浍河航运开发对河道水资源良性影响分析
2010-08-07王式成
马 超 王式成
浍河是安徽省内河航运发展规划中5条区域性重要航道之一,是淮河航道网的重要组成部分,沱浍河航道由沱河上段、浍河中下段及两河连接线航道三部分组成,其上段在河南省境内,全长147km;中段为浍河蕲县闸~李口集段,长78km;下段自蕲县闸至入淮口,长112km,现状可通航。沱浍河航运开发建设工程(安徽段)预可行性研究报告,已于2006年通过安徽省工程咨询研究院的评审。本文依据可研报告和安徽淮河水资源科技公司的成果,初步分析该段航道整治对河道水资源的良性影响。
一、浍河航道及其整治情况
1.浍河现状
(1)河道概况
浍河是淮河左岸较大支流,发源于河南省的商丘境内,从永城新桥至入淮口全长207.3km。浍河新桥以下目前有5座节制闸,即河南省境内的黄口修闸,安徽境内的临涣、南坪、蕲县、固镇和五河5处节制闸。目前,蕲县到五河段基本达到六级航道标准,蕲县以上至临涣仍处于断航状态。
(2)水资源状况
浍河蕲县以上安徽境内流域多年(1955~2007年) 平均降水量为843.6mm,最大年降水量达1420mm,最小年降水量仅540mm,多年平均径流深约为130mm。
浍河安徽境内蕲县闸以上控制面积 2146km2,多年平均、50%、75%、95%不同保证率地表水资源量分别为3.82×108m3、3.45×108m3、1.31×108m3、1.08×108m3。
2.航道整治规划
(1)航道整治
根据《沱浍河航运开发建设工程(安徽段)预可行性研究报告》,浍河蕲县闸上按限制性航道IV级标准设计,最小通航水深2.5m,航道底宽40m,湖区段60m,最小弯曲半径320m,浍河沿线土质较好,一般疏浚段航道断面均采用梯形断面,边坡均为1∶3;局部退堤切滩段采用复式断面,边坡1∶3,设5m平台,航道底标高根据各控制点最低通航水位降低2.5m确定。浍河蕲县闸以上两岸现状基本无堤防,为不影响泄洪排涝,本次规划不考虑筑堤。
航道工程实施后,增加河槽蓄水库容近2000×104m3,蕲县以上增加1710万×104m3,加上河南段(黄口~安徽省界)的340×104m3,新增蓄水库容超过2000×104m3。
(2)船闸及补(翻)水站建设
沱浍河航道、船闸均按Ⅳ级标准建设,各船闸闸室的有效尺度为:临涣闸120m×12m×3m,南坪闸、蕲县闸130m×12m×3m;船闸年设计通过能力,临涣闸为430×104t,南坪、蕲县闸为460×104t。
为解决通航用水问题,提高通航保证率,浍河中上游船闸需建补水泵站,从下游河道抽水通过管道输入上游河道,以此补充船闸运行耗水量,以保证各梯级通航水深。临涣、南坪、蕲县闸均设补水站,初步确定补水流量为2.0m3/s。
(3)设计通航水位
根据《沱浍河航运开发建设工程(安徽段)预可行性研究报告》分析成果,设计最高通航水位洪水重现期为10年,设计最低通航水位保证率取95%,临涣、南坪、蕲县船闸闸上最高通航水位分别为26.6m、23.44m、20.61m;闸上最低通航水位分别为21.5m、18.5m、15.87m。
二、影响分析
(一)提高供水保证程度分析
1.新增供水量
根据安徽淮河水资源科技有限公司分析资料,仅安徽境内,航道工程实施后,增加河槽蓄水库容近2000×104万m3,蕲县以上增加1710×104万m3,加上河南段(黄口~安徽省界)的340×104万m3,增加蓄水库容超过2000×104万m3,扣除最低通航水位以下的库容,实际新增加有效调蓄库容近1000×104万m3。浍河流域当地地表水资源主要为大气降水产生的地表径流,50%、75%、90%的不同年型航道整治增加蓄水库容后,新增供水量分别为 2500×104m3、1500×104m3、750×104万 m3。
2.航运补水措施提高了浍河供水保证程度
与航道整治工程配套的补水措施,近期措施有自建翻水站补水和上游三义寨工程引黄河水补水,远期有淮水北调工程。这些补水工程或措施,既保证了航运用水,也可提高浍河供水保证程度。
利用各船闸自建的2.0m3/s翻水站,通过梯级衔接的枢纽工程从下游向上逐级翻水是枯水年或枯水期补水的有效方法之一。既提高了航运保证程度,又可利用航运整治的翻水工程增加翻水量,提高整个河道的供水保障程度。
