淠史杭灌区水资源配置与调度实践

2019-03-01 02:39
中国水利 2019年3期
关键词:水源供水用水

朱 红

(安徽省淠史杭灌区管理总局,237005,六安)

安徽省淠史杭灌区因水而建,因水而兴,因宏伟工程和显著效益而闻名。灌区自建成运行以来,为让有限水资源发挥更大效益,在水资源配置、调度、管理等方面不断进行实践探索和理论创新,形成了丰富的理论研究成果,促进了灌区工程灌溉、供水、发电、生态等综合利用效益充分发挥,最大程度保障了灌区生产生活生态等用水需求。

一、灌区水源工程概况

淠史杭灌区是全国唯一跨省的特大型灌区,由淠河、史河、杭埠河3个子灌区组成,灌溉豫皖2个省4个市17个县区1 198万亩 (1亩=1/15 hm2,下同)农田,承担向六安市、合肥市及沿渠城镇供水任务,惠及人口约1 300万,是以防洪、灌溉、供水为主,兼有发电、生态、旅游等功能的综合型水利工程,是典型的引、蓄、提3种水源综合利用灌区。

1.大型蓄水工程

大别山区佛子岭、磨子潭、白莲崖、响洪甸、梅山、龙河口六大水库为灌区主要水源,总库容70.74亿m3,兴利库容32.47亿m3,多年平均来水量(含水库下泄及至渠首区间)50.2亿m3,详见表1。

2.渠首引水工程

淠河灌区渠首横排头进水闸引佛子岭(含磨子潭、白莲崖)、响洪甸水库放水,设计引水流量300 m3/s、灌溉面积660万亩,承担向六安、合肥等城市供水任务。史河灌区渠首红石嘴进水闸引梅山水库放水,设计引水流量145 m3/s、灌溉面积285万亩(指安徽省灌区,不含河南省)。杭埠河灌区渠首梅岭、牛角冲进水闸直接从龙河口水库引水,设计引水流量分别为50 m3/s、55 m3/s,设计灌溉面积分别为54.6万亩、100.5万亩。

3.中小型蓄水工程

灌区内部有中小型水库1 200多座、塘坝21万多座,有效调节库容12亿m3,现状总供水能力24.7亿m3,年供水量约10亿m3。

4.提水工程

灌区除利用蓄水工程自流引水灌溉外,灌区尾部抽水站可提周边河(湖)水作为补充水源。位于灌区边缘的城西湖、城东湖、瓦埠湖、巢湖等建有外水补给站38处,外水补给流量109 m3/s。

二、灌区水资源优化配置与调度的必要性

1.是应对灌区旱灾频发的迫切需求

灌区灌溉控制范围主要为江淮丘陵区,降水年季变化大,年内分配不均,历史上水旱灾害频繁,平均2~3年一次。以2010—2017年为例,8年中有5年发生了严重的阶段性干旱,分 别 为 2011、2012、2013、2016、2017年。当灌区发生干旱时,制定抗旱灌溉水源优化配置方案,通过合理调度手段,在有效抗旱时间内让有限水量灌溉的面积最大,使农业干旱损失最小,最大程度保障灌区粮食稳产。

表1 淠史杭灌区大型蓄水工程基本情况表

2.是缓解灌区供需水矛盾的有效手段

一方面,灌区水资源可供水量有限,工程可控供水能力偏低;另一方面,灌区灌溉面积大,供水人口众多,年需水量大,且近年灌区非农业用水量如城镇供水、工业用水、生态用水等增长较快,原依据《安徽省中西部重点区域及淠史杭灌区水量分配方案》所分配的城镇供水量将不能满足实际用水需求,灌区农业与城镇、上下游之间的供需水矛盾长期存在,遇大旱年份供用水矛盾更加突出。应立足供需水实际,按照“丰增枯减”的水量配置原则,坚持以供定需,对有限水资源进行合理分配与调度,努力提高灌区城乡生活、生产和生态等用水保障程度。

3.是保障区域经济社会可持续发展的重要举措

水资源是支撑经济社会发展的重要基础资源,随着区域经济社会快速发展,用水结构和用水需求发生很大变化,对农业、城镇、工业、生态等用水安全提出了更高要求。为维持阶段性和今后一段时期内灌区供需水关系平衡,在水资源配置与调度实施过程中,需要统筹兴利与防洪、生产与生活、发电与生态等用水之间关系,统筹考虑经济、社会、资源、环境、生态等用水需求,制定与区域经济社会协调发展的水资源配置方案,进一步优化供水调度举措,合理配水,严格管水,节约用水,促进水资源高效利用,为全面建成小康社会提供水利支撑和保障。

三、灌区水资源配置与调度体系

灌区水资源配置与调度是一项集技术与管理为一体的系统工程,是以保证骨干工程安全运行为前提、以实现水资源最佳利用为目的,通过一定方式对灌区引、蓄、提3种水源进行合理分配和联合调度,主要以大型水库水源配置为主,通过工程控制运用,将供水方案中的流量、水量落实到渠首、干渠等各级用水单元的引水配水过程。经过多年研究与实践,灌区已逐步建立形成符合灌区水资源特点、以“统一调度、计划供水、总量控制、综合利用”等为主要特征的水资源配置与供水调度体系。

