論調水工程中調水規(guī)模的合理性

肖志娟，李亮，李霞

(1.四川省水利水電勘測設計研究院，四川 成都610072;2.中國水電顧問集團成都勘測設計研究院，四川成都 610072)

1 概述

都江堰灌區(qū)毗河供水工程區(qū)位于四川腹部，行政區(qū)劃隸屬于成都、資陽和遂寧三市，地處涪(江)、沱(江)兩江之間的廣大丘陵區(qū)。

毗河供水工程為一大型水利工程。一期工程的開發(fā)任務為城鄉(xiāng)生活及工業(yè)供水、灌溉等綜合利用。工程區(qū)涉及金堂、簡陽、雁江、樂至、安岳、安居等縣(市、區(qū))。一期工程實施后，可實現灌溉面積125.49萬畝(1ha=15畝)，解決225萬人口和242萬頭牲畜用水及部分二、三產業(yè)用水。

毗河供水工程屬大型長距離調水工程，涉及范圍廣，投資巨大，工程規(guī)模的確定對工程經濟性具有舉足輕重的影響。筆者從“挖掘潛力”和“節(jié)約用水”兩個方面論述了調水規(guī)模的合理性。

2 從充分挖掘當地水資源利用潛力出發(fā)，論述了調水規(guī)模的合理性

(1)灌區(qū)水資源分布年際年內變化大，人均水資源量少。

灌區(qū)徑流變化規(guī)律受降雨支配，徑流年內分配與年際變化較大，年際間豐枯差較大，且枯水年出現十分頻繁，年徑流變差系數Cv 一般在0.48～0.66之間，為四川盆地高值區(qū)之一。毗河供水區(qū)水資源利用分區(qū)屬四川省盆地腹部區(qū)的成都平原區(qū)(V2-3-2)和丘陵區(qū)(V2-4-3)，位于涪、沱江分水嶺地帶，區(qū)域多為小河，源短流小，該區(qū)為全省徑流低值區(qū)，多年平均徑流深200～400 mm，供水區(qū)當地地表水資源總量為18.9億m3，人均水資源量僅460 m3，為全國人均水資源量的1/5，不到世界人均水資源量的1/10。干旱頻繁且嚴重，缺水已嚴重制約了本區(qū)經濟和社會的發(fā)展。

(2)灌區(qū)水資源利用率高。

由于受地形、水源條件限制，區(qū)內主要以小型蓄水工程為主。毗河供水區(qū)已建水利工程28805處，其中中型水庫共8座，總庫容22314萬m3;小型水庫384處，總庫容31643萬m3;塘堰共27576處，總容積20861萬m3;提灌站837處，裝機容量32789 kW。蓄水工程攔蓄能力高達57.6%，其當地徑流利用程度遠遠高于省內平均水平，區(qū)內具有較好蓄水控灌條件的水利工程已基本修建，當地水資源開發(fā)利用潛力不大，再進一步開發(fā)當地徑流難度大、占地多、淹沒損失大、投資高且水資源不足。

如樂至縣已建水庫104座，蓄水容積僅1.53億m3，攔蓄集雨面積532 km2，加上山坪塘7357口，石河堰573座，蓄水容積僅為2.05億m3，攔蓄集雨面積超過全縣幅員面積的70%，但年蓄水量也僅有0.9億m3左右，多余的庫容不能得到利用;現有水利工程的供水量嚴重不足，畝均水利設施供水僅88 m3，是生產、生活缺水十分嚴重的地區(qū)，長期以來一直未能解決該區(qū)域的供水問題。

筆者分析了毗河灌區(qū)內已建水利設施對當地徑流的利用:當地水利設施多年平均凈供水量為1.63億m3，多年平均當地徑流利用系數達25%左右，遠高于四川省內平均10%的水平。在枯水年，當地徑流利用系數可達到50%左右，開發(fā)利用程度很高，繼續(xù)開發(fā)利用當地徑流的潛力不大。

