引江济淮工程对优化流域水资源配置格局的作用
2020-01-19
(中水淮河规划设计研究有限公司 合肥 230601)
引江济淮工程南起长江下游安徽江段北岸,向西北沿巢湖西岸开辟绕湖输水线,接派河上溯跨越江淮分水岭后流入淮河流域瓦埠湖,经淮河干流通过沙颍河、涡河、澥河以及清水通道西淝河—茨淮新河向淮北腹地分别输水。引江济淮工程的规划建设,是形成流域“四纵一横多点”水资源配置格局的重要一环,该工程建成后可有效解决淮北地区水资源短缺形势,改善区域水生态环境。
1 规划历程
20世纪50年代,引江济淮调水线路曾是我国探索南水北调工程进行的比选线路之一。在此之后的几十年时间里,引江济淮工程前期工作主要由安徽省组织开展。
2009年11月,水利部要求由淮河水利委员会牵头、长江水利委员会和安徽省水利厅配合,加快编制《引江济淮工程规划》。
2010年6月,国务院召开治淮工作会议,在“进一步治理淮河近期工作指导意见”中提出开展引江济淮工程前期论证,研究工程的功能、规模和建设时机,缓解淮河流域有关地区的水资源短缺问题。
2012年4月,根据《引江济淮工程规划任务书》《引江济淮工程规划工作大纲》,中水淮河规划设计研究有限公司会同有关单位提出《引江济淮工程规划(初稿)》。
2012年5月,淮河水利委员会在蚌埠主持召开了《引江济淮工程规划(初稿)》成果讨论会,根据会议意见,项目组对规划报告进行了修改完善。
2013年12月,水规总院在北京组织召开会议,对《引江济淮工程规划报告(修改稿)》进行了技术审查。
2014年3月,水利部印发《水利部办公厅关于引江济淮工程规划报告审查意见的函》(办规计函〔2014〕211 号)。
2 工程作用
2.1 应对经济社会发展对水资源的需求
规划范围涉及安徽、河南两省14 个地级市,主要受水区域为淮河中游沿淮及淮北广阔平原地区,与南水北调东线和中线以及引黄供水范围相邻。2010年规划范围沿淮及淮河以北地区总人口3220万人,有灌溉面积2659 万亩,粮食产量2137 万吨,分别占淮河流域的19%、17%、21%。本区域经济发展对安徽、河南两省经济发展具有较强的支撑作用。2010年规划范围GDP 总量8145 亿元,2040年将达到64149 亿元,区域经济快速发展,对水资源需求旺盛,水资源供需矛盾日益突出,水资源将成为本区域经济社会发展的重要制约因素。
2.2 缓解区域水资源开发利用压力
水资源开发利用程度较高,进一步开发利用的潜力不大。根据本次测算,引江济淮工程规划范围淮河流域部分当地水资源开发利用率(按一定时期内由当地水资源形成的供水总量与同期当地水资源总量比值测算)为56.8%,其中地下水为48.8%,地表水为57.3%。地表水开发利用远高于国际公认的河流水资源开发利用程度40%的警戒线,可见,沿淮淮北地区当地水资源进一步开发利用的潜力已不大。
2.3 维持水生态系统安全
沿淮淮北地区中小河流大部分是季节性河流,有水无流或河干的现象较为普遍,水体污染和水资源短缺致使水生生态系统遭受严重破坏。据测算,沿淮淮北地区现状多年平均情形挤占河道内生态用水约3.38 亿m³,特枯年挤占河道内生态用水量高达9.22 亿m³。在淮北地区大多数城市附近,由于地表水体污染和水源不足等原因,长期靠挤占生态环境用水和超采深层地下水来维持城市和工业发展,形成的超采漏斗面积达6000km2,已造成地面沉降、地裂和塌陷等一系列环境地质问题。
2.4 保障枯水年区域供水安全