1.强化统一调度

淠史杭灌区管理总局负责灌区供水统一调度。依据区域水量分配方案中的初始水权分配,按照“先生活、后生产,先节水、后调水”的调配原则,结合供需水实际,统一调度大型水库供水,并控制运用供水骨干工程配置到灌区各县区。各县区境内不涉及跨县分水的由县区水利(务)局调度,并负责境内灌区的面上用水组织管理。

2.加强计划供水

根据灌区蓄水、预测来水、种植结构、工程能力和历史供水经验,编制全灌区灌溉期供水计划、合肥市城市供水计划等,与各县区签订农业供水合同。各县区根据全灌区供水计划制订引水计划,按照先申请后供水的要求,合理安排灌溉用水。在具体实施过程中,视降雨、来水、需水等情况适时调整供水计划和调度措施。

3.严格总量控制

大型水库作为灌区主要水源,保障程度高、可控程度高,需对大型水库供水实行总量控制。主要控制措施:非灌溉期严格控制大型水库非调度发电放水以保存更多兴利蓄水;预留合肥市、六安市等重要城镇的生活用水;农业灌溉期控制大型水库阶段蓄水量,如遇干旱年份抗旱水源紧张时控制供水流量、限制供水范围等,确保灌区城镇生活供水安全、农业灌溉用水平稳。

4.综合利用多种水源

灌区可利用水源是以大型水库为主要水源、内部中小型水库为重要水源、灌区边缘河湖为补充水源,并根据供水水源不同划分水库供水灌区、反库联合灌区、补给站联合灌区。多水源利用即是对引、蓄、提3种水源联合调度,按照相应区域供水原则,优化大型水库水源配置与调度,与境内中小型水库联合运用,尾部灌区根据需要适时利用外水补给站开机提水,做到以引水为主、蓄水为辅、外水为补,相互调剂,综合利用,最大程度提高农业灌溉保证率,降低干旱年份缺水的破坏程度。

5.理论研究成果

灌区不断加强水资源配置与调度理论研究和实践探索,在制度、标准、技术等方面形成了一批有应用价值的研究成果,为灌区水资源配置、调度、管理提供了一定支撑。在水资源配置方面,《安徽省中西部重点区域及淠史杭灌区水量分配方案》明确了灌区各市县区初始水权分配;在水资源调度方面,《淠史杭灌区大型水库供水调度实施方案》明确了由淠史杭灌区管理总局负责全灌区供水统一调度,省级行业标准《大型灌区供水调度规程》为规范大型灌区供水调度提供依据;在抗旱供水研究方面,《安徽省淠史杭灌区抗旱供水优化调度研究》《淠史杭灌区抗旱预案》《六安市淠史杭灌区抗旱灌溉调度机制》等在灌区抗旱供水实践中得到较好运用;在严格用水管理方面,《淠史杭灌区灌溉管理考核办法》进一步强化了灌溉用水管理,提高了用水效率;在探索水权制度试点方面,《淠史杭灌区水权制度试点方案》《淠史杭灌区农业用水水权登记方案》等基础研究取得了一定成果。

四、供水成效

1.保障了灌区粮食生产用水安全

灌区工程自1959年开始发挥灌溉效益,至2017年累计灌溉引水1 655亿m3,灌溉面积46 607万亩,粮食产量19 092万t,其中水利因素增产6 404万t,农业灌溉保证率由72%提升到76%。以2010—2017年为例,三大渠首年灌溉引水22.59亿m3,综合内部蓄水和提外水,年灌溉面积1 054万亩、年水稻产量506万t,大旱之年无大灾。突出的灌溉供水效益和显著的抗旱减灾效益,有效保障了灌区粮食生产用水安全,使灌区成为全省乃至全国稳产高产的粮食生产基地。

2.保证了区域城镇生活用水安全

随着区域经济社会发展和城镇化进程加快,灌区工程所发挥的城镇供水效益愈来愈显著。现由向六安、合肥两市供水为主,逐步向沿渠城镇肥东、庐江等县城扩展。据统计,1988—2017年灌区工程向合肥城市累计供水39.67亿m3,其中近5年年均供水3.57亿m3;向六安城市年均供水约0.7亿m3,使灌区成为皖西皖中城镇优质水源地。

3.促进了区域生态环境改善

近年,灌区生态供水逐步推进,每年多次向六安、合肥等地实施生态补水,其中红石嘴进水闸向金寨梅山县城生态补水年均0.1亿m3,大蜀山分干渠向合肥西南部生态补水年均0.12亿m3,促进了六安、合肥城市的水环境改善,使灌区成为区域生态文明建设的重要依托。

五、结 语

淠史杭灌区水资源配置与调度取得了一定成效,但在技术、制度、法规等方面支撑不足,雨情、水情、工情、旱情等测报自动化水平不高,供水调度方式较为传统、不够精细。因此,要立足于水资源特点与现状,统筹灌区生产、生活、生态等用水配置,进一步完善统一供水调度管理体制,健全协调协商等长效保障机制,加强水雨情等测报系统信息化建设与应用等,依托工程措施和非工程措施相结合,推进灌区水资源配置科学化、调度精细化、管理规范化。■

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