涼山州大橋水庫(kù)補(bǔ)水工程建設(shè)與思考

楊昌林，舒 恒

(1.四川省涼山州大橋水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，四川 西昌，615000；2.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程勘察設(shè)計(jì)院，四川 都江堰，611830)

1 大橋水庫(kù)簡(jiǎn)況

大橋水庫(kù)位于四川省冕寧縣境內(nèi)安寧河上游，是一座以灌溉、工業(yè)及生活供水為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧防洪、環(huán)境保護(hù)用水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大(2)型水利工程。大橋水庫(kù)灌區(qū)工程是實(shí)現(xiàn)其灌溉、工業(yè)及城鎮(zhèn)生活供水等開(kāi)發(fā)任務(wù)的主要配套工程，灌區(qū)工程位于大橋水庫(kù)下游安寧河兩岸，惠及涼山州的冕寧、西昌、德昌和攀枝花市的米易等四縣市。

大橋水庫(kù)于1999年建成下閘蓄水，水庫(kù)正常蓄水位2020m時(shí)總庫(kù)容6.58億m3，庫(kù)區(qū)水面面積23.5km2，為完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)，調(diào)節(jié)庫(kù)容5.93億m3。水庫(kù)壩址控制流域面積796km2，多年平均徑流總量11億m3。

大橋水庫(kù)灌區(qū)配套工程地處安寧河谷平原經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)區(qū)，灌區(qū)是國(guó)家糧食主產(chǎn)區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)。大橋水庫(kù)經(jīng)過(guò)大橋人近20年的艱辛努力，實(shí)現(xiàn)了“供水為主、水電互動(dòng)、以電興水、綜合發(fā)展”的綜合性效益。

2 近期將面臨的水量問(wèn)題

2.1 生態(tài)流量的強(qiáng)制下排

根據(jù)環(huán)保部2017年12月11日批復(fù)的《關(guān)于四川省涼山州大橋水庫(kù)灌區(qū)二期工程環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)》(環(huán)審〔2017〕169號(hào))，“大橋水庫(kù)壩址6月至9月下泄流量不低于10.35m3/s，其他月份不低于3.45m3/s。當(dāng)水庫(kù)水位降至死水位且來(lái)水小于環(huán)保部要求的最小下泄生態(tài)流量時(shí)，按天然來(lái)水下泄生態(tài)流量。”初步計(jì)算，大橋水庫(kù)每年下泄生態(tài)流量總量不少于1.87億m3。

2.2 大橋水庫(kù)灌區(qū)二期工程建成后的引流影響

大橋水庫(kù)灌區(qū)二期工程已在建設(shè)中，根據(jù)大橋水庫(kù)灌區(qū)二期工程前期設(shè)計(jì)成果，二期工程建成后，直接從引水隧洞2號(hào)支洞取水，渠首設(shè)計(jì)取水流量為8.0m3/s，年供水總量約0.84億m3，其中：灌溉供水4956萬(wàn)m3，農(nóng)村供水991萬(wàn)m3，城鎮(zhèn)供水2466萬(wàn)m3。

2.3 大橋水庫(kù)庫(kù)容調(diào)節(jié)能力將下降

生態(tài)流量強(qiáng)制下排水量與二期工程供水量合計(jì)2.71億m3/a左右，約占大橋水庫(kù)壩址以上徑流總量的24.6%、約占大橋水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容的45.7%，該用水量在原設(shè)計(jì)中考慮不足，庫(kù)水位年內(nèi)平均變幅加大，庫(kù)容將不能維持原有的供需平衡。保障生態(tài)流量的下放及二期工程的供水也必將影響大橋水庫(kù)原灌溉配套供水保證程度及水庫(kù)電站的發(fā)電效益，特別是枯水期保障生態(tài)用水，對(duì)大橋水庫(kù)壩址上游來(lái)水的利用率降低，水庫(kù)電站年發(fā)電量隨之減少，以電興水的目的被減弱，發(fā)電效益減少不利于各項(xiàng)任務(wù)長(zhǎng)期協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，在水庫(kù)周邊尋求新的水源對(duì)水庫(kù)水量進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)一步提高水資源、水能資源利用率是協(xié)調(diào)各方的唯一途徑，應(yīng)引起社會(huì)各界的共同關(guān)注并集中力量認(rèn)真分析研究。

