引江济淮工程向农业灌溉补水合理性及补水范围分析

王万

（安徽省水利水电勘测设计院 合肥 230088）

引江济淮工程向农业灌溉补水合理性及补水范围分析

王万

（安徽省水利水电勘测设计院 合肥 230088）

基于引江济淮工程的定位和功能，从保障粮食安全角度分析工程向农业灌溉补水的合理性；针对不同农业灌溉补水范围对工程规模的影响开展方案综合比选，确定引江济淮工程最终的农业补水范围，为工程设计提供依据。

引江济淮 灌溉补水 补水范围 调水规模

1 引江济淮工程基本情况

引江济淮工程沟通长江、淮河两大流域，穿越皖江城市带承接产业转移示范区、合肥经济圈和中原经济区三大区域发展战略区，地跨皖豫两省15市55县市区，受水区总面积7.06万km2。工程由引江济巢、江淮沟通、江水北送三段组成，输水线路总长1048.68km。引江济巢段采用西兆河线路和菜子湖线路双线输水，江淮沟通段自派河口泵站提水后，利用派河输水，经新建蜀山泵站枢纽提水后，沿新开挖江淮分水岭渠段输水，接东淝河后入瓦埠湖，出瓦埠湖后经东淝闸入淮河干流，再通过沙颍河、西淝河、涡河等向淮河以北输水，自淮河干流向淮北受水区输水的线路统称江水北送段。2016年国家发改委以发改委农经〔2016〕2632号文正式批复引江济淮工程，并于当年12月29日正式开工建设。

工程设计引江规模为300m3/s，入淮河规模为280m3/s，规划2030年和2040年多年平均引江水量分别为33.03亿m3和43.00亿m3。

2 引江济淮工程向农业灌溉补水合理性分析

引江济淮工程是否考虑农业灌溉和安排多少农业灌溉补水面积，直接影响工程建设目标和工程定位。从半个世纪论证情况看，农业灌溉补水一直是引江济淮工程的建设目标之一，其差别主要反映在工程建设任务顺序安排和灌溉面积大小上。经分析认为，引江济淮工程向农业灌溉补水是十分必要的，其合理性主要体现在以下几个方面：

规划范围是我国粮食生产核心区之一和为数不多的粮食净调出区，在国家粮食安全战略中地位重要。引江济淮工程规划范围大部地区属于我国的粮食生产核心区，根据《国务院办公厅关于印发〈全国新增1000亿斤粮食生产能力规划（2009-2020年）〉的通知》（国办发〔2009〕47号），《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划（2009-2020年）》确定的800个粮食生产核心区产粮大县中，该工程规划范围涉及33个，占全部粮食生产核心区产粮大县的4.13%，到规划2020年，该工程规划范围涉及的33个粮食主产县粮食增产任务为58.41亿斤，占全国粮食增产任务的5.8%。粮食是关系国计民生的重要商品，是关系经济发展、社会稳定和国家自立的基础，解决好十几亿人口的吃饭问题，保障国家粮食安全始终是治国安邦的头等大事。随着人口增加，我国粮食消费呈刚性增长，同时，城镇化、工业化进程加快，水土资源、气候等制约因素使粮食持续增产的难度加大，利用国际市场调剂余缺的空间越来越小。此前近20年，我国坚持的粮食安全基本原则是“粮食自给率不低于95%”，但到2012年底，粮食自给率已跌破90%。维护国家粮食安全立足水利和科技支撑，提高粮食综合生产能力，确保国家粮食安全和重要农产品有效供给。安徽、河南是全国为数不多的粮食净调出省，水利是农业的命脉，发展灌溉是确保农业增产的重要措施。

