榆林能源化工基地供水水源联网调度的可行性

高旭艳

（陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西 西安 710001）

1 榆林能源基地的发展概况

榆林能源化工基地是以矿产资源为依托，集资源开发与加工转化为一体，以发展能源化工产业为主导的能源化工基地。基地1998年经原国家计委批准规划建设，经过10余年建设和发展，初步形成了由榆林经济开发区、神府经济开发区、榆神煤化工园区、榆横煤化工园区、府谷煤电化载能工业园区、绥米佳盐化工园区、定靖油气产能园区以及吴堡煤焦化园区组成的“两区六园”的基本格局。按照“大煤田、大煤电、大化工、大载能”的高起点要求，引进国家级、世界级的大企业、大项目，促进资本、技术、人才向基地聚集，能源经济迅速崛起，带动了榆林区域经济社会跨越发展。在“三个转化”总体思路的科学指导下，在规划先行和体制创新的有力推动下，现在的榆林能源化工基地已成为国内外知名企业和重大项目的集聚地、区域经济跨越发展的主要支撑点、陕西新的经济增长区、全国重要的能源输出地。

2 榆林能源基地主要水源工程

（1）王圪堵水库

王圪堵水库坝址位于榆林市横山县城关镇西北的无定河干流上。是无定河中游一项水沙控制工程，在流域水土保持综合治理基础上，河流生态基流不受影响的前提下，调蓄无定河水沙资源，主要任务是供水、拦沙和灌溉等综合利用。水库总库容3.8亿m3，调节库容0.907亿m3。年可向工业、生活提供1.56亿m3的供水量，供水保证率95%；平均年向坝址以下14.6万亩灌区补水0.418亿m3。

（2）瑶镇水库

瑶镇水库位于秃尾河干流上游神木县瑶镇乡附近，是一座以城镇供水为主，兼顾农业灌溉、生态用水等综合利用的中型水利工程，是解决神木县锦界工业区工业和城镇居民生活用水的有效工程措施。水库总库容1060万m3，调节库容621.75万m3。97%保证率下，年可向锦界工业区供水6257万m3；灌溉农田0.35万亩，75%保证率下年供水量309.42万m3；生态林灌溉面积0.9万亩，年供水量270万m3。

（3）采兔沟水库

采兔沟水库位于瑶镇水库下游13km的采兔沟村附近的秃尾河上，水库任务是在不影响下游生产、生活和生态用水的前提下，向大保当工业区供水。水库总库容7281万m3，调节库容5800万m3，死库容996万m3。主要供水任务是向清水沟工业园区的生活、工业供水，并兼顾下游的农业灌溉和生态用水，年向工业区供水量5450万m3，供水保证率为95%。

（4）李家梁水库

李家梁水库位于榆林市西北约40km的孟家湾乡曹家梁附近榆溪河支流圪求河下游，李家梁水库的工程任务为城市和工业供水提供专用水源。水库总库容2340万m3，调节库容1690万m3。95%保证率可向城市和工业供水3980万m3。

（5）大泉引黄工程

大泉引黄为无坝引水，规划水源站址位于黄河干流皇甫川口以上约6km的大泉村，距上游龙口水库约46km。

大泉引黄工程2020年的供水范围为榆神工业区和榆横工业区，两工业区缺水量为4.07亿m3，考虑输水损失后需引黄水4.56亿m3。2030年碛口和大柳树引黄工程实施后，当地的榆神工业区供水工程、硬地梁应急供水工程等将作为能源基地的备用水源，届时大泉引黄工程的供水范围调整为府谷煤电载能工业区和榆神工业区，榆横工业区由碛口引黄工程供水，2030年府谷煤电载能工业区和榆神工业区缺水量约6.68亿m3，考虑输水损失后，需从大泉引黄河水量约7.59亿m3，经计算渠首平均引水流量为95m3/s。输水工程等主要工程设施按2030年规模实施。

（6）碛口引黄工程

碛口水利枢纽位于黄河北干流中部，坝址左岸为山西省临县，右岸为陕西省吴堡县，开发任务为防洪减淤、发电、供水等综合利用。水库总库容123.1/125.7亿m3（初期/后期），调节库容81.8/27.9亿m3，死库容42.8亿m3。

