定

經(jīng)以上分析，小浪底北岸灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積為3.45萬(wàn)hm2，農(nóng)業(yè)供水范圍涉及濟(jì)源市和焦作市的孟州市、溫縣和武陟縣，農(nóng)業(yè)供水面積為4.78萬(wàn)hm2，其中小浪底北岸灌區(qū)3.45萬(wàn)hm2，補(bǔ)水區(qū)1.33萬(wàn)hm2。

3 結(jié)論

文章在分析小浪底水庫(kù)北岸灌溉洞潛在供水范圍的基礎(chǔ)上，充分考慮了潛在供水范圍與周邊已建引沁灌區(qū)和廣利灌區(qū)供水范圍之間的關(guān)系，合理確定小浪底北岸灌區(qū)供水范圍包括：已建灌區(qū)范圍外區(qū)域和已建灌區(qū)工程未覆蓋的區(qū)域，設(shè)計(jì)灌溉面積為3.45萬(wàn)hm2，補(bǔ)水面積為1.33萬(wàn)hm2，并確定了城市供水范圍為濟(jì)源市、沁陽(yáng)市及孟州市。小浪底北岸灌區(qū)工程的建設(shè)，切實(shí)保障了項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉及城鄉(xiāng)生活與工業(yè)的用水需求，為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。