从保障国家粮食安全、完成国家粮食增产任务的大局出发，利用该工程调水进行农业补充灌溉是必要的，也是迫切的。

规划范围当地来水不均和灌溉水源短缺，对粮食稳产影响极大。规划范围内的淮河流域当地水资源短缺，耕地亩均占有水资源量不及全国平均水平的四分之一。因降雨年际变化大、年内分布不均，干旱年农业受灾面积大、粮食减产损失重。据资料统计，自1978年以来，发生旱灾12年，平均约为4年一遇。其中流域性大旱年份有1978年、1994年、2001年，安徽省淮河流域成灾面积分别为1799万亩、2774万亩、2592万亩，粮食减产分别达130万t、187万t、268万t。其中淮北地区受灾面积分别为1351万亩、2007万亩、1655万亩，粮食减产分别达71万t、114万t、133万t。在其他历次中小旱年9年中，安徽省淮河流域受旱成灾面积平均308万亩，其中淮北地区受旱成灾面积平均为235万亩；安徽省淮河流域粮食减产平均为92万t，其中淮北地区粮食减产在65万t。中小旱年旱灾成因既有水源不足，也有灌区工程配套等因素。自1978年以来，历年受旱成灾面积及粮食减产见表1。

根据淠史杭灌区试验得出灌区缺水量与减产量关系曲线，沿淮淮北地区水稻在缺水率达20%以上时，粮食减产明显；根据河南省新乡灌区小麦缺水量与减产量关系曲线，淮河以北小麦受旱，也会造成明显减产，在缺水率50%以下时小麦作物减产量与缺水率呈线性关系。

沿淮淮北闸坝调蓄场所多为工业与农业共用水源，工业挤占农业灌溉和农业抗旱影响工业用水的矛盾突出。引江济淮工程规划范围内的沿淮淮北地区，近年来因城镇化、工业化加快推进，城市生活、工业用水量呈快速增长，工业用水挤占农业灌溉已成为一种常态。在当地水源不足的条件下，农业用水不断受到挤占，灌溉保证率呈降低趋势。在仅仅依靠本流域水资源的情况下，农业用水的空间将会被进一步挤压，引江济淮工程调水入淮河向灌区补水是退还农业被挤占水量有效途径。

淮河于20世纪50～60年代，兴建了大量水利工程，干支流上游兴建大中型水库，淮河干支流上建设大量节制工程，原主要任务之一是满足农业灌溉。引江济淮工程规划范围内，历史和现状情况下，沿淮地区灌区农业、城镇生活、工业供水基本为同一水源和同一调蓄场所，在干旱年份，经常发生农业灌溉与城镇生活、工业争水的情况。这种供水方式决定了规划范围内如农业灌溉用水不能保障，城镇生活、工业用水也很难保障。

通过合理安排灌溉水量、制定财政补贴政策，可使农业灌溉补水更具经济合理性。水资源配置总体原则为当地水源优先配置农业、生态其次是生活和工业，引调江水优先配置生活、工业，其次是农业、生态。2040年引江济淮工程淮河区净增供水量为27.80亿m3，其中江水净增25.20亿m3，江水给农业净增供水量为2.77亿m3，江水供农业比重为10%左右。农业补水主要集中在旱年，相对于淮河区受水区内1086万亩农田灌溉面积，多年平均引江水供水量为2.52亿m3，相当于多年平均条件下单位面积调江水补给农田灌溉水量为26m3/亩，亩均成本不高。安徽省正研究制订引江济淮工程农业灌溉财政补贴政策，原则上使农业灌溉水价基本不提高或少提高，可保障农业供水成本在可接受范围内。

表1 安徽省淮河流域历年旱灾（成灾）面积、粮食减产表

3 引江济淮工程农业灌溉补水范围比选

图1 水稻缺水量与减产系数关系曲线图

图2 小麦缺水率与减产关系曲线图

引江济淮工程是作为长距离跨流域调水工程，农业灌溉受水区范围除考虑国家粮仓生产能力和保持粮食稳产增产因素外，还必须考虑其经济合理性。综合工程定位、配套工程等，此次引江济淮农业供水范围主要界定为输水干线沿途农业灌溉补水和淮河干流蚌埠闸传统补水灌区，并兼顾经济合理性适当扩大部分补水灌溉范围，淮河支流灌区末端或配套设施建设任务繁重的原则上不予考虑。

现有输水沿线补水范围主要包括长江片巢湖、菜子湖周边补水灌区面积724万亩。淮河干流蚌埠闸传统补水灌区主要包括沿淮两岸灌区、茨淮新河灌区、怀洪新河灌区和永辛河灌区等，涉及到的计算单元包括蚌埠闸上淮南、淮南窑河闸上、合肥窑河闸上、六安东淝河闸上、六安东淝河闸上、蚌埠闸上淮北、阜阳临淮岗闸上、六安临淮岗闸上、西淝河闸、亳州朱集闸上、阜阳插花闸上、亳州阚疃闸上、上桥闸和蚌埠新胡洼闸，淮河干流传统补水灌区总面积为813万亩。

