昭鲁灌区水资源优化配置研究

所属栏目:水力论文 发布日期:2011-04-21 16:58 热度:

  摘要:昭通市在云南省属水资源贫乏地区,昭通市中南部的昭鲁坝子是云南省有名的干旱坝子,昭鲁坝子和小寨河谷所在的昭鲁灌区属国家大型灌区,灌区资源性属水和工程性缺水并存。2000年渔洞水库建成后缓解了昭鲁坝子的干旱缺水状况,但随着昭鲁大型灌区的逐步建成,灌溉用水量和灌区内人畜饮水量将大幅度增加;随着昭通市城市规模的扩大和城市人口的增加,城市的生产、生活用水将大幅度增加;随着昭通煤田、火电站及其它工业项目的开发,工业需水量将大幅度增加。预计到2020年,昭鲁灌区供需水矛盾将十分突出,缺水量将达到0.9亿m3。由于区域内可开发利用水资源有限,对昭鲁灌区有限的水资源进行优化配置和推行水市场价,实现供水工程的良性循环,是保障社会经济可持续发展的根本途径。
  一、昭鲁灌区概况
  昭通市是云南省的北大门,昭鲁坝子是云南省有名的干旱坝子,昭通市政府驻地位处昭鲁坝子中心。昭鲁坝子地势平坦,土壤肥沃,日照时间长,农业资源丰富,是昭通市最重要的粮食生产基地和烤烟、苹果、蔬菜等农副产品生产基地。昭鲁坝子行政区划隶属昭通市昭阳区和鲁甸县,昭鲁坝子及小寨河谷灌区简称昭鲁灌区,是水利部水规计[2001]514号文批准的全国重点续建配套与节水改造大型灌区之一,灌区以渔洞大(2)型水库为“龙头”,与现有2座中型水库、21座小(1)型水库、35座小(2)型水库及576座小塘坝联合调度。灌区涉及昭阳区、鲁甸县的17个乡(镇)、3个办事处,总人口89.7万人,续建配套与节水改造规划灌溉面积52.9万亩。灌区属金沙江下段水系的横江流域上游和牛栏江右支流小寨河流域,主要河流为横江上游干流洒渔河及其主要支流昭鲁河、冷水河和牛栏江一级支流小寨河。
  二、昭鲁灌区水资源供需平衡分析
  灌区水资源供需平衡分析引用笔者完成的《云南省昭鲁灌区续建配套与节水改造规划报告》、《云南省昭鲁灌区2009年度续建配套节水改造项目可行性研究报告》等成果,简述如下。
  昭鲁灌区供水水源有渔洞水库、灌区内中小水库、区间径流及灌溉回归水利用等,其中渔洞水库总库容3.64亿m3,设计供水量21200万m3,其中灌溉13200万m3(设计灌溉面积32.2万亩)、城市供水1800万m3(其中生活供水1300万m3、一般工业供水500万m3)、煤田、火电厂供水6200万m3,另外对下游补水5500万m3。灌区内现有水源可供水量7603万m3,其中:中小水库供水4000万m3,灌溉回归水和区间径流利用1500万m3,原城市供水水源供水1100万m3,农村生活水源供水1003万m3。
  由于灌区尚未全部配套,2008年昭鲁灌区实际灌溉面积28.8万亩,渔洞水库及灌区内水源可供水量28803万m3,总需水量23985万m3,余水量4818万m3。
  至2020年,昭鲁大型灌区内的需水量将大幅度增加:灌溉面积达到52.9万亩,灌溉需水量22536万m3(通过节水改造后比现状增加3299万m3);生活需水量5943万m3(比现状增加2395万m3),昭通煤田、火电站及其它工业项目的开发后,工业用水8500万m3(比现状增加7300万m3);为保证城市河道生态环境用水,对流经昭通、鲁甸城区的利济河、秃尾河、鲁甸河进行枯季补水,每条河流枯季由渔洞水库补水0.1m3/s,每年环境用水量500万m3。需水量合计37479万m3,缺水量8954万m3。灌区水资源供需平衡分析成果见表1。
  表1昭鲁灌区供需水平衡成果表
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  三、昭鲁灌区水资源优化配置方案
  目前世界各国所采取的水资源配置方法主要有三种:(1)行政(政府)配置;(2)用水户自己配置、参与或协商配置;(3)水市场。昭鲁灌区水资源优化配置的构想是:在政府宏观调控下实现水资源的统一管理,并引入市场机制促进水资源的优化配置,通过建立合理的水价形成机制,实现供水工程的良性循环。2020年灌区缺水量0.9亿m3,解决灌区缺水的主要途径有节约用水、调整渔洞水库水量分配和推行水市场价、新建水源和向渔洞水库补充径流,分述如下。
  1、灌区节水改造
  灌溉是昭鲁灌区的第一用水大户,占灌区总需水量的60%,通过对昭鲁灌区续建配套节水改造,将灌溉水利用系数由现状0.55左右提高到0.7,52.9万亩灌区灌溉毛需水由28682万m3减少到25536万m3,节约水量6146万m3,节水效率21.4%。除灌溉节水外,工业、生产、生活都必须推行节约用水。
  2、调整渔洞水库水量分配和推行水市场价
  渔洞水库属公益性质的水利工程,工程开发任务是以灌溉为主,工程建设投资由国家投入,库区移民和灌区人民为水库建设做出了积极贡献,建议调整渔洞水库水量分配方案和推行水市场价:作为民生水利的灌溉、生活及环境新增用水,主要由渔洞水库供给,扣除鲁甸县拟建月亮湾水库可供水量1280万m3(灌溉1200万m3、生活供水80万m3)后,需渔洞水库增加供水量6374万m3,其中灌溉新增供水量2636万m3,生活供水3238万m3,城市环境用水500万m3,灌溉、生活用水水价执行公益用水水价,环境用水应按公益事业无偿供水;渔洞水库原设计(1992年)向煤田、火电厂供水6200万m3,由于煤田、火电厂一直未开工建设,此部分供水量应优先调整给灌溉、生活、环境新增用水;在进行煤田、火电厂等工业建设项目可行性研究时,新增工业供水用水户必须承担新增供水量所需建设投资或按水商品价格供水,不能再采用公益用水水价。通过建立合理的水价形成机制,为新建水源工程和向渔洞水库补充径流筹措资金,实现供水工程的良性循环,保障昭鲁灌区工农业生产、生活用水和环境用水,实现国民经济的可持续发展。
  3、新建黑石罗水库并向渔洞水库补充径流
  昭鲁灌区位处横江上游洒渔河与牛栏江分水岭附近,区域内可供开发利用水资源有限,现状水资源开发利用程度已较高,可开发利用水资源较少,因此昭鲁灌区工农业生产用水主要寄希望于渔洞水库供水。渔洞水库多年平均径流量3.65亿m3,水库总库容3.64亿m3,其中调节库容2.87亿m3,水库属多年调节水库,水库调节能力强,但径流量不足,限制了水库供水量。水库可蓄水量3.584亿m3,从1998年正式蓄水至今年平均最大蓄水量仅3.1亿m3,而最近5年的平均年最大蓄水量仅2.86亿m3,其中以2005年蓄水量最少,仅1.73亿m3。因此从外流域向渔洞水库调水,补充渔洞水库径流量不足,增加渔洞水库供水量,以最小的成本获得最大的供水效益,是十分必要的。

