安徽省兩湖灌區(qū)規(guī)模論證

閆 鑫

（安徽省水利水電勘測設(shè)計研究總院有限公司，安徽 合肥 230088）

安徽省兩湖灌區(qū)是《安徽省現(xiàn)代水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃》《安徽省農(nóng)田灌溉發(fā)展規(guī)劃》規(guī)劃建設(shè)的大型灌區(qū)之一，是補齊短板、充分發(fā)揮菜子湖、白蕩湖、陳瑤湖等綜合利用功能的戰(zhàn)略性水資源配置工程，在有效抵御旱災(zāi)、優(yōu)化水資源配置、保障糧食安全、促進(jìn)經(jīng)濟社會發(fā)展等方面有著重要作用[1]。本灌區(qū)工程任務(wù)以農(nóng)田灌溉為主，兼顧生態(tài)用水。通過整合現(xiàn)有中小型灌區(qū)，新建和改建蓄水、提水、輸水設(shè)施等[2]，為把牢糧食安全主動權(quán)提供水利支撐，為鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接創(chuàng)造條件。

1 灌區(qū)范圍

通過對灌區(qū)多次踏勘、調(diào)查，收集了灌區(qū)水土資源及土地利用等資料，確定了兩湖灌區(qū)規(guī)劃范圍：兩湖灌區(qū)規(guī)劃范圍西抵菜子湖（孔城河），南、東至長江，北達(dá)淠史杭灌區(qū)、張院水庫灌區(qū)和練塘圩灌區(qū)邊界及陳瑤湖流域分水嶺。耕地主要分布在沿江、沿湖周邊，以及羅昌河、楊市河、橫埠河、孔城河沿岸丘崗地，灌區(qū)國土面積1693km2。兩湖灌區(qū)地理位置示意圖見圖1。

2 灌區(qū)現(xiàn)狀及存在問題

2.1 灌區(qū)現(xiàn)狀

本灌區(qū)內(nèi)沿江、沿湖等水源條件較好，利用湖泊、水庫、河道等現(xiàn)狀已建有14 個中型灌區(qū)，其中沿江、沿湖等灌區(qū)基本以圩口為單元，灌排自成體系，現(xiàn)狀灌區(qū)基本情況見表1。

表1 現(xiàn)狀灌區(qū)水源保障情況分析表

2.2 灌區(qū)存在問題

菜子湖、白蕩湖等湖泊具有優(yōu)質(zhì)、豐富的水資源未能得到充分利用。現(xiàn)狀灌區(qū)主要分布在沿湖周邊且各自分片灌溉，未能有效整合，導(dǎo)致現(xiàn)有灌區(qū)零散分布，灌溉面積相對小。

現(xiàn)狀灌區(qū)在工程和管理上存在諸多問題：已有灌區(qū)干、支渠工程嚴(yán)重老化，渠道淤積、滲漏嚴(yán)重，灌區(qū)渠系水利用系數(shù)低于0.50；干、支渠附屬建筑物配套不全或損壞，用水無法有效控制，致使部分耕地得不到灌溉；渠道穩(wěn)定性差；灌區(qū)工程管理水平低，信息化建設(shè)落后[3]。

2.3 本灌區(qū)與現(xiàn)有灌區(qū)的關(guān)系

兩湖灌區(qū)建成后，涵蓋了灌區(qū)范圍內(nèi)所有已建灌區(qū)，為其提供補充水源，并進(jìn)行相應(yīng)的渠系更新改造[4]。現(xiàn)有灌區(qū)納入本灌區(qū)后，對于完善灌現(xiàn)有灌區(qū)灌溉工程、提高灌溉保證率、形成良性運行機制均有重要意義[5-6]。