碛口引黄工程主要向鱼米绥盐化学工业区和榆横煤化学工业区供水，规划从碛口水库库区年抽水3.04亿m3，考虑输水损失后向工业区配水2.07亿m3，其中榆横工业区配水1.66亿m3，鱼米绥工业区1.01亿m3。

（7）大柳树引黄工程

大柳树枢纽位于黄河黑山峡河段出口以上2km处，地处宁夏回族自治区中卫县境内。工程的任务主要是优化配置黄河上游水资源，重点解决黑山峡河段地区的生态环境建设用水，兼顾宁蒙两省区和陕西榆林能源基地的工业生产和生活用水等。水库总库容114.8亿m3，调节库容66.6亿m3，死库容 29.4 亿 m3。

大柳树陕西供水范围包括定边、靖边两县，供水任务包括100万亩生态建设田（其中林草50万亩，灌区农田灌溉50万亩）灌溉及石油天然气化工区工业及生活用水，总引水量5.66亿m3，考虑输水损失后配水量为4.81亿m3，其中灌溉用水3.8亿m3，工业1.01亿m3，供水线路末端至旧城水库。

3 水资源配置思路

榆林能源化工基地所在的榆林市生态环境脆弱，水资源贫乏，因缺水而导致环境恶化趋势日益凸显，因此能源基地水资源配置首先必须符合区域水资源开发利用总体要求，地表水资源的开发利用必须留够生态环境最低用水要求，保证河道健康生命，地下水资源的开发必须在遏制环境恶化、维护生态良好前提下，科学、合理、适度开采，必须强化节水治污力度，在建设节水型社会前提下实施引黄措施，增补区域水资源量，提升区域水资源承载能力。以水的永续利用支撑区域的可持续发展。

境内地表水源在满足当地农业需水和河道内生态用水的前提下，一部分水质较优的水源可配给生活、城市或工业园区。区域地下水开采在维护生态环境前提下，应科学、合理、适度开采，主要配置给基地内的生态农业、少量配给城镇用水；水质较好的深层地下水水源，应严格控制开发，其水量主要配给邻近工业基地的二、三产用水。

长距离、高扬程的引水工程水源，其大部分水量主要配置给重点工业区和城市用水。积极推广再生水的利用，再生水主要配置给城镇生态环境和对水质要求不高的工业用水。

4 供水联网的必要性

（1）是保证能源基地建设供水安全的需要

省委、省政府在能源化工基地建设座谈会上多次提出，基地发展制约在水，基地跨越关键在水。要全面规划基地水源建设，统筹考虑地表水和地下水、生态用水和工业用水，尤其要抓紧实施黄河引水工程，从根本上解决水的制约。榆林地区水资源极度短缺、生态环境脆弱，但当地水资源难以保证供水能源基地供水需求。在规划的当地水源工程实施后，在充分考虑“节水、治污、挖潜”的前提下，水资源供需分析成果显示，2020年能源基地75%代表年尚有5亿多m3的缺口，缺水主要集中榆林市及各工业园区，需要调引黄河干流水来解决。所调水量需依托王圪堵、采兔沟、瑶镇、李家梁水库以及红柳河、芦河库坝群的调蓄能力，并以各园区水厂为节点，建设完善区域供水网络系统，能够更好的提高供水保障程度，推动陕北能源化工基地建设跨越发展。

（2）是区域水资源优化配置和管理的需要

通过能源基地供水联网调度，按照区域（城、乡）协调原则，考虑水源与用户、水量与水质的时空分布协调，实现联网调度，合理配置地表水、地下水和非常规水，协调好三生（生活、生产、生态）用水，在配（供）水网络化基础上实现水资源公平与高效利用。

综上所述，从能源基地发展和和区域水资源优化配置和管理的迫切需要等方面来讲，进行能源基地水源联网是十分必要和紧迫的。

5 联网调度的可行性

5.1 联网调度的原则

区域内水源联网调度是以多水源联网工程为基础，每个工程既可以单独运行又可以相互调度，以输水费用最小、多水源丰枯共享，以最大程度提高水资源的利用效率，保障能源基地可持续健康发展。