  昭鲁灌区附近区域100km2以上尚未开发的河流只有洒渔河左支流冷水河:冷水河为渔洞水库所在居乐河流域的西北面相邻流域,流域面积381km2,多年平均径流量1.41亿m3,冷水河径流区属农业生产区,基本无工业企业,流域现状水质达到Ⅱ-Ⅲ类水质,满足灌溉、生活供水要求。规划在冷水河上新建一座中型水库向渔洞水库补充径流,同时将该水库作为昭通市城市应急供水水源,流域中游的岔河和中下游的黑石罗均有建坝蓄水条件,两坝址基本情况是:岔河坝址位于岔河汇口下游150m,坝址径流面积188km2,多年平均径流量0.942亿m3,通过总长7.3km的二座隧洞和一座渡槽可向渔洞水库库尾自流调水;黑石罗坝址位于岔河坝址下游16km处,坝址径流面积308km2,多年平均径流量1.24亿m3,通过4.6km隧洞可向渔洞水库库尾自流调水。两坝址相比较:岔河坝址位处上游,可供水量少于黑石罗坝址;岔河坝址引水隧洞较长、交通条件较差;岔河水库利用铜厂沟与冷水河交汇口之间库盆蓄水,水库淹没人口230人、耕地面积560亩,移民安置存在一定的困难,而黑石罗水库利用狭谷蓄水,淹没人口、耕地较少,移民问题较容易处理;由于岔河坝址远离昭通市,岔河水库城市供水管道长度增加16km。综合两坝址优缺点,推荐优先开发黑石罗水库,水库总库容3800万m3,向渔洞水库补充径流量4500万m3,水库调节供水量3000万m3,新增供水能力7500万m3。
  4、新建月亮湾水库
  小寨河谷是渔洞水库灌区中唯一的干热河谷灌区,灌溉增产效益十分显著,小寨河谷耕地面积较多,干旱缺水十分严重,资源性缺水和工程性缺水并存。小寨河谷灌区在渔洞水库初步设计阶段才列入渔洞水库灌区范围,设计灌溉面积1万亩,设计供水量500万m3。1996年渔洞水库建设期间,鲁甸县委、县政府向渔洞水库建设管理局(由原昭通地区行署专员兼任局长)提出申请,请求加大小寨支渠的供水流量和供水量,增加小寨支渠灌溉面积,经渔洞水库建设管理局组织召开专门会议研究后,同意将小寨支渠流量由1.0m3/s调整1.5m3/s,相应增加小寨支渠供水量。
  受渔洞水库可供水量制约,渔洞水库并不能全部解决小寨河谷灌区需水要求,因此昭通市和鲁甸县规划在小寨河上新建月亮湾水库增加供水量,规划水库总库容2250万m3,新增供水能力1280万m3(灌溉1200万m3、生活供水80万m3)。小寨河流域水资源优化配置方案是:1930-1600m之间3.5万亩灌区由渔洞水库通过小寨支渠灌溉;1600m以下2.8万亩灌区由月亮湾水库灌溉。
  通过新建黑石罗水库并向渔洞水库补充径流及新建月亮湾水库,可新增供水量8780万m3,再通过各行、各业节约用水,可基本满足国民经济和社会发展对水资源的需要。
  四、结语
  合理开发利用水资源、实现水资源的优化配置,是昭鲁灌区可持续发展战略的根本保障,通过昭鲁灌区供需水平衡分析,至2020年昭鲁灌区缺水量将达到0.9亿m3,必须进行水资源优化配置和推行水市场价,通过节约用水、调整渔洞水库水量分配和新建黑石罗水库并向渔洞水库补充径流及新建月亮湾水库等水资源进行优化配置方案和建立合理的水价形成机制,为新建水源工程和向渔洞水库补充径流筹措资金,实现供水工程的良性循环,保障昭鲁灌区工农业生产、生活用水和环境用水,实现社会、经济、环境和资源的可持续发展。

文章标题:昭鲁灌区水资源优化配置研究

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