引江濟淮工程向農業灌溉補水合理性及補水范圍分析

王萬

（安徽省水利水電勘測設計院 合肥 230088）

引江濟淮工程向農業灌溉補水合理性及補水范圍分析

王萬

（安徽省水利水電勘測設計院 合肥 230088）

基于引江濟淮工程的定位和功能，從保障糧食安全角度分析工程向農業灌溉補水的合理性；針對不同農業灌溉補水范圍對工程規模的影響開展方案綜合比選，確定引江濟淮工程最終的農業補水范圍，為工程設計提供依據。

引江濟淮 灌溉補水 補水范圍 調水規模

1 引江濟淮工程基本情況

引江濟淮工程溝通長江、淮河兩大流域，穿越皖江城市帶承接產業轉移示范區、合肥經濟圈和中原經濟區三大區域發展戰略區，地跨皖豫兩省15市55縣市區，受水區總面積7.06萬km2。工程由引江濟巢、江淮溝通、江水北送三段組成，輸水線路總長1048.68km。引江濟巢段采用西兆河線路和菜子湖線路雙線輸水，江淮溝通段自派河口泵站提水后，利用派河輸水，經新建蜀山泵站樞紐提水后，沿新開挖江淮分水嶺渠段輸水，接東淝河后入瓦埠湖，出瓦埠湖后經東淝閘入淮河干流，再通過沙潁河、西淝河、渦河等向淮河以北輸水，自淮河干流向淮北受水區輸水的線路統稱江水北送段。2016年國家發改委以發改委農經〔2016〕2632號文正式批復引江濟淮工程，并于當年12月29日正式開工建設。

工程設計引江規模為300m3/s，入淮河規模為280m3/s，規劃2030年和2040年多年平均引江水量分別為33.03億m3和43.00億m3。

2 引江濟淮工程向農業灌溉補水合理性分析

引江濟淮工程是否考慮農業灌溉和安排多少農業灌溉補水面積，直接影響工程建設目標和工程定位。從半個世紀論證情況看，農業灌溉補水一直是引江濟淮工程的建設目標之一，其差別主要反映在工程建設任務順序安排和灌溉面積大小上。經分析認為，引江濟淮工程向農業灌溉補水是十分必要的，其合理性主要體現在以下幾個方面：

規劃范圍是我國糧食生產核心區之一和為數不多的糧食凈調出區，在國家糧食安全戰略中地位重要。引江濟淮工程規劃范圍大部地區屬于我國的糧食生產核心區，根據《國務院辦公廳關于印發〈全國新增1000億斤糧食生產能力規劃（2009-2020年）〉的通知》（國辦發〔2009〕47號），《全國新增1000億斤糧食生產能力規劃（2009-2020年）》確定的800個糧食生產核心區產糧大縣中，該工程規劃范圍涉及33個，占全部糧食生產核心區產糧大縣的4.13%，到規劃2020年，該工程規劃范圍涉及的33個糧食主產縣糧食增產任務為58.41億斤，占全國糧食增產任務的5.8%。糧食是關系國計民生的重要商品，是關系經濟發展、社會穩定和國家自立的基礎，解決好十幾億人口的吃飯問題，保障國家糧食安全始終是治國安邦的頭等大事。隨著人口增加，我國糧食消費呈剛性增長，同時，城鎮化、工業化進程加快，水土資源、氣候等制約因素使糧食持續增產的難度加大，利用國際市場調劑余缺的空間越來越小。此前近20年，我國堅持的糧食安全基本原則是“糧食自給率不低于95%”，但到2012年底，糧食自給率已跌破90%。維護國家糧食安全立足水利和科技支撐，提高糧食綜合生產能力，確保國家糧食安全和重要農產品有效供給。安徽、河南是全國為數不多的糧食凈調出省，水利是農業的命脈，發展灌溉是確保農業增產的重要措施。

