淠河灌区向淮南市山南新区城市供水研究

蒲 蕊

(安徽省淠史杭灌区管理总局，安徽 六安 237005)

淠河灌区向淮南市山南新区城市供水研究

蒲 蕊

(安徽省淠史杭灌区管理总局，安徽 六安 237005)

近年来，位于淠河灌区瓦东干渠边缘的淮南市提出，要利用淠河灌区优质水源，作为其山南新区城市供水主要水源。为此，淠史杭灌区管理总局开展了淠河灌区向山南新区城市供水研究，明晰了向山南新区城市供水工程线路，分析了淠河灌区水资源利用状况，拟定淠河灌区向山南新区城市供水调度方案，对山南新区取水水量和水质可靠性进行分析论证。研究认为，淠河灌区已具备向山南新区城市供水的工程条件，正常年份能够保证山南新区城市供水安全，干旱年份存在缺水风险。建议加快淠河灌区续建配套与节水改造，可利用备用水源、置换水源等措施应对干旱缺水。

淠河灌区；城市供水；水资源利用；供水可靠性；调度方案

淠史杭灌区始建于1958年，是全国三座特大型灌区之一，位于安徽省中、西部和河南省的东南部，地处大别山余脉的丘陵地带，横跨长江、淮河两大流域，设计灌溉面积79.87万hm2，由淠河、史河、杭埠河三个毗邻的灌区组成。淠河灌区是其中最大的灌区，设计引水流量300m3/s，设计灌溉面积44万hm2，灌溉合肥、六安、淮南三市的5县6区，承担着区域内合肥、六安等城镇供水任务。淠河灌区骨干工程主要有渠首枢纽、1条总干渠、6条干渠、11条分干渠和199条支渠及1万多座渠系建筑物组成。

淠河灌区主要水源是淠河上游的佛子岭、磨子潭、响洪甸、白莲崖4座大型水库来水和横排头渠首以上与水库区间径流，流域面积4370km2，多年平均径流量33.8亿m3。具体情况是：四大水库集水面积3240 km2，总库容39.3亿m3，兴利库容12.88亿m3，多年平均径流26.9亿m3，佛子岭水库(含磨子潭、白莲崖)集水面积1840 km2，多年平均径流量16.2亿m3；响洪甸水库集水面积1400 km2，多年平均径流量是10.7亿m3；横排头以上区间面积1130 km2，多年平均径流量6.9亿m3。此外，灌区内部中小型水库和塘坝拦蓄内部径流是重要水源，灌区边缘的瓦埠湖、巢湖是灌区补给水源[1]。

淠河灌区四大水库调蓄能力强，水质优良，适宜作为城镇饮用水源。为改善城市供水条件，淮南市政府提出，利用淠河灌区优质水源，作为其山南新区城市供水主要水源。山南新区与淠河灌区瓦东干渠寿县、长丰县接壤，利用淠河灌区水源及现有工程体系，具备向山南新区供水的工程条件。根据淮南市提出从瓦东干渠大井水库向山南新区日供水量10万t的方案，文章进行了研究和探讨。

1 供水工程情况

供水线路：利用淠河灌区四座大型水库水源，由淠河灌区渠首横排头引水，经淠河总干渠，长104.5km；然后由瓦东干渠进水闸引水入瓦东干渠至瓦东干渠中部河岔铺进水闸，长49.6km；再由河岔铺进水闸引水进入河岔铺分干渠至大井水库，长22.7km，渠道总长176.8km。经大井水库调蓄，再新建大井水库至山南新区水厂管道约35km。

利用控制性建筑物有9座闸，分别是横排头进水闸、罗管节制闸、瓦东干渠进水闸、王岗节制闸、沙井冲节制闸、魏老河节制闸、河岔铺分干渠进水闸、邹岗节制闸和大拐节制闸。

大井水库是淠河灌区瓦东干渠上的一座中型反调节水库，集水面积33.6km2，总库容为0.51亿m3，兴利库容0.36亿m3，多年平均径流0.1亿m3。

为实施向山南新区供水，目前管理单位已对河岔分干渠实施改造，设计流量由10.6m3/s提高到15m3/s，并在瓦东干渠河岔铺分干渠进水闸下游增建魏老河节制闸，提高了淠河灌区向大井水库的补水能力。