引江济淮工程农业补水范围的选择主要基于规划范围内水资源供需平衡基础上，结合工程布置、补水条件及农业供水成本等因素，在输水沿线和淮干传统补水灌区813万亩基础上，重点比较淮河干流蚌埠闸上传统补水灌区以外的淮河以北新增一级提水灌区和二级提水灌区面积的农业补水灌区方案，形成三个比较方案。现分别就三个方案从引江流量、入淮流量、单方水投资、年利用小时数、淮河灌溉补水面积等角度进行比较，见表2。

方案一：在现有淮河干流蚌埠闸上传统补水灌区基础上，增加淮河以北一级提水灌区作为引江济淮工程农业补水范围，即增加阜阳颍上闸、亳州蒙城闸和蚌埠固镇闸和宿州固镇闸四个计算节点上农业灌溉面积，增加补水灌溉面积152万亩，淮河流域补水灌溉面积达到965万亩。该方案引江调水规模为290m3/s、引江水量为35.13亿m3，入淮规模为260m3/s、入淮水量为26.96亿m3，引江年利用小时数为3268h，至淮河平均单方水投资为15.38元/m3。

方案二：在现有淮河干流蚌埠闸上传统补水灌区基础上，增加淮河以北一级和二级提水灌区作为引江济淮工程农业补水范围，即增加阜阳颍上闸、亳州蒙城闸、蚌埠固镇闸、宿州固镇闸、阜阳阜阳闸和亳州涡阳闸六个计算节点上农业灌溉面积，增加补水灌溉面积391万亩，淮河流域补水灌溉面积达到1204万亩。该方案引江调水规模320m3/s、引江水量37.52亿m3，入淮规模300m3/s、入淮水量为28.92亿m3，引江年利用小时数3121h，至淮河平均单方水投资15.57元/m3。

方案三：该方案是以航道控制断面输水规模为基础，引江能力为300m3/s、入淮能力为280m3/s。在满足城镇生活及工业用水、输水沿线灌溉补水和淮河蚌埠闸传统补水灌区用水的基础上，经长系列调算，可增加向一级提水灌区（阜阳颍上闸、亳州蒙城闸和蚌埠固镇闸和宿州固镇闸）补水152万亩，同时还可以向二级提水灌区的沿河周边地区增加120万亩补水灌溉面积，合计增加272万亩补水灌溉面积，向淮河流域总补水灌溉面积1085万亩。经分析，该方案引江调水规模为300m3/s、引江水量为36.28亿m3，入淮规模为280m3/s、入淮水量为27.85亿m3，引江年利用小时数为3169h，至淮河平均单方水投资为15.07元/m3。

综合以上分析，从可比投资上看，方案一最小，方案三次之，方案二最大；从灌溉补水面积上看，则方案一最小，方案三次之，方案二最大；从单方水投资上看，方案三最小，方案一次之，方案二最大；从引江年利用小时数上看，方案一最大，方案三次之，方案二最小。从三个方案的单方水投资上看，经济上均是合理的，鉴于引江济淮工程须结合航运建设，从综合利用上考虑，此次推荐方案三，即引江规模为300m3/s、入淮规模280m3/s，向淮河流域总补水灌溉面积1085万亩。

表2 引江济淮工程调水规模方案综合比选表

图3 引江济淮工程淮河流域补水灌溉面积示意图

4 结语

引江济淮工程利用向安徽沿淮淮北地区和河南省豫东地区供水，规划利用工程向输水沿线及调蓄区周边农业进行补水是必要和合理的，根据方案比选在航运控制断面的前提下，引江口门设计规模300m3/s、入淮规模280 m3/s的工程条件下，可向安徽沿淮淮北地区1085万亩农田提供灌溉补水，以保障灌区达到设计保证率，切实发挥工程的综合效益，保障粮食主产区的粮食生产供水安全

（专栏编辑：顾 梅）