禹门口提水东扩工程供水规模分析

王引田

(水利部山西水利水电勘测设计研究院，太原 030024)

1 工程概况

禹门口提水东扩工程位于山西省中南部，是向临汾、运城六县市(新绛、稷山、襄汾、侯马、曲沃、翼城)工农业以及农村生活供水的保障性给水工程。新建输水管线全长约69km，渠道长度45km。总供水量16100万m3，其中农业供水量(包括汾河生态用水)8095万m3，工业供水8031万m3。工程建成后可改善运城、临汾两市28.48万农村人口的饮水条件，改善灌溉汾南、三泉、北庄、浍河、利民以及襄汾井灌区等六灌区灌溉面积2.84万hm2;可为临汾、运城两市近、远期工业发展提供充足水源，同时，可使两市交界地带地下水超采的现状得到缓解。

工程干线起点位于新绛县禹门口提水工程二级干渠光马渡槽末端三泉支口，终点位于距翼城县城6km的西梁水库。其间分别设置了向襄汾原井灌区供水支线、新绛供水提水支线、侯马和曲沃分水口、汾河生态补水输水支线、侯马北庄灌区分水口、浍河灌区供水支线等。另在禹门口提水工程二级干渠桩号Q44+324处，设置了向稷山汾南灌区供水支线。工程沿线共布置调蓄水库2座、提水泵站4座，主管线全长48.70km，支管线总长 19.60km，输水干渠总长11.40km，支渠总长34.30km。

2 工程建设的必要性

该工程拟定供水区为稷山、新绛、襄汾、侯马、曲沃和翼城六县(市)。根据供水区的水资源开发利用程度分析，当地水资源基本没有大的开发潜力，农村生活用水困难，农业灌溉保证率低，水资源供需矛盾十分突出，区域水资源难以承受当地社会经济发展不断增长的需求。因此，供水区的需水只能通过跨流域调水来解决。而临汾市在“十一五”期间，规划新建的和川取水工程及远期规划的马连圪塔水库，主要是解决临汾市汾东地区的工农业需水，因此，供水区缺水状况仍得不到缓解，经预测，2020年、2030水平年供水区缺水量将分别达到2.72亿m3和5亿m3。

目前，位于河津市的黄河禹门口提水工程已建成投入运行，设计提水量4亿m3，利用禹门口提水工程实施东扩工程可有效缓解沿线六县(市)的用水紧缺状况，能充分发挥禹门口提水工程的经济和社会效益。

3 山西禹门口提水工程供水现状

3.1 山西禹门口提水工程概况

山西禹门口提水工程为大Ⅱ型，由枢纽、灌区、工业供水工程三大部分组成，设计总提水规模为26m3/s，其中工业用水6m3/s、冲沙用水6m3/s、农业灌溉用水14m3/s;年提水量4亿m3。建设目的一是为山西铝厂等大型工矿企业及城市供水，二是解决河津、稷山、新绛三县(市)3.32万hm2农田的灌溉用水。

工程分两期建设:一期工程枢纽包括一级泵站、沉沙池、一级干渠、二级泵站等已完成建设;二期工程包括二级干渠、灌溉渠系及建筑物、田面工程等，已接近完成。

3.2 目前工程供水情况

2006年10月，禹门口工业供水工程正式向山西铝厂供水。目前，山西铝厂日用水量3万m3，河津市地方日用水量2万m3，合计日用水量5万m3，年工业供水不足2000万m3。

禹门口灌区工程农田灌溉面积3.32万hm2，其中龙门灌区控制面积0.16万hm2;禹门口二级干渠控制灌溉面积为3.16万hm2，由于多方原因，实际工程年农业供水不足1000万m3。

由于用水结构的改变，山西禹门口提水工程农业灌溉和工业供水年提水量约为3000万m3。有相当一部分水量可通过禹门口提水东扩工程向运城、临汾六县(市)供水。

4 禹门口提水工程可利用水量分析

4.1 灌溉用水量分析

禹门口灌区原设计新发展灌区灌溉净定额为298m3/亩，毛定额为458m3/亩;改善灌区灌溉净定额为97m3/亩，毛定额为 149m3/亩，灌溉水利用系数为0.65。