2 灌区水资源利用状况

根据2006-2015年淠河灌区引水量统计分析，渠首弃水、引水及各干渠引水量见表1。淠河灌区近10年平均渠首过水量31.91亿m3，其中弃水量13.4亿m3，引水量18.51亿m3，引水量主要用于农业灌溉、城镇供水、渠道电站发电等。其中农业供水年均约11亿m3，城镇供水年均约3.8亿m3，专门引进用于渠道电站发电水量等级约3.7亿m3。由于灌区水源时空分布不均，农业灌溉的季节性特点，即使在干旱年份，也有部分水源引入专门用于发电。渠首弃水和专门发电水量可用于山南新区城市供水[2]。

表1 淠河灌区近年渠首和干渠引水量表 亿m3

3 向山南新区供水调度方案

调度主要任务和原则，要满足大井水库向山南新区城市正常供水要求，保持大井水库一定的蓄水量，又不影响原有的农业灌溉，满足灌溉用水需求。根据大井水库主要依靠淠河灌区间歇补充水源进行反调节的特点，拟定干旱年份调度方案，见表2。

年引水量，向山南新区日供水10t，年从大井水库取水量约0.36亿m3，按渠道水利用系数0.8折算到横排头渠首约0.45亿m3。

拟定在停止农业灌溉时，大井水库总蓄水量最少控制在0.153亿m3，死水位上蓄水能够保证山南新区100d的用水需求。根据测算，中等干旱年份大井水库农业需水0.335亿m3，其中5—6月约0.175亿m3，7—8月约0.16亿m3。

向大井水库补水方式：灌前大井水库充蓄到兴利水位0.413亿m3，灌溉期(主汛期)，大井水库按汛限水位控制，最大蓄水0.393亿m3。结合瓦东干渠农业灌溉以及利用灌溉间歇期引水充库。不考虑降雨产水，并保证大井水库100d的城市供水量，灌溉期最少需向大井水库供水0.195亿m3。

非灌溉期。如果灌溉期遇到干旱，灌溉结束时水库蓄水降到0.153亿m3时，在不考虑自产水情况下，到第二年灌前，总补水量0.5亿m3，分 2-3次对大井水库补水，其中9-11月集中补水一次，如果本次补水量较少，考虑在1-3月补水一次，然后在灌前将水库蓄到兴利水位[3]。

表2 干旱年型供水调度方案 亿m3

4 向山南新区供水可靠性分析

4.1 利用平均过水量占比分析

利用近10a淠河灌区渠首过水量、弃水量和专门发电用水量分析。大井水库集水面积小，每年需要从上游水库引水补充灌溉，因此向淮南市山南新区供水，全部依靠从淠河灌区渠首引水，年均需渠首供水量0.45亿m3，占渠首近10年平均过水量31.91亿m3的1.4%；占渠首引水量18.51亿m3的2.4%；占渠首弃水(含引入渠道专门发电水量)17.1亿m3的2.6%。

从近10a平均来看，向山南新区供水量占渠首过水量、引水量和渠首弃水量(含引入渠道专门发电水量)的比例小，利用大井水库较强的调蓄能力，科学调度，可以充分利用渠首弃水和引入渠道专门发电水量，向山南新区供水。因此，正常年份，淠河灌区能够满足山南新区供水需求，对农业灌溉和其它非农业供水影响较小。

4.2 利用典型干旱年分析

淠河灌区水资源总量有限，一直存在干旱缺水问题。通过对历史干旱年份缺水情况分析，当出现超过设计灌溉保证率80%干旱时，因降雨来水偏少，灌溉需水量增加，就会发生干旱缺水矛盾。以拟定的干旱年供水调度方案，对典型干旱年2000年(90%保证率)进行分析。