3 總體解決思路及引水方案分析

3.1 總體解決思路

從大橋水庫(kù)多年運(yùn)行情況來(lái)看，已不存在增大庫(kù)容的可能性。結(jié)合大橋水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用，經(jīng)初步分析，可通過(guò)其他流域補(bǔ)水盡量平衡供需矛盾，同時(shí)利用生態(tài)泄流可增設(shè)生態(tài)電站，即保證生態(tài)流量泄放又在一定程度上彌補(bǔ)了大橋電站的電量損失。

經(jīng)初步勘察，結(jié)合多方意見(jiàn)，從引水高程和引水量方面考慮，初擬補(bǔ)水方案有兩類三方案，即外流域調(diào)水和本流域調(diào)水，三個(gè)方案分別為：

方案一：從外流域大渡河支流南椏河流域的冶勒水庫(kù)調(diào)水。冶勒水庫(kù)正常蓄水位2650m，高于大橋水庫(kù)約400m，引水線路長(zhǎng)度約5.5km，建長(zhǎng)隧道引水進(jìn)入大橋水庫(kù)上游苗沖河內(nèi)。

方案二：從外流域甘孜州九龍縣境內(nèi)的雅礱江支流九龍河左岸支流踏卡河流域調(diào)水。塔卡河上水電規(guī)劃全部?jī)?nèi)容為已建成的斜卡電站和塔卡電站。踏卡河調(diào)水方案為：在海拔約2660m的塔卡電站取水樞紐取水，經(jīng)約23.5km引水線路引入大橋水庫(kù)支流中江河，引水工程主要為隧洞。踏卡河水量充沛，尤其是上游流域接近暴雨中心區(qū)域，引取汛期洪水不會(huì)對(duì)下游電站造成影響。

方案三：從本流域安寧河左支曹古河和右支樟木溝調(diào)水。曹古河、樟木溝上游均無(wú)控制性水量調(diào)節(jié)工程，豐水期洪水成災(zāi)，無(wú)法利用。

上述三方案均以對(duì)其流域內(nèi)上下游水資源分配影響最小為前提，盡量多引用豐水期成災(zāi)洪水水量。

3.2 引水方案分析

方案一：從冶勒水庫(kù)調(diào)水，需考慮南椏河流域水資源配置情況，因跨行政區(qū)域，水資源量再分配需全面考慮對(duì)原有分配形式的調(diào)整。冶勒水庫(kù)壩址以上多年平均徑流總量約4.16億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容2.76億m3，庫(kù)容調(diào)節(jié)系數(shù)為0.663，多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，冶勒電站設(shè)計(jì)引用流量約50m3/s，利用小時(shí)數(shù)約2450h，發(fā)電年用水總量為4.41億m3，發(fā)電用水量大于壩址多年平均徑流總量，說(shuō)明多年調(diào)節(jié)性能的發(fā)揮，故冶勒水庫(kù)無(wú)多余水量，若強(qiáng)行引水，則影響下游南椏河六級(jí)水電站及大渡河瀑布溝水電站、龔嘴水電站、銅街子水電站的發(fā)電效益，影響流域發(fā)電量較明顯，流域每年損失電量約6億kW·h～7億kW·h，每年發(fā)電損失約1.5億元左右。

南椏河流域調(diào)水工程可行，但水資源配置要求不允許，跨流域進(jìn)行水資源再分配協(xié)調(diào)難度極大，不推薦本方案。

方案二：從九龍河調(diào)水，按取水、補(bǔ)水高程推算，取水口位于甘孜州九龍縣境內(nèi)的雅礱江支流九龍河左岸支流踏卡河內(nèi)，踏卡河上已建成兩座水電站分別為斜卡電站、塔卡電站。踏卡電站裝機(jī)110MW，設(shè)計(jì)引用流量30.9m3/s，6-10月(153d)發(fā)電量為3.482億kW·h，據(jù)此反算可知該電站6-10月份利用小時(shí)數(shù)為3165h，折合天數(shù)為132d，即來(lái)水量大于30.9m3/s的天數(shù)小于132d，發(fā)電總用水量為3.52億m3。根據(jù)徑流年內(nèi)分配，6-10月多年平均徑流為37.6m3/s，則來(lái)水總徑流量為4.97億m3，考慮7-10月，均一化估算，電站用水量為2.82億m3，來(lái)水量為3.98億m3，按壩址泄放生態(tài)流量為20.5m3/s×10%=2.05m3/s，則可引用水量為3.98億m3-2.82億m3-0.22億m3=1.09億m3。踏卡電站引水線路長(zhǎng)約25.0km，引入大橋水庫(kù)支流中江河，引水工程主要為隧洞，該支流水量充沛，引取洪水期水量不會(huì)對(duì)下游第三方造成影響。