(3)以先利用當地徑流、后調水為原則。

張滿春自然是不會再留在沈家了，小小嫁人了，那里只有一段傷心的往事。夜里，他睡在床上想著小小，憶念起那廣袤的田野來，他就想，自己要是有田有地你沈老七還能這樣對我么？張滿春從走出沈家大院的那一天起，就下決心，一定要設法把沈老七整垮，讓他也嘗嘗當窮人的滋味。

工程應優(yōu)先利用當地水利設施的供水量。當地水利設施不僅包括現有的中小型水利設施，還包括規(guī)劃水平年前擬建的工程。為充分利用當地徑流，筆者結合水庫控灌區(qū)需水對灌區(qū)的中型水庫逐座進行了調節(jié)計算，建議各水庫、塘堰等應采取清淤、防滲等措施保持庫容;對有充水條件的水庫、塘堰考慮汛期充囤，以充分發(fā)揮其調峰能力，降低工程規(guī)模。

3 從充分挖掘節(jié)水潛力出發(fā)，論述了調水規(guī)模的合理性

3.1 充分挖掘用水量的節(jié)水潛力

(1)將調出區(qū)與調入區(qū)用水定額進行對比，貫徹調出區(qū)從寬、調入區(qū)從緊的原則。

毗河供水一期工程進行需水預測時，按照調出區(qū)從寬、調入區(qū)從緊這一原則進行。都江堰已成灌區(qū)的畝均灌溉定額高于毗河供水區(qū)近50 m3，主要是考慮都江堰已成灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造正在逐步實施，部分地區(qū)耕作習慣等未達到節(jié)水要求，而毗河灌區(qū)作為新建灌區(qū)是按照最新節(jié)水要求進行灌溉制度設計的，因此，灌溉定額比已成灌區(qū)低;毗河供水區(qū)70%的灌溉設計保證率亦遠低于已成灌區(qū)的80%～90%。已成灌區(qū)的生活供水保證率采用97%～95%，亦高于毗河供水區(qū)的城鎮(zhèn)供水保證率，各項指標的對照見表1。

表1 都江堰已成灌區(qū)及毗河供水區(qū)灌溉需水指標與供水保證率對照表

從表中可以看出:調出區(qū)的居民生活用水定額、二、三產萬元增加值耗水量、農村居民生活用水定額、大小牲畜用水定額均高于調入區(qū)，如調出區(qū)二、三產萬元增加值耗水量比調入區(qū)高，主要原因為:由于歷史原因，調出區(qū)以傳統工業(yè)居多，且工業(yè)節(jié)水改造不可能一蹴而就，而調入區(qū)是“天府新區(qū)”的核心地帶，也是成渝經濟區(qū)的重要組成部分，規(guī)劃該區(qū)工業(yè)發(fā)展以制造業(yè)、高新技術產業(yè)為主，限制發(fā)展高耗水產業(yè)等，因此，在需水預測時，都江堰已成灌區(qū)二、三產萬元增加值耗水量高于毗河灌區(qū)。調出區(qū)的居民生活用水定額比調入區(qū)高63 L/人·d，一方面是考慮到調出區(qū)經濟較發(fā)達，居民生活水平較高;另一方面考慮到調入區(qū)應貫徹“三先三后”原則，即先節(jié)水后調水、先治污后通水、先環(huán)保后用水。調出區(qū)需水定額比調入區(qū)低也是按照調出區(qū)從寬、調入區(qū)從嚴的水資源配置原則進行的。

在發(fā)展速度方面，調出區(qū)比調入區(qū)略低，主要是考慮到調出區(qū)現狀經濟發(fā)達，二、三產增加值基數大，國民經濟發(fā)展速度相對平穩(wěn)，且按照調出區(qū)相關發(fā)展規(guī)劃，重點工業(yè)區(qū)將轉移到包括資陽等地在內的“天府新區(qū)”，因此，在國民經濟發(fā)展速度方面，新興發(fā)展地區(qū)的毗河供水區(qū)二、三產業(yè)發(fā)展速度略高于經濟較發(fā)達的都江堰已成灌區(qū)。調出區(qū)與調入區(qū)需水定額與社會經濟發(fā)展速率對照情況見表2。