3 灌區(qū)規(guī)模論證

3.1 灌區(qū)可灌溉耕地面積

根據(jù)國土三調(diào)資料初步量算，扣除高程較高的地塊、零散無法集中灌溉的不經(jīng)濟耕地后，經(jīng)初步分析灌區(qū)內(nèi)可灌溉耕地87.1 萬畝，扣除普濟圩二分場和沿小陳瑤湖周邊6 個小圩口等7 處蓄滯洪區(qū)內(nèi)2.5 萬畝耕地后，可灌溉耕地84.6 萬畝，再扣骨干及田間工程壓占土地2.3 萬畝后，灌區(qū)范圍內(nèi)設(shè)計耕地面積為82.3 萬畝，灌區(qū)分片見圖2。

圖2 兩湖灌區(qū)分片示意圖

3.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

1）設(shè)計水平年：現(xiàn)狀水平年2021 年，規(guī)劃水平年2035 年。

2）治理標(biāo)準(zhǔn)：灌區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇。

3）灌溉保證率：綜合考慮規(guī)范規(guī)定、范圍內(nèi)現(xiàn)狀灌區(qū)情況、周邊灌區(qū)灌溉保證率因素，確定灌區(qū)灌溉設(shè)計保證率90%。

3.3 灌溉制度及灌區(qū)需水量

3.3.1 作物組成

根據(jù)現(xiàn)有灌區(qū)的作物組成和復(fù)種指數(shù)調(diào)查，相關(guān)行政區(qū)的土地、農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及水源情況，規(guī)劃水平年灌區(qū)復(fù)種指數(shù)由現(xiàn)狀1.68 提高到1.93，主要作物組成見表2。

表2 安徽省兩湖灌區(qū)現(xiàn)狀和規(guī)劃水平年作物組成表

3.3.2 灌區(qū)作物灌溉定額

根據(jù)灌區(qū)1956—2021 年降雨、蒸發(fā)資料及降雨徑流關(guān)系、灌區(qū)主要作物的生理需水量，進(jìn)行長系列逐旬調(diào)算，得到各作物長系列單項作物凈定額和綜合定額，本灌區(qū)不同保證率凈定額見表3。

表3 灌區(qū)不同保證率綜合凈定額表（單位：m3/畝）

3.4 灌區(qū)水量平衡計算

3.4.1 塘壩調(diào)節(jié)

根據(jù)國土三調(diào)數(shù)據(jù)，本灌區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)包含小（2）型水庫塘面率約6.50%，塘面面積106.2km2，塘平均深度1.5m，總塘容1.59 億m3，扣除漁業(yè)等用水面，有效塘容0.85 億m3，有效塘深0.8m 左右。灌區(qū)內(nèi)塘壩眾多，可充分利用當(dāng)?shù)貜搅鳎瑢徑夤喔雀叻迤谳斔畨毫τ兄匾饔谩Ｌ翂蝸硭ê祷牡貜搅鳌⑺锱潘吞撩鎭硭齻€部分。根據(jù)塘壩來水、田間需水、渠系水利用系數(shù)[7]、塘容和塘壩運用原則[8]進(jìn)行了調(diào)節(jié)計算。

3.4.2 中小水庫調(diào)節(jié)

本灌區(qū)內(nèi)無大型水庫，中型水庫僅有馬鞍山水庫一座，總庫容1004 萬m3，興利庫容383 萬m3，設(shè)計灌溉面積3.33 萬畝。全灌區(qū)現(xiàn)有小型水庫116座，其中小（1）型水庫6 座。全灌區(qū)范圍內(nèi)小（1）型水庫總庫容1231 萬m3，興利庫容594 萬m3，灌溉面積4.0 萬畝。水庫來水采用降雨徑流關(guān)系推求，用水中農(nóng)田用水采用塘壩級缺水并考慮水量損失。根據(jù)水庫來水、水庫的生態(tài)需水和灌溉需水、水庫興利調(diào)蓄等，進(jìn)行水庫級水量平衡分析調(diào)節(jié)計算。

3.4.3 河道湖泊調(diào)節(jié)

