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关于优化乌溪江流域下游西片区
水资源配置体系的建议
水资源优势是我市自然资源中不可多得的优势,量多质优。湖南镇水库和黄坛口水库是我市的大水缸,有水资源调节能力强的基础条件,是重要的供水水源。乌溪江流域下游供水对应各自片区分为东线、中线和西线。东线系乌溪江引水工程,其一部分是柯山节制闸进入下游乌引东干渠的水量,主要用水为鲟鱼养殖、工业用水、下游城市供水、农业灌溉用水和金华地区供水;另一部分是从柯山电站发电排入乌溪江的水量。中线为石室堰引水工程,在黄坛口大坝下游乌溪江左岸取水,供水主要范围包括巨化集团、元立集团等工业供水、鲟鱼养殖供水、千塘畈灌区农业灌溉用水、衢州市区生活与工业用水和环境用水等。西线是乌引西干渠,从黄坛口水库取水,通过西干渠进口电站发电。进入碗窑垅水库。从“一源三线”现状水资源利用量来看,东线用水量最大,已成为乌溪江流域下游生产、生活、生态的“生命线”;中线用水量次之,是巨化、元立等大型企业生产用水和衢州老城区生态用水的重要保障;西线用水量最小,是西干渠灌区农业灌溉的保障,然而其生产、生活、生态等其他功能基本未得到发挥。随着衢州经济社会的发展,高铁新城、高新园区的环境用水问题显现,衢江区廿里、柯城区华墅等大量垦造水田的农业灌溉用水保证率不高,衢江区廿里镇及柯城区航埠镇等重点镇出现生活生产供水紧张局面,因而有必要从更大区域系统性考虑水资源配置。综合上述,依托湖南镇—黄坛口水库优质水资源优势,通过管道供水等办法,实现乌溪江流域下游西片区水资源重新配置,对120多平方公里的受益区域生活、生产、生态有着紧迫实在的重要意义。
该项目具有较好的社会效益、生态效益、经济效益。有利于实现水润衢城、助力高铁新城、“大花园”和未来社区建设,满足人民对美好生态环境的需求;有效增强水资源基础支撑能力,提高应对持续干旱的能力,切实提升区域水安全保障能力,满足生产发展和环境改善需求。
一、乌溪江流域水资源综合利用情况
(一)湖南镇水库和黄坛口水库概况
湖南镇水库为乌溪江流域两级开发的第一级电站水库,是以发电、防洪、供水等为主要任务的大(一)型水利枢纽工程,坝址集雨面积2151 km²,设计正常蓄水位230m,相应库容15.82亿m³,水库总库容20.6亿m³,水库死水位190m,相应库容4.48亿m³。1979年1月水库蓄水,1983年水库竣工,电站装机170MW,1994年12月坝后100MW机组厂房开工兴建,1996年12月建成发电,现总装机292.5MW。机组改造后最大泄量为360m³/s。
黄坛口水库是一座具有发电、供水、灌溉、防洪等综合作用的中型水利枢纽工程,坝址集水面积2388km²,设计正常蓄水位115.0m,相应库容7950万m³,水库总库容0.82亿m³,具有日调节性能,是衢州市主要供水水源。1951年开工,1958年4月蓄水,1959年11月四台机组全部投产运行。黄坛口现状年总装机82MW,其中4台7500kw,每台机组发电用水量30 m³/s;2台2.6万kw,每台机组发电用水量130 m³/s。
(二)乌溪江水资源综合利用现状
以湖南镇、黄坛口水库为水源,通过乌溪江引水工程、石室堰引水工程和西干渠三大引水枢纽工程(统称“三线”)为主线,通过相应配水工程满足各自供水范围内水资源需求。