三义寨引黄供水工程,其渠首总干渠设计流量107m3/s,商丘总干渠设计流量63m3/s,批复75%保证年引水量为4.9×108m3,引水时间为每年8月到次年6月,此引、供水线路中可通过民商虞干渠的石楼分水闸引水进入浍河上游的河南段航道,补充通航用水的不足,并对安徽段的航运起着间接作用。尤其是黄河水量偏丰年份,利用现有的工程引水,有利于改善航运工程和河道供水的水资源条件。
淮水北调工程是一项以工业和城市生活供水为主的区域调水工程,主要供水目标为淮北地区东部的宿州、淮北两市城市工业用水,兼顾生态环境改善和沿线农业补水。该工程可研报告已获安徽省发改委的批复。根据规划该水源难以直接用于航道补水,但调水工程实施后,解决了主要工业用水和灌溉补水,缓解了浍河沿线的用水矛盾,有利于保障河道最小水深,以满足通航要求。另外,流域内用水量增加后,势必增加退水,调入的水增加了浍河流域的水资源总量,有利于航运工程的实施和运行。
(二)改善河道生态条件
根据航运要求,各闸的最低通航水位分别为临涣闸上21.5m、南坪闸上18.5m和蕲县闸上15.87m,整治后的航道底高程分别为19.0m、16.0m、13.37m对应的河道最小水深为2.5m,在平水年和丰水年,河道蓄水深度均超过2.5 m,对河道生态有利。
航运用水使河道各控制闸有一定水量下泄,改变下泄过程,每次过闸流量1.5~2.5m3/s,有利改善河道生态。
另外,浍河航道开挖后沿河地下水位埋深1.5~2.5m,一般年份的7~10月河道水位与地下水位基本持平,互不补给,11~6月份河道水位一般低于地下水位2~3m,地下水补给浍河地表水;在枯水年份地下水常年补给河水,约有300~330天河道水位低于地下水位,经估算,航道整治后的浍河李口集~临涣河段枯水年地下水补给河水量约 120×108~150×108m3,地下水对河道持续补给,有利于维持河道生态。
(三)促进区域骨干水资源工程实施
现状水平年浍河工农业用水总量不大,即便是95%保证率的枯水年,在保证工农业用水条件下,基本可以满足4级航道设计保证率的最低通航水位要求,对其他用水户影响小。2015年、2020年规划水平年,沿浍河工业用水量增加,95%及其以上的干旱年,如果按照现状工程和水源条件,要满足规划水平年工业、农业和航运用水要求,临涣、南坪和蕲县闸均需翻水补充。
航运用水与农业、规划工业用水存在矛盾,为了缓解或解决这些矛盾,近期可以采用航道整治工程的翻水站、引水补水措施,远期需采取淮水北调等区域性的水资源配置措施,一定程度上促进了区域骨干水资源工程措施的实施。
(四)航运开发促进浍河流域发展和水资源利用
浍河航运开发建设工程地理位置优越,涉及商丘、淮北、宿州、蚌埠四市,腹地煤炭资源丰富,货源充足。该工程的建设,对满足腹地运输发展的需求、促进腹地社会经济的进一步发展及中部崛起有着十分重要的作用,同时对完善腹地综合运输体系推进豫、皖两省内河航运发展及淮河航道网的形成具有重大意义。
浍河航运工程用水属于河道内用水,基本不消耗、污染水资源。通过航道整治有利于改善水资源和生态条件,符合水资源管理宏观政策。
航运开发带动区域经济发展,经济发展又促进水资源开发利用,尤其是浅层地下水的开发。从整个浍河流域浅层地下水分布来看,其浅层地下水含水层条件和补给条件均较好,浅层地下水多年平均可开采模数 15×104m3/km2·a,埋地浅,易于开采,适宜于农业灌溉。为了更好地保证河道工业用水和航运用水,需调整农业用水水源,适度开采浅层地下水,发展井灌农业,替代现状农业取用浍河地表水,也促进浅层地下水的合理开发。
三、结语
浍河航道整治工程,疏浚河道土方,增加了河道蓄水库容,修建的船闸翻水站以及补水措施,在枯水年可以进行补水,可以新增供水量,提高河道供水保证程度。
为了保证最低通航水位,河道最小水深为2.5m,在平水年和丰水年,河道蓄水深度均超过2.5m;船闸用水的下泄水(流)量;航道整治后的浍河李口集~临涣河段枯水年和枯水期地下水补给河水,使河道保持一定水量,这些都有利于维持和改善河道生态。
总之,该段浍河航道整治与开发,改善了浍河水资源利用和河道生态条件,促进了区域经济发展和水资源利用