灌區(qū)范圍可以利用的河道及湖泊有菜子湖、浮山蓄水閘上羅昌河、白蕩湖、橫埠河、陳瑤湖、楓沙湖、竹絲湖、連城湖等。調(diào)算時，考慮湖泊生態(tài)水位和河道生態(tài)流量。河道湖泊的灌溉用水需求采用塘壩級和中小水庫級缺水并考慮水量損失，根據(jù)河道湖泊來水、灌溉需水、生態(tài)用水等，進(jìn)行河道湖泊級水量平衡分析調(diào)節(jié)計算。

3.4.4 水資源配置方案

經(jīng)塘壩供水、中小水庫供水、河道湖泊供水后，根據(jù)水資源平衡計算結(jié)果，在不考慮引外部水源情況下，灌區(qū)內(nèi)各灌片均達(dá)不到90%設(shè)計灌溉保證率要求，需要考慮引外部水源進(jìn)行補水灌溉。經(jīng)分析計算，從田間、塘壩、中小水庫、河道湖泊、外部水源等逐級為灌區(qū)供水達(dá)到90%灌溉保證率，并考慮逐級供水的水量損失，規(guī)劃水平年灌區(qū)水資源配置成果見表4。

表4 規(guī)劃水平年全灌區(qū)不同保證率水資源配置成果表（單位：萬m3）

4 水源方案

根據(jù)水量平衡計算成果，在當(dāng)?shù)厮浞掷煤螅鄥^(qū)達(dá)不到90%灌溉保證率，需要引外水補源。綜觀兩湖灌區(qū)位置與外部水源關(guān)系，外部水源方案主要有兩個。一是菜子湖白蕩湖連通方案，即通過新建菜子湖與白蕩湖連通工程，形成江北“湖鏈”，增強湖泊群調(diào)蓄能力；二是建設(shè)長江提水泵站方案，即在白蕩湖陳瑤湖流域沿江適當(dāng)位置新建外江提水泵站。

根據(jù)已經(jīng)批復(fù)的《引江濟淮工程（安徽段）初步設(shè)計報告》和《引江濟淮二期工程（水利部分）可行性研究報告》，考慮到引江濟淮工程的供水范圍不包含白蕩湖陳瑤湖流域，且菜子湖流域本身的農(nóng)業(yè)灌溉用水要達(dá)到設(shè)計證率也需要引江補源，因此菜子湖流域當(dāng)?shù)貨]有多余的水量為白蕩湖陳瑤湖流域補充水源。

綜上，本文推薦在白蕩湖陳瑤湖流域沿江適當(dāng)位置新建外江提水泵站，從長江提水補源。具體引水口門選擇需結(jié)合各片區(qū)規(guī)劃水平年缺水情況、生態(tài)保護紅線、工程投資等綜合選擇。根據(jù)灌區(qū)90%灌溉保證率的要求，經(jīng)初步分析計算，外江補水規(guī)模為30m3/s。

5 結(jié)論

根據(jù)對灌區(qū)范圍內(nèi)的用地規(guī)劃及水資源狀況兩方面分析得到以下結(jié)論：

1）現(xiàn)狀灌區(qū)內(nèi)耕地面積82.3 萬畝，各行政區(qū)土地利用規(guī)劃中，通過土地平整等措施，規(guī)劃水平年可實現(xiàn)與現(xiàn)狀水平年土地占補平衡，灌區(qū)內(nèi)耕地基本可保證不減少。從土地資源看，現(xiàn)狀和規(guī)劃水平年，灌區(qū)內(nèi)可灌溉耕地面積均為82.3 萬畝。

2）根據(jù)灌區(qū)水資源供需平衡計算結(jié)果，現(xiàn)狀和規(guī)劃水平年灌區(qū)內(nèi)水源供水能力將無法滿足本灌區(qū)90%保證率農(nóng)田灌溉用水需求，需在白蕩湖陳瑤湖流域沿江適當(dāng)位置新建外江提水泵站引用外部水源，補水規(guī)模為30m3/s