初步計(jì)算，踏卡河跨流域引水方案可在汛期引流量9.6m3/s，可為大橋水庫(kù)補(bǔ)水1.09億m3/a，預(yù)計(jì)總投資為50.0億元。本方案除引水隧洞長(zhǎng)、施工難度大和經(jīng)濟(jì)性較差外，補(bǔ)水量也是有限的，同時(shí)存在跨地區(qū)水量分配問(wèn)題，不適宜近期建設(shè)。

方案三：大橋水庫(kù)所在安寧河上游流域左右毗鄰流域分別為樟木河和曹古溝，兩條支溝位于大壩下游，距離約在10km范圍以內(nèi)，合理設(shè)置取水口后，可滿足現(xiàn)狀水資源利用要求。該方案雖取水口眾多，但首先不影響區(qū)域水資源配置，其次取水、引水工程體量小、施工簡(jiǎn)單，同時(shí)該方案投資較小，補(bǔ)水量相對(duì)充足，補(bǔ)水后對(duì)大橋水庫(kù)、大橋電站的補(bǔ)償效益顯著，對(duì)下游第三方的影響可通過(guò)協(xié)商解決。因此推薦該方案作為大橋水庫(kù)補(bǔ)水方案。

4 本流域調(diào)水方案介紹

4.1 樟木溝引水方案

樟木溝引水方案共涉及5條支溝和3座電站，其分別為麥芽溝、節(jié)節(jié)馬溝、小溝、白西洛溝、大火地溝，涉及3座電站分別為小溝電站、惠安電站、大火地電站。在不影響已成電站正常運(yùn)行情況下，樟木溝流域可提供補(bǔ)水的流域面積為97.5km2，集雨面積上多年平均徑流總量約1.12億m3。

為保障原河道生態(tài)流量，該方案的引水時(shí)段只能為豐水期中的7-10月，共計(jì)4個(gè)月，可用流量0.76億m3，擬定為大橋水庫(kù)補(bǔ)水0.67億m3/a。預(yù)計(jì)總投資14000萬(wàn)元。

4.2 曹古河引水方案

曹古河引水方案共涉及2條支溝和3座電站，其分別為扯羊溝、曹古河，涉及電站為曹古電站、大馬烏電站和朝陽(yáng)電站。在不影響已成電站正常運(yùn)行情況下，曹古河流域可提供補(bǔ)水的流域面積為90.9km2，集雨面積上多年平均徑流總量約1.04億m3。

為保障原河道生態(tài)流量，引水時(shí)段也只能為豐水期的7-10月，共計(jì)4個(gè)月，可用流量0.71億m3，擬定為大橋水庫(kù)補(bǔ)水0.64億m3/a。預(yù)計(jì)總投資11000萬(wàn)元。

4.3 加大引水的可能

該方案實(shí)施后，僅徑流部分可為大橋水庫(kù)補(bǔ)水1.31億m3/a，考慮加大設(shè)計(jì)引水設(shè)施過(guò)流能力，引用各個(gè)取水點(diǎn)部分洪水，投資不會(huì)明顯增加，設(shè)計(jì)引用流量合計(jì)可達(dá)20.8m3/s，則各個(gè)支溝為大橋水庫(kù)補(bǔ)水有望達(dá)到1.6億m3/a～2.0億m3/a。

5 效益分析與后續(xù)亟待解決的問(wèn)題

5.1 效益分析

(1)補(bǔ)水方案實(shí)施后，可滿足大橋水庫(kù)二期灌溉要求和大橋水庫(kù)生態(tài)流量要求，其社會(huì)效益、生態(tài)效益、政治效益不可低估。