乌溪江引水工程。该工程干渠全长79.79km,受益范围跨衢州和金华两市,供水范围包括衢州市柯城、衢江、龙游和金华市婺城、兰溪等地,以农业灌溉用水为主,兼顾沿线居民生活、生产用水。灌区设计灌溉面积71.86万亩,其中衢州片41.80万亩,金华片30.06万亩。现状衢州境内灌溉面积计近20万亩,受益人口26万。该工程利用黄坛口水库发电尾水,于柯城区石室村附近建有乌溪江引水工程枢纽,灌区设计引水流量38m³/s,其中衢州市范围内27m³/s,金华市范围内11m³/s。枢纽反调节水库的正常蓄水位82.60m,最低引水控制水位81.00m,调节库容66.3万m³。工程自渠首至柯山水电站前池,设计最大引水流量100 m³/s,兼作非旱期柯山水电站的发电引水渠道。
石室堰引水工程。该工程取水口位于黄坛口大坝下游乌溪江左岸(黄坛口村对面),总渠长5.3km,设计引水流量24.5 m³/s,目前引水能力约20 m³/s,供水范围包括巨化集团、元立集团、千塘畈灌区、衢州市区生活与工业用水和环境用水等。1994年衢州市自来水公司在该渠道增设取水口,取水流量约1.2m³/s,作为衢州市自来水公司第二水厂的水源。2013年11月二水厂、三水厂通过新建隧洞直接自黄坛口水库取水,设计取水规模20万m³/d,校核规模为30万m³/d。该工程现已成为工业用水、城市供水及农业用水等多种功能的引水渠道,对衢州市区及巨化集团的发展起到重要的作用。根据原有协议,该区域年均非灌溉毛用水量为4.47亿m³(其中巨化集团用水量为4.04亿m³),灌溉用水量约0.40亿m³。近年来随着巨化集团生产技术改造及节水工程建设,巨化集团用水量大幅降低。
乌引西干渠。始建于1971年11月,1979年12月主体工程基本竣工。引水工程渠首位于黄坛口水库库区(塘坞岭),从水库内开凿长1376m隧洞,引库水西行,渠首进水口高程109m,总渠设计引水流量6.0m³/s,计划每年从黄坛口水库引水5000万m³。主要为灌区及廿里镇、后溪镇、黄家街道生活、生产用水供水。灌区设计灌溉面积7.2万亩,现实际农田灌溉面积5.8万亩。灌区以种植双季稻为主,约占灌区面积的2/3;单季稻种植面积约占灌区总面积的1/3。从2004年开始,乌引西线工程向廿里镇、后溪镇、黄家街道地区生活、工业等用水户供水,年均用水量约4000万m³。
从黄坛口水库内西岸塘坞岭凌云洞引水至碗窑垅水库(乌引西干渠的调节水库,碗窑垅水库坝址以上集水面积1.50km²,水库总库容为20.29万m³,正常水位约为106m,水库常年基本保持在正常蓄水位),再经壮志洞(隧洞全长74m)至乌引西干渠下游分水闸,原计划每年从黄坛口水库引水5000万m³。
渠系有总干渠和东、中、西干渠各一条及塘湖水库灌区渠道。总干渠从进口电站至门陈坞西干渠分水闸,长3966m,设计引水流量6m³/s。东干渠从分水闸至柯城区黄家街道寺前村,全长8650m,设计流量1.8m³/s。中干渠从分水闸至川前,全长7400m,设计流量1.2m³/s。西干渠从分水闸向西经石塘支渠、山塘支渠分水后至撑口水库,全长11070m,设计流量2.5m³/s。塘湖水库位于廿里镇塘湖村,设计总干渠引水0.5m³/s,该水库下游分东、中、西三条干渠为工农业生产供水,渠道总长17km。塘湖水库三条干渠灌溉廿里镇9个村一个园区(工业园区),设计灌溉面积1.4万亩。灌溉用水高峰期由乌溪江西干渠引水经仙霞一级电站入库补充部分水源。
(三)水资源量利用现状
乌溪江引水工程(东线)水资源量分为两部分,一部分是柯山节制闸进入下游乌引东干渠的水量,近十年来柯山节制闸的平均供水量为1.32亿m³;一部分是从柯山电站发电排入乌溪江的水量,柯山电站的平均发电水量为7.86亿m³。
石室堰引水工程(中线)水资源量。设计引水流量24.5m³/s,目前引水能力约20m³/s,现状年均用水量约2.2亿m³。
乌引西干渠(西线)水资源量。经电站发电量反推,西干渠引水量年均1.06亿m³。少水年份发电水量即最低三个少水年份的平均值,可利用水量为0.74亿m³。
