王 健
(陜西省水利電力勘測設計研究院 陜西 西安 710001)
湑水河是漢江上游主要支流之一,發源于陜西省周至縣境內秦嶺光頭山,自東向西流經太白縣,在太白縣黃柏原附近折向西南,流經城固、洋縣等地,在城固縣城東南約7km匯入漢江。流域面積2299km2,干流全長167.4km,多年平均徑流量10.99億m3。
規劃的焦巖水庫位于流域下游,是湑水河流域最末一級梯級,控制干流長143.1km,控制流域面積2143km2,占全流域93.2%,壩址處多年平均徑流量10.83億m3。根據前期規劃成果,焦巖水庫樞紐工程是湑水河流域規劃梯級開發的首選項目,是集水庫、電站為一體,具有滿足以灌溉為主的條件下,同時發揮發電、城鎮供水、防洪、水產養殖等綜合效益的工程。
從上世紀60年代,水庫就開展有關前期工作。從1975年開始,列入國家建設計劃。幾十年來一直沒能開工建設。研究項目發展歷程,工程一直未能開工建設,除了前期工作深度不夠的原因外,還存在工程規模大,效益差,必要性沒有充分論證等原因。具體敘述如下:
(1)工程規模大。焦巖水庫做為湑水河流域唯一一個控制性水利樞紐,坐落在漢中盆地北部淺山地區,壩址區地處河流出山口,俯視漢中盆地東部,控制干流93%流域面積,具有天然的地理優勢。歷次規劃成果對焦巖水庫的定義均為大(2)型水利樞紐工程,水庫正常當水位573m~581m,壩高70m~90m,總庫容1億m3~2億m3,調節庫容0.69億m3~0.95億m3。
(2)工程效益差。焦巖水庫的建設效益主要體現在以下幾個方面,一是有效保證和提高城固、洋縣境內三十余萬畝灌區的灌溉保證率;二是配套電站多年平均發電量九千萬度左右;其三可以為湑水河兩岸鄉鎮以及城固縣城提供生活生產用水,多年平均供水量約0.5億m3左右。相對于工程建設,按照2012年價格水平,樞紐工程總投資大約十五億元左右。工程建設投資大,相對效益較差。在沒有中央固定資產投資的情況下,開發建設難度相對較大。對于灌區建設,在壩址下游,已建有湑惠渠灌區,屬自流無調節引水設施,灌區總面積約14萬畝。灌區存在的主要矛盾是灌溉保證率不足。對于高干渠灌區,東西高干需要新建,投資也很大。
(3)建設的必要性不凸顯。回顧焦巖水庫三項主要建設任務,灌溉、發電和城鎮供水。對于灌區發展,焦巖工程建設新增的灌區面積不到十萬畝,其余二十余萬畝均為通過水庫調節提告了既有灌區的灌溉保證率。作為城鄉供水來講,用水矛盾存在,但還沒有凸顯。對于電站建設,漢中地區水電資源相對我省其它地區來講,具有一定優勢。隨著全省電網建設的發展和330電網聯網運行,電站建設的必要性也需要進一步論證。
縱觀焦巖水庫前期規劃論證成果,結合我省水利建設發展新時期的新特點,筆者認為,對于焦巖水庫的建設,應該從更廣闊的角度去認識和研究。隨著國家和省內南水北調工程建設的實施和運行,對于如何更好的有效地利用好有限的水資源,對于湑水河水資源的開發提出以下構想。焦巖水庫建設應以從減小省內南水北調流量不均勻度,提高黃金峽下游河道生態流量保證率為主要開發目標,同時兼顧壩址下游灌溉、城鄉供水和發電。可行性如下:
(1)資源優勢和位置優勢。對于省內南水北調工程,黃金峽樞紐位于漢江干流黃金峽峽谷段,壩址距離湑水河口71km,距離焦巖水庫96km。焦巖水庫開發建設后,根據目前測算的用水情況,通過水庫調入灌區和周邊城鄉的用水量約為2億m3~3億m3,對于年徑流11億m3的河流來講,還有足量的水資源進入漢江干流,供給省內和國家南水北調工程。黃金峽水庫壩址多年平均入庫徑流量約75億m3,扣除上游用水和調出水量后,多年平均入庫徑流量為66億m3。估算湑水河入庫徑流量大約在8億m3~9億m3。
