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

（中水北方勘測設(shè)計研究有限責任公司）

1 項目背景

小浪底水利樞紐工程是治理黃河的關(guān)鍵水利工程，屬國家“八五”重點項目，是黃河下游重要控制性工程，開發(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，是國家一千億斤糧食增產(chǎn)能力規(guī)劃項目和國家172項重大水利建設(shè)項目，是河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃重點項目，也是河南省實施“四水同治”十項重大水利工程之一。

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渡區(qū)。現(xiàn)轄土地面積624 km2，涉及濟源市和焦作市的沁陽、孟州、溫縣和武陟縣，共三市二縣，包括23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、374個自然村，現(xiàn)狀總?cè)丝?35.10萬人，其中城區(qū)65.19萬人，灌區(qū)69.91萬人。

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氣候區(qū)，土地資源豐富，光熱條件較好，適宜農(nóng)作物生長，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)缺水嚴重，隨著沁河水資源開發(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，小浪底北岸地區(qū)的濟源市、沁陽市和孟州市等城市迅速發(fā)展，對水資源的需求不斷增加。

小浪底北岸灌區(qū)的建設(shè)，可實現(xiàn)水資源配置4.10億m3，可實現(xiàn)糧食增產(chǎn)2.69億斤，可解決6.00萬余城鄉(xiāng)居民用水困難的問題；置換超采淺層地下水1 979.00 萬m3，替代開發(fā)利用的中深地下水量約2.16億m3，補給地下水1 400.00萬m3。工程的建設(shè)對保障國家糧食安全、促進區(qū)域社會經(jīng)濟發(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)涉及濟源市和焦作市的沁陽市、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，是無壩引沁河水自流灌溉的著名古老灌區(qū)，河南省大型無壩引水灌區(qū)之一。灌區(qū)范圍涉及濟源、沁陽、溫縣、武陟四個市（縣）24個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（辦事處）439個行政村，人口約66.00萬人。渠首位于濟源市五龍口沁河出山口，設(shè)計流量20.50 m3/s。廣利灌區(qū)現(xiàn)狀控灌面積3.40萬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，涉及濟源市、孟州市、洛陽市吉利區(qū)的15 個鄉(xiāng)滇、345 個行政村約48 萬人，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hm2，控灌面積為2.67萬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)計灌溉面積2.22萬hm2，渠首閘位于小浪底水庫壩址下游約20.00 km、西霞院水庫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)揮項目所在區(qū)域（沁河以北以西、黃河青風嶺以北、引沁濟蟒灌區(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，針對項目涉及縣市現(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)范圍包括濟源市、孟州市、溫縣及武陟縣共3市2縣、23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、374個自然村作為灌區(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)對灌區(qū)土地面積進行量算，并結(jié)合全國第二次土地調(diào)查結(jié)果進行復(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hm2（其中城區(qū)土地面積0.79 萬hm2），根據(jù)涉及地市上報的第二次土地調(diào)查結(jié)果，土地面積為6.25萬hm2。比較二調(diào)成果和量算結(jié)果，濟源市和溫縣范圍內(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%以內(nèi)。詳見表1。

按量算土地面積減去應(yīng)扣除項后，耕地面積為3.82萬hm2。在二調(diào)成果中，耕地面積為3.83萬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)。考慮兩成果相當，灌區(qū)耕地面積采用本次量算值，即耕地總面積3.82萬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hm2。

2.2.3 初擬設(shè)計灌溉面積

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，認為小浪底北岸灌區(qū)開發(fā)建設(shè)為設(shè)計灌溉面積3.45 萬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)計灌溉面積為3.45萬hm2，其中已建灌區(qū)范圍外區(qū)域設(shè)計灌溉面積3.24萬hm2，已建灌區(qū)工程尚未覆蓋區(qū)域灌溉面積0.20萬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)計流量為30 m3/s，續(xù)建批復(fù)灌溉面積為2.06萬hm2，實際控制灌溉面積為2.67萬hm2；廣利灌區(qū)位于小浪底北岸灌區(qū)的北部，渠首設(shè)計流量為20.50 m3/s，續(xù)建批復(fù)灌溉面積為2.07萬hm2，實際控制灌溉面積為3.40萬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。河口村水庫建庫后，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實現(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80.20%。

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

及重疊區(qū)0.20萬hm2無多余沁河水量指標可用；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)補源區(qū)納入北岸灌區(qū)補水范圍的合理性分析

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

通過以上計算分析，廣利灌區(qū)補源區(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?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)過此區(qū)，因此將廣利灌區(qū)補源區(qū)1.33萬hm2灌面作為小浪底北岸灌區(qū)的補水區(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)計灌溉面積為3.45萬hm2，農(nóng)業(yè)供水范圍涉及濟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hm2，其中小浪底北岸灌區(qū)3.45萬hm2，補水區(qū)1.33萬hm2。

3 結(jié)論

文章在分析小浪底水庫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)計灌溉面積為3.45萬hm2，補水面積為1.33萬hm2，并確定了城市供水范圍為濟源市、沁陽市及孟州市。小浪底北岸灌區(qū)工程的建設(shè)，切實保障了項目區(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)域社會經(jīng)濟發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。