從保障國家糧食安全、完成國家糧食增產任務的大局出發，利用該工程調水進行農業補充灌溉是必要的，也是迫切的。

規劃范圍當地來水不均和灌溉水源短缺，對糧食穩產影響極大。規劃范圍內的淮河流域當地水資源短缺，耕地畝均占有水資源量不及全國平均水平的四分之一。因降雨年際變化大、年內分布不均，干旱年農業受災面積大、糧食減產損失重。據資料統計，自1978年以來，發生旱災12年，平均約為4年一遇。其中流域性大旱年份有1978年、1994年、2001年，安徽省淮河流域成災面積分別為1799萬畝、2774萬畝、2592萬畝，糧食減產分別達130萬t、187萬t、268萬t。其中淮北地區受災面積分別為1351萬畝、2007萬畝、1655萬畝，糧食減產分別達71萬t、114萬t、133萬t。在其他歷次中小旱年9年中，安徽省淮河流域受旱成災面積平均308萬畝，其中淮北地區受旱成災面積平均為235萬畝；安徽省淮河流域糧食減產平均為92萬t，其中淮北地區糧食減產在65萬t。中小旱年旱災成因既有水源不足，也有灌區工程配套等因素。自1978年以來，歷年受旱成災面積及糧食減產見表1。

根據淠史杭灌區試驗得出灌區缺水量與減產量關系曲線，沿淮淮北地區水稻在缺水率達20%以上時，糧食減產明顯；根據河南省新鄉灌區小麥缺水量與減產量關系曲線，淮河以北小麥受旱，也會造成明顯減產，在缺水率50%以下時小麥作物減產量與缺水率呈線性關系。

沿淮淮北閘壩調蓄場所多為工業與農業共用水源，工業擠占農業灌溉和農業抗旱影響工業用水的矛盾突出。引江濟淮工程規劃范圍內的沿淮淮北地區，近年來因城鎮化、工業化加快推進，城市生活、工業用水量呈快速增長，工業用水擠占農業灌溉已成為一種常態。在當地水源不足的條件下，農業用水不斷受到擠占，灌溉保證率呈降低趨勢。在僅僅依靠本流域水資源的情況下，農業用水的空間將會被進一步擠壓，引江濟淮工程調水入淮河向灌區補水是退還農業被擠占水量有效途徑。

淮河于20世紀50～60年代，興建了大量水利工程，干支流上游興建大中型水庫，淮河干支流上建設大量節制工程，原主要任務之一是滿足農業灌溉。引江濟淮工程規劃范圍內，歷史和現狀情況下，沿淮地區灌區農業、城鎮生活、工業供水基本為同一水源和同一調蓄場所，在干旱年份，經常發生農業灌溉與城鎮生活、工業爭水的情況。這種供水方式決定了規劃范圍內如農業灌溉用水不能保障，城鎮生活、工業用水也很難保障。

通過合理安排灌溉水量、制定財政補貼政策，可使農業灌溉補水更具經濟合理性。水資源配置總體原則為當地水源優先配置農業、生態其次是生活和工業，引調江水優先配置生活、工業，其次是農業、生態。2040年引江濟淮工程淮河區凈增供水量為27.80億m3，其中江水凈增25.20億m3，江水給農業凈增供水量為2.77億m3，江水供農業比重為10%左右。農業補水主要集中在旱年，相對于淮河區受水區內1086萬畝農田灌溉面積，多年平均引江水供水量為2.52億m3，相當于多年平均條件下單位面積調江水補給農田灌溉水量為26m3/畝，畝均成本不高。安徽省正研究制訂引江濟淮工程農業灌溉財政補貼政策，原則上使農業灌溉水價基本不提高或少提高，可保障農業供水成本在可接受范圍內。

表1 安徽省淮河流域歷年旱災（成災）面積、糧食減產表

3 引江濟淮工程農業灌溉補水范圍比選

圖1 水稻缺水量與減產系數關系曲線圖

圖2 小麥缺水率與減產關系曲線圖

引江濟淮工程是作為長距離跨流域調水工程，農業灌溉受水區范圍除考慮國家糧倉生產能力和保持糧食穩產增產因素外，還必須考慮其經濟合理性。綜合工程定位、配套工程等，此次引江濟淮農業供水范圍主要界定為輸水干線沿途農業灌溉補水和淮河干流蚌埠閘傳統補水灌區，并兼顧經濟合理性適當擴大部分補水灌溉范圍，淮河支流灌區末端或配套設施建設任務繁重的原則上不予考慮。