二、优化乌溪江流域下游西片区水资源配置的重要性
随着衢州经济社会的发展,市区西部广大区域包括高铁新城、高新园区的环境用水问题显现,江山江左岸衢江区、柯城区大量垦造水田的农业灌溉用水存在问题,集聚区黄家街道及衢江区廿里镇等群众的生产、生活、生态用水急剧增加,迫切需要从更大区域统筹考虑水资源配置。充分发挥湖南镇—黄坛口水库优质水资源优势。
(一) 优化水资源有效配置的现实需要
水资源作为21世纪重要的战略资源,需要对其进行严格科学管理与合理开发利用。衢州市拥有量丰质优的水资源,湖南镇-黄坛口水库为广大人民群众生活、工农业生产用水提供了基础保障。但现状是乌溪江流域水资源利用率不高,只有22%左右,除去洪水期排涝外,还有较多水资源直接从河道排入下游,水资源浪费严重。重新梳理区域定位,有效分配水资源,实现水资源效益最大化,解决衢州西片区生活、生产、生态用水,是把绿水青山转化为金山银山的现实行动。
(二)提升重点区域生态环境的有力支撑
近年来,衢州市认真落实省委“八八战略再深化、改革开放再出发”的部署要求,围绕高质量发展的根本要求,提出了“1433”战略体系,正在全力打造大花园最有礼核心区和“诗画浙江”鲜活样板。乌溪江流域下游西片区水资源科学配置的重点正是为了提升高铁新城、高新园区等重点区域的水生态环境,实现清水入城、水润衢城,打造高品质的衢州西区、高铁新城、未来社区。
(三)构建衢州市区“美丽河湖”的重要举措
2019年5月,省水利厅、省治水办(河长办)联合印发的《浙江省美丽河湖建设行动方案(2019-2022年)》指出,美丽河湖是“五水共治”的新目标,要扎实实施“百江千河万溪水美”工程,乌溪江流域下游西片区水资源优化配置对于构建全域大美河湖新格局具有重要意义。通过工程措施和管理调控,充分利用乌引西片区的水资源,构建安全流畅、生态健康、亲水便民、文化彰显、管护高效、人水和谐的衢州市区美丽河湖,满足人民对美好生活的向往。
(四)实现新垦造水田灌溉的重要保障
衢江区廿里镇富里、柯城区华墅等垦造水田项目,总灌溉面积约13000多亩,该地区属极度缺水区域,虽然设计从江山港提水灌溉,并配备了较大功率的提水机埠,但实际灌溉仍存在电费成本高、人工管理难、可靠性不高等问题。如果采用自流供水不仅能解决这些困难和问题,也为这些区域田园综合体开发打开了新的空间。
三、乌溪江流域下游西片区水资源量分析
(一)供给侧水量分析
湖南镇水库的集雨面积2151 km²,多年平均降水量1820mm,水资源总量23.66亿m³;湖南镇—黄坛口区间流域面积237 km²,多年平均降水量1963mm,水资源总量3.01亿m³。每年市自来水取水不足1亿m³,其他通过黄坛口电站发电流失,总资源量十分丰富。
乌引西干渠(西线)可利用水量采用西干渠进口电站发电水量,设计为6 m³/s,每天可引水51.84万m³,引水200天,就有1亿m³以上。从近十多年的统计(见附表)可知,西干渠进口电站平均发电水量即平均可利用水量为1.06亿m³,少水年份发电水量即最低三个少水年份的平均值,可利用水量为0.74亿m³,从这个意义上考虑,每年引1亿m³水是符合实际情况的,不会引起其他不利影响。加上区域内还有塘湖水库(集雨面积16.76 km²,正常库容465万m³)、撑口水库(集雨面积5.58 km²,正常库容206万m³),还有1000多m³方水量可调节使用。
西干渠进口电站发电水量统计表(详见ptf)
(二)需求侧水量分析
供水分区:分为四个片区,分别为原乌溪江引水西干渠灌区供水片区55.7km²、高新园区22.7km²;高铁新城片区16.6km²、富里及华墅新垦造水田片区31.3km²,总区域面积为126.3 km²。