(2)引漢濟渭調水與用水過程存在一定矛盾。引漢濟渭工程是我省重點水利工程,是我省實現水資源優化配置,促進陜南關中水資源互連互通的關鍵工程。引漢濟渭工程調度運行是一個重大的系統工程,通過漢江干流上的黃金峽水庫、子午河上的三河口水庫、西安黑河水庫以及關中受水區的地下水資源共同調度,滿足調水、用水的平衡。根據引漢濟渭初步設計成果,黃金峽水庫多年平均供水量9.69億m3,最大年供水量13.57億m3,最小年供水量3.32億m3。供水的不均勻度導致作為供水水源之一的關中地區地下水開采量變化很大,多年平均地下水供水量為4.27億m3,地下水年最大供水量為8.3億m3,最小供水量為0.59億m3。如此大的地下水供應量變幅差將導致運行管理困難,并對關中地區地下水資源涵養和管理帶來很大矛盾。如果通過適當的措施,加大水源的調水均勻程度,通過多年調節水庫,減小豐枯水量差,進而通過均勻黃金峽調水過程來減小關中地下水供水量差。但作為目前擬建的黃金峽水庫,由于條件的限制,規模有限,調節庫容僅1億m3左右,難以滿足多年調節的目的。黃金峽壩址以上,漢江各主要支流中,年徑流超過10億m3的支流僅有褒河和湑水河。褒河上的石門水庫屬于已成工程,由于需要解決石門灌區以及漢中市中部的用水問題,所以最值得開發的項目就是湑水河上的焦巖水庫。
通過新建焦巖水庫,給工程賦予新的建設任務。通過焦巖水庫的建設來最大程度的調蓄黃金峽水庫的部分來水,通過多年調節的水量置換,保障水資源的優化配置,保障引漢濟渭工程的良性運作。
根據焦巖水庫的工程位置和資源特點,需要對湑水河的水資源進行多年調節,進而勻化黃金峽水庫的調水過程。因此需對焦巖水庫予以足夠的調蓄能力,建設規模應進一步加大。湑水河上游開發建設了若干水利水電項目,普遍特點是引水式電站,水庫調節庫容小,對于水量的調蓄能力較差,遠遠不能滿足調節需求。根據前期工作成果,湑水河流域焦巖壩址以下,規劃城鄉及農業用水量為2.7億m3左右,考慮河道生態以及下游生態需要,考慮2億m3~3億m3生態水,因而多年平均最大可調蓄水量為5億m3~6億m3。如能全部調蓄,必將大大優化黃金峽調水過程。
根據前期規劃成果,原來規劃的水庫規模遠不能滿足新的建設目標。總庫容偏小,無法滿足調蓄功能。因此在可行的條件下應盡可能加大水庫庫容。從焦巖水庫壩址區的地形地質條件來看,大壩兩岸山體高程在630m以上,但深北溝內鞍部高程為610m左右,因此水庫正常當水位應進一步提高,根據測算,600m對應的總庫容大約3億m3,如有可能,水庫正常擋水為應至少在600m以上或附近,只有足夠大的庫容,基本可以完成平衡關中地下水供水量的任務。另外,正常擋水位上升,將極大的提高配套電站的效益,保證出力及多年平均發電量將會大大提高,有效地提高工程附帶效益。
由于水庫抬高,相應帶來水庫淹沒損失增大等問題。主要增加的項目為水庫庫尾的雙溪鎮,常住人口不足500人。另外水庫水位抬高,將會淹沒上游一級電站的廠房,可以采取其他措施予以賠付,基本上不存在制約水庫建設的因素。
焦巖水庫作為一個長期規劃建設的水利樞紐工程項目,歷經半個多世紀,未能建設實施。在當前黨中央大力提倡水資源優化管理,江河互連互通建設的方向指引下,以引漢濟渭項目建設為契機,以保障上省內南水北調實施,優化關中地下水資源管理為目標,合理開發建設焦巖水庫正當時宜。以工程建設促資源優化配置將為焦巖水庫的開發建設插上騰飛的翅膀。隨著引漢濟渭工程的開工建設,做為優化水源工程調節調度的樞紐工程之一的焦巖水庫建設是迫切的,也是必要的。陜西水利