社會(huì)效益主要體現(xiàn)在：大橋水庫(kù)補(bǔ)水工程建設(shè)后將成為大橋水庫(kù)的重要配套工程，滿足大橋水庫(kù)灌區(qū)二期工程建設(shè)和大橋水庫(kù)生態(tài)流量強(qiáng)排的要求，是二期工程效益發(fā)揮的重要保障。一方面保證了“綠水青山”可持續(xù)發(fā)展；另一方面也奠定了“以電養(yǎng)水”的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。補(bǔ)水工程若不能推進(jìn)和實(shí)施，勢(shì)必造成水庫(kù)工程及配水樞紐效益低下，造成國(guó)家、地方和受益民眾投資浪費(fèi)，供小于求的供需矛盾會(huì)隨時(shí)間推移而造成大橋水庫(kù)“積勞成疾”，農(nóng)業(yè)灌溉、城鄉(xiāng)飲水、電源供應(yīng)等各方面保證程度降低，危及社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)秩序平衡發(fā)展。補(bǔ)水工程建設(shè)后將在較大程度上解決上述問(wèn)題、緩解矛盾，進(jìn)而建立新的平衡關(guān)系。

生態(tài)保護(hù)效益主要體現(xiàn)在：大橋水庫(kù)生態(tài)流量強(qiáng)排不僅僅是國(guó)家要求，更是自然環(huán)境的根本要求。但強(qiáng)排下泄生態(tài)流量帶來(lái)的前述社會(huì)問(wèn)題是不可避免的，一旦社會(huì)問(wèn)題凸顯，人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾將被激化，國(guó)家和地方政府及大橋公司的多年努力成果將付諸東流，民生問(wèn)題大于環(huán)境問(wèn)題，將造成環(huán)境關(guān)注度降低，甚至退回到以破壞環(huán)境為代價(jià)的社會(huì)發(fā)展階段。因此，大橋水庫(kù)補(bǔ)水工程的建設(shè)表象上是維持社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的措施，但實(shí)際上是解決生態(tài)環(huán)境保護(hù)的根本所需，其生態(tài)保護(hù)效益無(wú)法估量。

(2)滿足大橋水庫(kù)二期灌溉要求和大橋水庫(kù)生態(tài)流量要求后，水量補(bǔ)充盡可能地減少了水量不足造成的大橋電站的發(fā)電損失。

(3)新建大橋水庫(kù)生態(tài)電站，可在滿足生態(tài)要求的前提下充分合理利用水資源，在一定程度上帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步彌補(bǔ)大橋電站發(fā)電損失。

為滿足大橋水庫(kù)生態(tài)泄水要求，又本著合理利用水資源的原則，擬利用原1#支洞作為生態(tài)流量泄放口，同時(shí)建設(shè)大橋水庫(kù)生態(tài)電站，利用落差最大85m，最低45m，加權(quán)平均水頭62m作為設(shè)計(jì)水頭，設(shè)計(jì)引用流量10.35m3/s，保證流量3.45m3/s，則大橋水庫(kù)生態(tài)電站裝機(jī)容量5200kW，多年平均發(fā)電量約為2540萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)數(shù)約4880h。

5.2 后續(xù)亟待解決的問(wèn)題

安寧河上游的支流樟木河和曹古河上下游均涉及已成和規(guī)劃的水電站和用水戶，第三方影響較為明顯；涉及的流域水資源分配、調(diào)度問(wèn)題需要進(jìn)一步分析和明確；生態(tài)流量的下泄方案和措施需多方案比較擇優(yōu)選擇，大橋二期右干渠的引水、用水方式與樟木河的補(bǔ)水方式需詳細(xì)比較論證；河道內(nèi)的深厚覆蓋層取水水量可靠性和措施合理性需進(jìn)一步明確；補(bǔ)充水量進(jìn)入庫(kù)區(qū)后的調(diào)度運(yùn)用和經(jīng)濟(jì)效益需進(jìn)一步核實(shí)；生態(tài)效益、灌溉效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的綜合平衡與分析；進(jìn)一步明確項(xiàng)目的申報(bào)流程，需要開(kāi)展的專題、專項(xiàng)工作等。

6 總結(jié)

為大橋水庫(kù)補(bǔ)水迫在眉睫，關(guān)系到大橋水庫(kù)的基本功能和定位。水量不能滿足下游人民群眾日益增長(zhǎng)的需求，則大橋公司“供水為主、水電互動(dòng)、以電養(yǎng)水、綜合發(fā)展”的綜合性效益就無(wú)法發(fā)揮，若無(wú)法實(shí)現(xiàn)以電養(yǎng)水，則經(jīng)濟(jì)根基不牢，大橋水庫(kù)的問(wèn)題勢(shì)必成為社會(huì)問(wèn)題。因此，必須集全州之力、社會(huì)共同參與，支持大橋水庫(kù)充電補(bǔ)血，花大力氣改善未來(lái)大橋水庫(kù)缺水的嚴(yán)峻形勢(shì)。