近年来，在持续干旱等多方面因素影响下，平均毛灌溉定额为236m3/亩，仅占充分灌溉定额的67.60%，但农业没有大幅减产。结合现实情况，发展非充分灌溉，允许作物某些生育期阶段出现水分亏缺，以较小的灌水量获得相同的产量，或以相同的灌水量取得最大产量。出于以上考虑，设计调整禹门口灌区农业灌溉按非充分灌溉定额考虑。

实地调查禹门口灌区周边的杨范、元上、尊村、夹马口灌区现状灌溉定额来确定禹门口灌区非充分灌溉的灌溉定额。杨范灌区现状亩均灌溉净用水量为180m3，元上灌区现状亩均灌溉净用水量为203m3，尊村灌区现状亩均灌溉净用水量为160m3，夹马口灌区现状亩均灌溉净用水量为245m3，这四个灌区平均灌溉净用水量为197m3/亩。

结合禹门口灌区原设计灌溉定额和作物组成，确定禹门口灌区原设计新增灌溉面积部分的非充分灌溉定额为191m3/亩。禹门口灌区现设计改善灌溉面积部分仍维持原设计的灌溉制度，净灌溉定额97m3/亩。

灌溉水利用系数按采用节水措施后考虑，取0.68。根据新确定的灌溉制度计算出禹门口灌区灌溉用水量为11216万m3。

4.2 可利用水量分析

根据《黄河禹门口提水二期工程补充初步设计书》(1991年5月)和黄河禹门口提水灌区工程干渠技施设计，二级干渠各段控制面积和各渠段设计流量见下页表。

4.2.1 汾南灌区灌溉用水量

汾南灌区利用该工程向0.73万hm2农田提供灌溉用水。在禹门口灌区第13～14支区间设分水口向汾南灌区供水，供水量为1709万m3，最大流量为2.88m3/s。

4.2.2 三泉支口利用水量

经计算，在非充分灌溉、满足禹门口灌区需水前提下，扣除自禹门口灌区13～14支之间取水，进而改善汾南灌区灌溉用水后，二级干渠三泉支口处出水量为15537万 m3，最大流量6.50m3/s，最小流量 0.94m3/s。考虑黄河在汛期含沙量大于100kg/m3的时段内不引水的因素，此次根据龙门站实测资料分析，采用含沙量大于100kg/m3的连续天数最长达14天(7月23日～8月4日)的1969年为典型年，结合供水系统的维护修理，在计算可供水量时，7月23日～8月4日为避沙和维护期，不引水，由此计算出二级干渠末可供该工程利用水量为14927万m3，二级干渠三泉支口处考虑禹门口灌区农业灌溉后，向三泉水库可分出最大流量6.50m3/s。

二级干渠各渠段控制面积及流量统计表

二级干渠三泉支口处出水量过程见图1。

图1 二级干渠三泉支口处出水量过程

综上所述，禹门口提水工程可向东扩工程供水16736万m3。

5 供水流程及供水原则

黄河禹门口提水工程由一级泵站从黄河提水，经过沉沙池泥沙处理后，一部分为现有工业一期供水;一部分由一级干渠输水至二级泵站，经二级泵站扬水，进入二级干渠，在二级干渠光马渡槽末端分水，供水节点依次为襄汾井灌区、三泉灌区、新绛、汾河生态水、北庄灌区、侯马、曲沃、浍河灌区、利民灌区和翼城。

供水原则:在满足禹门口灌区非充分灌溉的前提下，首先向汾南灌区提供灌溉用水，其次满足翼城、曲沃、侯马、新绛的工业和农村生活需水，再次为灌溉需水，最后为生态用水。

各供水节点供水量见图2。

6 今后工作建议及存在问题

禹门口向临汾、运城六县(市)供水工程，是利用已建的水源工程——山西省禹门口提水工程，进行的一项较大的跨地区中距离输水调度工程。该工程对临汾市、运城市工农业较发达地区的长远发展起重要作用，工程建设和运行中存在以下问题需引起注意:

a.二级干渠输水渠道按照旧规范设计，由于规范变更，现有渠道超高，不满足现行规范要求，工程完工后，局部输水段流量加大，超高仅余20cm，建议对二级干渠已建段按现行规范进行改建，保证其输水安全。

b.黄河水经禹门口一级站沉沙池后，水流还携带部分泥沙，输水至三泉水库后，随着运行时间的增加会使水库的淤积加重，为了不影响水库正常运行，需要适时对水库进行淤积观测和清淤。■