李 敏
(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院,山西 太原 030024)
絳縣位于山西省運城市東北邊緣,東西長49 km,南北寬35 km,總面積996 km2。海拔高度在550~570 m之間,是典型的丘陵山區(qū)縣。
山西省小浪底引黃工程是大水網(wǎng)規(guī)劃中第九橫的延伸,自黃河干流上的小浪底水利樞紐工程庫區(qū),向涑水河流域調(diào)水的大型引調(diào)水工程。絳縣縣域供水規(guī)劃工程從呂莊水庫取水,通過呂莊水庫取水泵站1號輸水管線將水提至涑水泵站,然后向絳縣各工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活點供水。
根據(jù)水資源配置成果表,工程設(shè)計向絳縣供水6 480萬m3,其中農(nóng)業(yè)供水3 550萬m3,工業(yè)供水2 210萬m3,生活供水720萬m3。根據(jù)小浪底引黃工程初步設(shè)計報告,絳縣設(shè)計引水流量5.56 m3/s。
根據(jù)水資源配置成果,小浪底引黃工程可以為絳縣提供農(nóng)業(yè)灌溉用水量3 550萬m3。灌溉范圍為涑水河灌區(qū),位于涑水河流域呂莊水庫上游,面積1.25萬hm2,灌溉保證率為50%。
絳縣涑水河灌區(qū)灌溉面積包括改善灌溉面積0.07萬hm2,新增灌溉面積1.18萬hm2。種植作物主要為小麥、棉花、玉米(復(fù)播)、水果等。
2.1.1 灌溉制度
根據(jù)《山西省主要農(nóng)作物需水量與灌溉制度實驗總結(jié)》中有關(guān)實驗資料制定灌區(qū)的灌溉制度。
根據(jù)水量平衡法,計算作物灌溉需水量公式如下:
式中:M——凈灌溉定額,m3/hm2;
ET——作物全生育期總需水量,m3/hm2;
PO——生育期內(nèi)有效降水量,m3/hm2;
WK——生育期內(nèi)地下水補給量,m3/hm2;
WO——播前土壤儲水量,m3/hm2;
WS——作物收割時土壤儲水量,m3/hm2;
根據(jù)作物種植比例,設(shè)計灌溉制度,見表1。
表1 50%保證率年份絳縣涑水河灌區(qū)灌溉制度表
2.1.2 灌溉需水量
由于水資源短缺,因此應(yīng)改變傳統(tǒng)灌溉方式,以節(jié)水灌溉為主,絳縣灌溉水利用系數(shù)在0.40~0.50之間,預(yù)測采用節(jié)水灌溉方式后,灌溉水綜合利用系數(shù)可提高到0.65。涑水河灌區(qū)灌溉面積1.25萬hm2,其中改善灌溉面積0.07萬hm2,新增面積1.18萬hm2。
新增灌溉面積灌溉制度采用灌區(qū)50%保證率設(shè)計灌溉制度進(jìn)行需水預(yù)測,改善灌溉面積按一年補兩水,一次補水毛定額952.5 m3/hm2,計算其灌溉需水量,由此計算出規(guī)劃的農(nóng)業(yè)灌溉毛需水量為3 550萬m3,詳見表2。
表2 小浪底引黃絳縣涑水河灌區(qū)灌溉需水量計算表
“十二五”期間及以后,隨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和快速發(fā)展,城市化水平迅速提高,城市密集區(qū)和大城市連綿區(qū)(城市群)開始出現(xiàn),人口和經(jīng)濟活動迅速向城市集中,第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟中的比重逐漸上升,居民生活、休閑消費水平不斷提高。
2.2.1 工業(yè)供水
根據(jù)絳縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃,本著以轉(zhuǎn)變發(fā)展方式為主線,以培育優(yōu)勢企業(yè)、骨干企業(yè)、名優(yōu)產(chǎn)品為重點,以六大產(chǎn)業(yè)、工業(yè)園區(qū)和重點企業(yè)為抓手,走生產(chǎn)集約型、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的新型工業(yè)化發(fā)展道路,把絳縣建設(shè)成為工業(yè)特色鮮明、發(fā)展充滿活力的新型工業(yè)縣的發(fā)展原則。本次工程設(shè)計向安峪工業(yè)園區(qū)、衛(wèi)莊開發(fā)區(qū)任村取水口(工業(yè))、路村工業(yè)園區(qū)、勃村工業(yè)園區(qū)年供水2 210萬m3,供水保證率為95%。
2.2.2 生活供水
根據(jù)絳縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃以及水利發(fā)展規(guī)劃,本著“優(yōu)先使用地表水,合理使用地下水”的原則,對已解決飲水安全的村鎮(zhèn),考慮利用引黃水替換原有水源,現(xiàn)有地下水取水井作為應(yīng)急備用水源。本次工程設(shè)計向絳縣有條件的安峪、勃村、橫水、縣城、路村、衛(wèi)莊開發(fā)區(qū)生活等集中供水工程和自來水管網(wǎng)每年供水720萬m3,供水保證率為95%。
因為黃河泥沙問題,小浪底引水工程有60 d不引水。根據(jù)《小浪底引黃工程初步設(shè)計報告》,小浪底引黃工程需要總調(diào)蓄庫容3 004萬m3,其中新建的板澗河水庫承擔(dān)2 626萬m3的調(diào)蓄庫容,改建的呂莊水庫承擔(dān)378萬m3的調(diào)蓄庫容。在呂莊水庫庫區(qū)內(nèi)修建容積為70萬m3的蓄水池,蓄水池兩端設(shè)置閘門,與呂莊水庫聯(lián)通,不影響呂莊水庫汛期洪水調(diào)度及興利調(diào)度。
規(guī)劃的調(diào)蓄庫及調(diào)節(jié)庫容,仍維持小浪底引黃工程初步設(shè)計所確定的規(guī)模及方案,并規(guī)劃小浪底引黃絳縣供水工程從呂莊水庫取水,通過呂莊水庫取水泵站1號輸水管線將水提至涑水河泵站,然后向絳縣各工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活需水點供水。
呂莊水庫于1958年11月動工,1960年5月竣工,2008年完成除險加固。除險加固工程完成后,呂莊水庫設(shè)計總庫容3 083萬m3,興利庫容為378萬m3,死庫容為621萬m3。水庫汛限水位與正常蓄水位一致,為481.59 m,設(shè)計洪水位483.89 m,校核洪水位484.96 m。
絳縣人均、畝均占有水資源量遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的嚴(yán)重缺水地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),與全國水平也相差甚遠(yuǎn),屬水資源與人口耕地配合條件極差的地區(qū)。本工程的實施可以滿足絳縣人民生活和農(nóng)業(yè)灌溉,同時也可以滿足各企業(yè)的用水要求,對促進(jìn)絳縣的經(jīng)濟發(fā)展具有極其重要的保障作用。通過大水網(wǎng)分配水量、農(nóng)業(yè)灌溉需水量、工業(yè)和生活用水量的分析,確定了調(diào)蓄庫規(guī)模,最后確定了小浪底引黃引水工程絳縣縣域供水規(guī)模,為類似工程供水規(guī)模分析提出了分析要點和思路。