乌溪江引水西干渠原供水片区考虑农业灌溉用水,灌溉面积为5.8万亩,灌区以种植双季稻为主,约占灌区面积的2/3;单季稻种植面积约占灌区总面积的1/3。根据作物生长规律和《农业用水定额》,通过计算,90%保证率下的农业灌溉用水量为3500万m³,考虑到生态环境用水增加用水量500万m³。富里及华墅新增水田补充灌区最大流量约为1.4m³/s,农业灌溉用水量为900万m³。高新园区生态用水流量约为0.5m³/s,生态用水量为800万m³。高铁新城及沿线引水流量为1.6m³/s,生态环境用水2500万m³,预留高新园区及沿线生产用水300万m³,合计总需水量为8500万m³。
从水量上分析,完成可以满足以上片区灌溉及生态用水要求。
四、西片区具体水资源配置方案
(一)高程合理性
碗窑垅水库正常水位约为106m,沿线垦造水田片区高程约为94m,高铁新城生态供水最高水位约85m,高新园区生态供水水原点高程约84m。从以上数据看,实现自流供水是完全可行的。
(二)供水方案
一是原供水区域。原有西干渠灌区经过两期重点中型灌区改造,已能满足灌溉需要。存在的主要问题是区域在长时期干旱时,乌兰溪生态用水问题及调度的自动化水平低。通过闸门的远程控制改造,在满足农业灌溉的同时,合理调配水资源,即可使乌兰溪在白天有0.5 m³/s的活水,有利于重现秀美乡村。
二是新园区生态供水。通过乌引西干渠的东干渠从分水闸至柯城区黄家街道寺前村长塘山塘,进入沙溪沟,设计引水流量0.5 m³/s。目前的问题是未引入生态用水,致使高新园区的沙溪沟平时基本没水,白花花的干沟下雨时成为“红水”沟。通过闸门的远程控制改造及部分渠道的改造,就能大大提高高新园区水系的生态性。
三是高铁新城片区、富里及华墅新垦造水田片区。通过新建引水干管,由碗窑垅水库新建管道沿现有道路至碗窑村,绕塘湖水库旁道路至廿项线(在廿里镇预留分水口,为廿里工业园供水或建自来水厂用),然后向西延伸,在前百与上宇之间跨江山港至对岸,再沿江山港左岸下行,转而向西,沿物流大道西延工程(在万川下游预留分水口,为航埠供水或建自来水厂用)跨常山港至高铁新城丰收水库。供水前段管径约为2m,长度约为12km,后改为管径1.5m,长度约为13km,从总管到支管约12km。通过以上工程措施,保障了农业灌溉,改善了生态环境,也为这些区域生产发展和饮用水需求拓展了空间。
四是水资源自动化管理。通过全面采集流域及区域的水情、工情等信息,同时依托水资源智能管控调度模型,建立健全统一融合和互联互通的现代化管控手段,精确掌握区域水资源量及分布情况,达到水资源管理透明化、一体化,为水资源配置调度、开发利用提供决策支撑,最终实现水资源的现代化调度、现代化服务及现代化管理。主要由调度中心、支撑工具和设施、现代化管控手段和现地监测监控自动化工程组成。为实现统一管理和调度,建设一套完整的调度中心数据库管理系统以及相关配套软件系统,由信息采集以及闸门监控等监测系统采集或监测的数据在通讯平台的支撑下转入调度中心数据库,在配套软件的辅助下为实现信息共享以及统计分析提供数据服务,形成一套统一完整的信息管理平台。自动化方面主要是调度管控系统和预警预报系统的建设。
估算总造价约为7亿元,其中工程建设费4亿元,政策处理和管理约3亿元。
五、几点建议
(一)建议市政府将该项目列入我市“十四五”建设项目。
(二)建议由衢州市水利局牵头,相关部门参与,组织力量着手开始前期工作。
(三)采取措施积极争取上级资金补助。“十四五”规划即将开始编制,项目前期是重大项目建设的基础。建议将该项目中涉及农业灌溉部分约3亿元列入乌引大型灌区建设,以争取上级补助资金。
衢州市人民政府咨询委员会
执笔:三农发展部 邵建良