淮河中游地区来水时空分布不均,水资源多以洪水的形式出现。淮河干流中游蓄洪区在基本不影响防洪要求的条件下,多年调算汛末可蓄洪水资源9 亿m³,多年平均可供水量约4 亿m³。对解决一般枯水年淮河中游的缺水问题起到一定的作用,但在特枯年尤其连续枯水年,其作用较小,增供水量不足2 亿m³。沿淮洼地虽有一定的调蓄库容,因与防洪排涝矛盾大,其蓄水对于缓解周边一般干旱年份的农业灌溉缺水和增加湖泊生态用水有一定作用,但在遭遇该区域经常出现的连续干旱年或水质污染严重时,难以发挥以丰补枯的调蓄作用,其作用有限且不可靠。
3 供水范围及调水规模
3.1 供水范围
引江济淮工程规划范围大体为:南北方向位于长江与黄河、废黄河之间;东西方向位于京沪铁路与京广铁路之间。行政区划包括皖中、皖北级豫东的部分地区,涉及安徽省安庆、芜湖、马鞍山、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、淮北、宿州、阜阳、亳州12 个地级市以及河南省周口、商丘2 个地级市的部分地区,规划总面积约7.06万km2,其中安徽省5.85万km2,河南省1.21 万km2。
3.2 工程任务
引江济淮工程的主要任务是以城乡生活、工业供水和农业灌溉补水为主,发展江淮航运,改善巢湖及淮河水生态环境等综合利用。
向安徽省巢湖周边、淮南和沿淮及淮北地区、河南省东南部周口、商丘部分地区城乡生活供水,保障供水安全;改善受水区农业灌溉条件,提高灌溉保证率。结合引江济淮工程打通淮河中上游地区与长江之间的水运通道,促进淮河航道网与长江航道网的互联互通。在大力加强流域水污染防治、显著削减入湖污染物负荷的基础上,引江水入巢湖,促进巢湖水体流动,提高水环境容量,从而为巢湖水环境改善创造条件;淮河退还挤占生态用水,退还现状经济社会挤占河道生态用水,退还现状城乡开采的深层地下水量。
3.3 调水规模
(1)引江流量
为满足引江济淮工程各供水目标供水要求,规划2030年本工程引江流量为300m³/s,规划2040年本工程引江流量为380m³/s。引江流量包括受水区河道外用水、巢湖生态补水及航运用水需要的流量。
(2)引江水量
规划2030年引江口多年平均引江毛水量33.03亿m³,净调水为27.42 亿m³,其中河道外供水21.49 亿m³,航运用水2.14 亿m³,巢湖生态引水3.80 亿m³。入瓦埠湖多年平均引江毛水量为21.36亿m³,净水量为19.33 亿m³,其中河道外供水19.05 亿m³,航运用水0.28 亿m³。
规划2040年引江口多年平均引江毛水量43.00亿m³,净调水为35.15 亿m³,其中河道外供水28.66 亿m³,航运用水2.11 亿m³,巢湖生态引水4.38 亿m³。入瓦埠湖多年平均引江毛水量为28.10亿m³,净水量为25.45 亿m³,其中河道外供水25.20 亿m³,航运用水0.25 亿m³。
4 江水、淮水联合调度
4.1 蚌埠闸上水源利用
引江济淮工程供水是沿淮及淮北受水区的补充水源,应与当地地表水源、地下水源联合运用,实现水资源的优化配置与合理利用。
蚌埠闸上除利用河道进行蓄水外,还有众多湖泊洼地,如瓦埠湖、高塘湖、城东湖和城西湖,总调蓄库容5.42 亿m³。由于当地水资源丰枯变化大,蚌埠闸上及沿淮洼地为多年调节,又具有向城乡供水的任务,非汛期或干旱年份蓄水常不足17.0m。引江济淮工程有可引水量时,蚌埠闸上及沿淮洼地可存蓄引入水量,使蚌埠闸上水位维持在17.0m,以备引水或当地水资源少时使用。
4.2 江水、淮水联合调度分析
淮北各主要支流沙颍河、涡河、浍河可通过茨淮新河、怀洪新河与蚌埠闸上进行水利联系,引水输水可沿线而上。
