滦下灌区引滦优化调度方案研究与实践
2015-03-22安艳秋
□安艳秋
河北省滦河下游灌区是唐山市大型灌区,灌区控制面积168万亩,设计灌溉面积95.8万亩,最大实灌面积120万亩,受益范围涉及唐海、滦南、乐亭、丰南四县和两个军垦农场,是华北最大的水稻灌区。灌区由潘、大、桃三大水源水库引滦用水,2000年后受水资源短缺的制约,灌区对适宜地区稻改旱,现保留60万亩稻田面积,灌区年均引水量3.65亿m3,占全市总引滦水量5.4亿m3的67.6%。灌区引滦调度的方案选择对唐山市引滦分水指标的合理利用有重要意义。
1.滦下灌区引滦基本情况
滦下灌区水源是滦河上游的潘家口、大黑汀水库及青龙河上游的桃林口水库,其中,潘、大水库供唐、津两市工农业用水,桃林口水库供唐、秦两市用水,滦下灌区引滦线路有两条,一是以潘家口、大黑汀水库为水源的引滦线路,另一个是桃林口水库为水源的引滦线路。潘、大水库供水量占滦下灌区总引滦水量的2/3以上。
潘、大水库引滦线路由大黑汀水库出口进入滦河河道,经迁西、迁安、滦县进入位于滦下老城附近的岩山渠首,全程90km,引滦输水特枯年损失近50%,丰水年损失10%左右,常年损失32%,水头到达渠首时间48~96h。
桃林口水库引滦线路由桃林口水库出口入青龙河河道,经卢龙、昌黎、迁安、滦县等,由滦县石梯子汇入滦河后进入岩山渠首,全程70km,输水损失较潘、大水库输水线路小,近年约25%,水头到达渠首时间36~72h。
2.枯水年引滦调度方案
多年来,滦河水资源紧张一直是制约地方经济发展的瓶颈,水源紧张导致工、农业争水,环境无水可用,因此,科学调度滦下灌区农业用水,减少引滦水量损失,提高水利用效率是引滦调度管理的重要任务。
2010年全市平均降雨量较常年偏少30%,滦河、洒河、青龙河整个汛期均未形成洪峰入库,潘、大、桃三大水库蓄水不足,唐山市分水指标仅4.6亿m3,比上年度实际用水量 5.38亿m3少0.78亿m3。安排滦下灌区仅2.4亿m3,是实际需水量3.65亿m3的65.8%。稻田供水仅能维持45万亩,为此,我们采取了以集中供水为重点的一系列优化调度管理措施。
一是单线路输水,先开大黑汀水库,供水结束后,接桃林口水库供水,减少双线同时供水的输水损失。二是充分利用平原水库、河渠等蓄水工程最大限度拦蓄径流,抓紧稻田收割,争取提前开展冬灌,实施春旱冬抗。三是要推迟供水时间。上游水库开闸时间推迟到5月15日,比常年错后10天,使水稻生长期更接近雨季,尽可能利用雨季降水。四是大流量集中供水。水头流量选择120m3/s以上,推迟开闸时间,将缩短插秧时间,使插秧期时间集中,用水集中,减少河道蒸发渗漏损失。五是充分利用气象预报,加强与水文局、气象局及上游水库管理单位会商,根据预测降雨趋势,科学安排供水,提前调整供水流量,避免由于供水流量调整不及时出现引滦水和暴雨叠加发生弃水。六是各县(区)加强供水管理,搞好计划,严密监控,主动协调,及时公开水情,努力保证按计划供水和上下游均衡用水,避免发生偷水、抢水、斗殴事件。七是要推广旱平、旱耙整地技术,旱育稀植技术和间歇灌、湿润灌、控制灌溉等节水灌溉技术。
通过这些措施,使用水效率大大提高,2010年滦下灌区稻田丰收面积达到53万亩,比预期的45万亩多17.7%。
3.丰水年引滦调度方案
2012、2013年,滦河流域降雨丰沛,潘、大、桃三大水库拦蓄雨洪,水库蓄满,下游河道径流量也较常年大幅增加,灌区需水量锐减,滦下灌区农业引滦调度管理重点由节水变为增效。在下游用水需求减少情况下,既保障农业供水,又使三大水源水库和灌区管理单位收入不减,联合调度增加发电收益是提高供水效益的重要措施。
农业引滦供水与水库发电存在矛盾。首先,农业用水服从农时,有集中用水的特点,5月中旬为滦下灌区稻田插秧期,主要插秧期20天,用水流量常常超过 120m3/s,最高达到 140m3/s;其次,水库发电机组发电能力有一定局限。大黑汀水库河床电站机组流量约50m3/s,渠电机组30m3/s,桃林口水库2台机组高水位满发电45~50m3/s。因此,滦下农业供水期,大部分农业水通过提闸放出。而大黑汀、桃林口水库农业供水收益低于发电收益。水源充沛为扩大供水发电效益提供可能。丰水年我们以拉长农业供水期为重点的一系列措施。
一是上游三大水库在讯后尽量少弃水,抬高蓄水位,储备充足的水源。二是灌区提前用水,拉长供水期,增加供水期发电效益。2013年滦下灌区开闸时间由常年的5月上旬开闸引滦调整到4月上旬,灌区管理单位提前谋划,制定优惠政策,鼓励提前泡田,发挥灌区渠系的调蓄能力,从而起到很好的农业供水消峰作用,用水高峰期,桃林口水库仅2300万m3由闸门放出,绝大多数农业水发挥了发电效益。三是三大水库联合调度。由桃林口水库主供,农业用水高峰由大黑汀水库补水,实现用水高峰平稳过渡。四是水费包干,水库保水,灌区减少了水费支出。唐山市与上游水库共同协作,保证尽可能少弃水,实现保护水源和效益共赢。五是增加下游河道补给。在超汛限或有可能超汛限的的情况下,提前调度,提前下放滦河生态水,或者利用引滦入唐、引滦入津工程改善海河流域及唐山市还乡河、陡河流域生态环境,2013年调往唐山市滦河、还乡河、陡河等主要流域3亿m3环境水,大大改善了流域生态环境。通过联合调度的一系列措施,使得水库管理单位和灌区收入都有较大增幅。
滦下灌区优化调度管理对唐山市引滦水源管理和使用有着重要意义,唐山不是南水北调的直接受益地区,唯一的水源地是滦河水,滦下灌区是全市最大用水户,滦下灌区引滦调度的科学管理,对唐山市水资源配置和可持续利用有重要意义。□