分析中利用渠首弃水以及引入用于电站发电水量作为山南新区城市供水水源，以灌溉和其他城镇供水缺水时段为山南新区城市供水缺水时段，1-4月、9-12月为非灌溉期，5-8月为灌溉期。分析结果见表3。

2000年灌前1-4月，横排头渠首弃水较多，能够将大井水库充蓄到兴利蓄水0.413亿m3。当年灌溉期5-8月灌区发生严重干旱，大井水库灌区灌溉需水约0.31亿m3，按调度方案，灌溉结束后，大井水库蓄水按0.153亿m3控制，在上游不补水情况下，灌溉缺水约0.05亿m3，同时还缺5-8月城市用水0.12亿m3，渠首级城市缺水量0.15亿m3。灌溉结束后，9月起，渠首每月均有大量发电引水，出现弃水，水量能够满足大井水库补水要求。

通过分析，当发生2000年年型干旱，缺水持续约4个月，渠首缺水量0.15亿m3。如果发生超过2000年的干旱，缺水时间将更长。

因此，在大旱缺水年份，淠河灌区将无法保证山南新区城市供水需求，存在缺水风险。如果要保证，在干旱发生后，必须通过上游水库补水满足城市用水，或控制大井水库灌溉用水量，这将会占用灌溉水源，增加农业干旱损失。

表3 90%保证率典型年(2000年)分析表 亿m3

5 水质可靠性分析

淠河灌区承担向合肥市、六安市城市供水功能，淠河灌区横排头以上，以及淠河总干渠水环境受到较好的保护。根据近年来水质监测资料分析，四大水库水质保持Ⅰ-Ⅱ类；横排头坝上和淠河总干渠水质常年保持Ⅱ类。瓦东干渠新民坝到魏老河段，以及河岔铺分干渠沿渠位于江淮分水岭北侧，沿渠无大的集镇，基本没有生活污水和工业污水进入渠道。渠道右岸农业灌溉以提水为主，旱粮比例较高，灌溉回归水少；大井水库集水面积小，周边村镇对水环境影响较小。如果向山南新区供水，将加强对沿渠和大井水库水环境保护。因此，向山南新区供水，水质能够得到保证。

6 结 论

淠河灌区已具备向山南新区城市供水的工程条件。需要利用的三级渠道和控制性建筑物为现状灌区农业和城镇供水骨干工程，工程体系完备。灌区正在实施的续建配套将改善工程的输水能力和效率。

淠河灌区利用四大水库的调节能力正常年份能够保证淮南市山南新区城市供水安全。在干旱缺水年份，可利用备用水源、置换水源或采取农业干旱损失补偿措施保证用水安全。淠河灌区已承担向六安、合肥市城市供水功能，水质能够保证。

7 建 议

加快淠河灌区续建配套与节水改造，通过农业节水来发展城镇供水。提高大井水库汛限水位，或提高汛前蓄水量到0.45亿m3左右，增强调节能力。

干旱年份保证山南新区供水安全与对农业供水影响措施。山南新区以淠河灌区为主要水源，供水量纳入淠河灌区供水计划，在水量上予以保证；建设备用水源工程，当灌区出现干旱水源短缺时，利用备用水源供水；对瓦东灌区增建外水补给站，利用瓦埠湖水源置换大井水库农业用水；对占用干旱年份农业水源进行补偿，如果实施需对补偿方案进行专门研究。

[1]赵以国.淠史杭灌区续建改造提升服务保障能力的实践[J].中国水利2013(21):21-23.

[2]马奕旺，陈来宝.淠史杭灌区水资源优化配置探讨[J].江淮水利科技2007(03)：45-47.

[3]王代林.淠史杭灌区2000年灌溉回顾及今后抗旱对策[J].安徽水利科技，2000(06):5-7.

F299.4

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1007-7596(2017)09-0166-04

文章编号：1007-7596(2017)09-0109-02

2017-08-16

蒲蕊(1974-),女,安徽寿县人，工程师，从事灌区管理工作。