5.2 联网调度的可行性

榆林能源基地自然河流有“四河四川”，基本呈西北东南走向，主要河流上均已建或规划有调蓄工程。工业园区已依托河流及城市，已基本形成“两区六园”的格局。规划的东、西、南三条引黄线路从各个方向向能源基地内延伸。

未来待所有工程建成后，榆林能源化工基地主要供水工程有王圪堵水库、采兔沟水库、李家梁水库、瑶镇水库等当地供水工程，以及西线大柳树、东线大泉、南线碛口等引黄工程。王圪堵水库主要供水对象是榆横煤化学工业区、鱼米绥盐化学工业区和靖定石油天然气工业区；采兔沟水库主要供水任务是向清水沟工业园区工业供水；李家梁水库主要任务是向榆神煤化学工业区生活及生产供水；瑶镇水库主要任务是向锦界工业区供水；大柳树引黄工程重点解决黑山峡河段地区的生态环境建设用水，并向靖定石油天然气化学工业区供水；大泉引黄工程主要向府谷煤电载能工业区、榆神煤化学工业区、榆横煤化学工业区供水；碛口引黄工程主要向鱼米绥工业区、榆横煤化学工业区供水。三条引黄供水线路末端大致都可以汇集到无定河、榆溪河河谷，而榆神煤化学工业区以及鱼米绥盐化工区相距不远，基本相邻，具备联网调度的有利条件。

6 初拟联网方案

榆林大泉引黄工程从黄河干流右岸皇甫川口以上约6km的大泉村设水源泵站抽水，规划2020年渠首引水量4.93亿m3。引水工程从东北向西南依次向府谷煤电载能工业区、窟野河河谷区、清水沟工业区等工业布点分水后进入榆溪河支流头道河，全线共设7级抽水，沉沙调蓄水库两座，输水干线全长158.1km，累计净扬程528.8m，总装机容量30.9万kW。联网工程规划将大泉引黄工程由榆溪河红石峡水库向榆横工业区延伸约36km，以扬水约51m可输入到榆横工业区调配，还可向鱼米绥工业区重力供水。

大柳树引黄工程引水线路由共用干渠、入陕干渠和定、靖干渠共三段组成，全长约485km。大柳树水库至旧城水库，采用明渠输水，线路共设5级扬水，累计扬程160m，总装机容量11.0万kW。在灌溉期间除保证农业供水外，加大引水进入旧城水库及规划的蒋家窑则水库、雷河咀水库等进行调蓄，在非灌溉期由这些调蓄水库向工业及生活供水。联网工程规划将由旧城水库再次自流引水约78km进入无定河后可引入王圪堵水库，其水量根据实时情况可向榆横、鱼米绥甚至榆神工业区调配。

碛口引黄规划从碛口水库库区抽水，引水线路从水源泵站出水池起，渠首设计引水流量11m3/s，经各级加压，向西以隧洞、倒虹形式穿越黄河干流与无定河干流区间的山梁和河沟至无定河左岸，然后引水线路经加压沿无定河左岸以压力管道的形式上行，经鱼河堡至榆横工业区，沿途设支线向鱼河堡、米脂、绥德等工业区供水，引水线路全长117.85km，共设5级加压站（包括水源泵站），累计总扬程532m，装机容量8.95万kW。联网工程规划可在鱼河堡设抽水站扬水约170m，引水约30km进入榆横工业区配水，基本形成联网框架，再根据各工业区中小型供水工程实际情况纳入网络。

三条引黄线路均可延伸至榆横工业区，因此，可以设想以三大引黄工程为骨干，以榆神、榆横、鱼米绥三大工业区和王圪堵水库为节点，配合各工业区其他供水工程，基本上可形成供水网络，互补余缺。陕西水利

[1]陕西省水利厅。陕西省水资源开发利用规划（修编），2014年.

[2]陕西省水利电力勘测设计研究院。榆林能源基地黄河引水工程总体规划，2008年.

[3]陕西省水利电力勘测设计研究院。榆林大泉引黄工程规划，2013年.

[4]裴源生,赵勇,张金萍.广义水资源合理配置研究理论[J].水利学报，2007.1：1-7.