受水区的用水由当地水资源和引江济淮工程联合供水,其联合运用方式为:供水时优先使用当地地表水和上游来水;若用户用水需求不满足,则使用引江济淮工程供水;若可引水量有富余且蚌埠闸上及沿淮洼地蓄水容积有富余时(蚌埠闸上水位低于17.0m),则充蓄库容,控制蚌埠闸上水位为17.0m。
当利用蚌埠闸上及沿淮洼地联合调度后,当地水2030年增供1.62 亿m³,2040年增供1.83 亿m³。
当对瓦埠湖、蚌埠闸上水位不控制,调水仅仅满足当前时段的需水,2030年、2040年引江济淮工程调水规模分别为295m³/s、330m³/s,比控制水位条件下的规模240m³/s、310m³/s 分别大50m³/s、40m³/s。
5 对流域水资源配置格局的完善与优化
5.1 完善了流域水资源配置体系
跨流域调水在淮河流域水资源配置中起到了十分重要的作用。淮河流域南靠长江北临黄河,具有跨流域调水的区位优势。目前,引黄工程、江苏省引江工程、南水北调东线和中线工程已经具备一定的跨流域调水规模,跨流域调水工程很好地解决了淮河流域的缺水问题。
引江济淮工程沟通南北,供水范围与南水北调东线、南水北调中线、引黄工程等互不交叉,填补了江淮区间的供需缺口,对构建淮河流域“四纵一横多点”水资源配置和开发利用工程格局具有重大意义。
5.2 保障了沿淮淮北地区供水安全
2040 水平年多年平均向受水区增供水量38.39亿m³,保障受水区3959 万城镇人口和1232 万农村人口的生活用水安全,改善2216 万亩地表水灌区灌溉条件。工程实施后,受水区内生活用水、工业用水及生态环境用水供水保证率可达到95%以上,巢湖周边农田灌溉保证率可达到90%、安徽省淮河以南地区农田灌溉保证率可达到80%、安徽省沿淮及淮北地区农田灌溉保证率可达到75%,河南省东南部周口、商丘部分地区农田灌溉保证率可达到75%。规划实施后,区域水资源配置和保护格局得到进一步完善,水资源利用效率和效益得到提高,城市和农业供水安全保障能力得到有效提高。城镇生活用水水质和水量都得到保障,有利于人民生活水平提高;城市工业用水缺水情况得到有效改善,有利于中部崛起战略规划顺利实施;农业生产条件的改善,也有力保障了粮食生产安全。
5.3 改善了输水沿线水生态环境
引江济淮工程实施后,受水区多年平均情形挤占的河道内生态用水3.38 亿m³、特枯干旱年份情形挤占的河道内生态用水10.18 亿m³可全部得到退还,河道内生态环境用水得到有效保障。规划实施后,现状开采利用的深层承压水6.71 亿m³、超采的0.52亿m³浅层地下水可得到退还,地下水生态环境得到涵养与恢复。
引江济淮工程实施后,在2030年规划水平年调水条件下,巢湖连续引江补水3年后总体上可使巢湖水质达到Ⅳ类、局部Ⅴ类,连续引江补水5年以上可使巢湖水质达到东部Ⅲ类、西部Ⅳ类,巢湖水生态环境得到明显改善;淮河以南段其他输水河湖可达到Ⅲ类水质标准,满足其水质管理要求;淮河及以北输水河流总体上满足Ⅲ类水质标准,仅颍河阜阳段、涡河涡阳段和沱河张桥段水质为Ⅳ~Ⅴ类,不能满足其水质管理要求,但略好于现状。
5.4 促进了区域水系互连互通
引江济淮工程规划范围涉及长江干流、巢湖流域、淠河流域及淮河水系等,涉及淮河中游二级区的王家坝以上北岸、王蚌区间北岸、王蚌区间南岸和蚌洪区间北岸四个三级区。引江济淮工程在向淮河补给水源的同时,在安徽境内沟通了长江、淮河两大水系,有利于了江水、湖水、淠水、淮水等四水的交换与配置,利于安徽省形成多水系互连互通的水资源配置格局■