現有輸水沿線補水范圍主要包括長江片巢湖、菜子湖周邊補水灌區面積724萬畝。淮河干流蚌埠閘傳統補水灌區主要包括沿淮兩岸灌區、茨淮新河灌區、懷洪新河灌區和永辛河灌區等，涉及到的計算單元包括蚌埠閘上淮南、淮南窯河閘上、合肥窯河閘上、六安東淝河閘上、六安東淝河閘上、蚌埠閘上淮北、阜陽臨淮崗閘上、六安臨淮崗閘上、西淝河閘、亳州朱集閘上、阜陽插花閘上、亳州闞疃閘上、上橋閘和蚌埠新胡洼閘，淮河干流傳統補水灌區總面積為813萬畝。

引江濟淮工程農業補水范圍的選擇主要基于規劃范圍內水資源供需平衡基礎上，結合工程布置、補水條件及農業供水成本等因素，在輸水沿線和淮干傳統補水灌區813萬畝基礎上，重點比較淮河干流蚌埠閘上傳統補水灌區以外的淮河以北新增一級提水灌區和二級提水灌區面積的農業補水灌區方案，形成三個比較方案。現分別就三個方案從引江流量、入淮流量、單方水投資、年利用小時數、淮河灌溉補水面積等角度進行比較，見表2。

方案一：在現有淮河干流蚌埠閘上傳統補水灌區基礎上，增加淮河以北一級提水灌區作為引江濟淮工程農業補水范圍，即增加阜陽潁上閘、亳州蒙城閘和蚌埠固鎮閘和宿州固鎮閘四個計算節點上農業灌溉面積，增加補水灌溉面積152萬畝，淮河流域補水灌溉面積達到965萬畝。該方案引江調水規模為290m3/s、引江水量為35.13億m3，入淮規模為260m3/s、入淮水量為26.96億m3，引江年利用小時數為3268h，至淮河平均單方水投資為15.38元/m3。

方案二：在現有淮河干流蚌埠閘上傳統補水灌區基礎上，增加淮河以北一級和二級提水灌區作為引江濟淮工程農業補水范圍，即增加阜陽潁上閘、亳州蒙城閘、蚌埠固鎮閘、宿州固鎮閘、阜陽阜陽閘和亳州渦陽閘六個計算節點上農業灌溉面積，增加補水灌溉面積391萬畝，淮河流域補水灌溉面積達到1204萬畝。該方案引江調水規模320m3/s、引江水量37.52億m3，入淮規模300m3/s、入淮水量為28.92億m3，引江年利用小時數3121h，至淮河平均單方水投資15.57元/m3。

方案三：該方案是以航道控制斷面輸水規模為基礎，引江能力為300m3/s、入淮能力為280m3/s。在滿足城鎮生活及工業用水、輸水沿線灌溉補水和淮河蚌埠閘傳統補水灌區用水的基礎上，經長系列調算，可增加向一級提水灌區（阜陽潁上閘、亳州蒙城閘和蚌埠固鎮閘和宿州固鎮閘）補水152萬畝，同時還可以向二級提水灌區的沿河周邊地區增加120萬畝補水灌溉面積，合計增加272萬畝補水灌溉面積，向淮河流域總補水灌溉面積1085萬畝。經分析，該方案引江調水規模為300m3/s、引江水量為36.28億m3，入淮規模為280m3/s、入淮水量為27.85億m3，引江年利用小時數為3169h，至淮河平均單方水投資為15.07元/m3。

綜合以上分析，從可比投資上看，方案一最小，方案三次之，方案二最大；從灌溉補水面積上看，則方案一最小，方案三次之，方案二最大；從單方水投資上看，方案三最小，方案一次之，方案二最大；從引江年利用小時數上看，方案一最大，方案三次之，方案二最小。從三個方案的單方水投資上看，經濟上均是合理的，鑒于引江濟淮工程須結合航運建設，從綜合利用上考慮，此次推薦方案三，即引江規模為300m3/s、入淮規模280m3/s，向淮河流域總補水灌溉面積1085萬畝。

表2 引江濟淮工程調水規模方案綜合比選表

圖3 引江濟淮工程淮河流域補水灌溉面積示意圖

4 結語

引江濟淮工程利用向安徽沿淮淮北地區和河南省豫東地區供水，規劃利用工程向輸水沿線及調蓄區周邊農業進行補水是必要和合理的，根據方案比選在航運控制斷面的前提下，引江口門設計規模300m3/s、入淮規模280 m3/s的工程條件下，可向安徽沿淮淮北地區1085萬畝農田提供灌溉補水，以保障灌區達到設計保證率，切實發揮工程的綜合效益，保障糧食主產區的糧食生產供水安全

（專欄編輯：顧 梅）