(2)現狀水平年需水定額與規(guī)劃水平年需水定額對比，貫徹節(jié)水理念。

在居民生活用水方面，規(guī)劃水平年定額比現狀水平年高，主要是考慮到隨著社會經濟發(fā)展居民生活水平不斷提高，居民生活用水定額呈增長趨勢。二、三產業(yè)萬元增加值耗水量呈遞減趨勢，尤其是第二產業(yè)耗水量減少幅度較大，主要考慮的因素是目前第二產業(yè)仍有巨大的節(jié)水潛力，規(guī)劃水平年通過加大節(jié)水、治污力度，提高水的重復利用率，合理調整產業(yè)結構等措施，可以大幅度地降低第二產業(yè)萬元增加值耗水量。因此，按以上定額預測的規(guī)劃水平年需水成果是合理的?，F狀與規(guī)劃水平年需水定額比較情況見表3。

3.2 進一步提高工程技術水平，挖掘節(jié)水的潛力

(1)提高渠系利用系數，節(jié)約用水。

毗河供水一期工程渠系采用梯形斷面、矩形斷面，全線采用混凝土襯砌，以減少滲漏損失，提高渠系利用系數，達到節(jié)約供水的目標。灌區(qū)各片區(qū)灌溉水利用系數見表4。

在充分考慮節(jié)水措施的情況下，本工程灌溉水利用系數為0.594，滿足規(guī)范要求的大型灌區(qū)灌溉水利用系數大于0.55的要求，與四川省同類灌區(qū)工程相比，本工程亦屬較節(jié)水水平?？紤]到毗河灌區(qū)灌面大、渠系長，再進一步提高灌溉水利用系數潛力有限。

表3 現狀與規(guī)劃水平年需水定額比較表

表4 灌區(qū)灌溉水利用系數表

(2)進一步提高田間水利用系數投入巨大。

由于灌區(qū)屬丘陵地區(qū)，推廣噴灌、滴灌、微灌等先進技術的灌面有限。若進一步提高該節(jié)水灌溉技術的應用范圍，將花費大量投資，節(jié)水代價非常高。據初步分析估算，微灌、滴灌、噴灌設施的建設費用為2000元/畝，溫室栽培設施建設費用為2萬元/畝。據四川省都江堰毗河供水一期工程建設節(jié)水減排型灌區(qū)發(fā)展規(guī)劃，農業(yè)灌溉及耕地整治項目總投資高達42.48億元。鑒于灌區(qū)經濟發(fā)展正處于起步期，農民收入有限，無力承擔如此高額的費用。綜上所述，提高微灌、滴灌、噴灌等先進灌溉技術的應用面積有較大的節(jié)水空間，但由于丘陵地區(qū)地形地貌的限制，投資非常高，遠遠超出農民能夠承受的水平。

4 結語

毗河供水工程優(yōu)先利用當地徑流，加強當地水利設施的維修養(yǎng)護，保持庫容，充分挖掘當地水資源利用潛力，在用水方面充分考慮了調出區(qū)的用水現狀，并為其生態(tài)環(huán)境用水、生產生活用水需求增長預留了足夠的空間，對調入區(qū)本著“先節(jié)水后調水、先治污后調水、先環(huán)保后用水”的原則，大力推行節(jié)水措施，從用水定額、用水增長速度等方面嚴格控制調水量，充分挖掘其節(jié)水潛力，并通過工程措施提高灌區(qū)水利用系數，經分析，再進一步提高田間水利用系數投入巨大。綜上所述，本工程調水規(guī)模是在充分挖潛、節(jié)約用水的基礎上確定的，調水規(guī)模經濟合理。