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(四川省都江堰外江管理處，四川 崇州，611230)

外江灌區(qū)對李家?guī)r水庫跨流域調(diào)水的影響應(yīng)對

羅巍，陳茂良，羅志春

(四川省都江堰外江管理處，四川 崇州，611230)

文井江水資源作為外江灌區(qū)除都江堰岷江分水外的最大補(bǔ)充水源，多年來其可用水量全部為外江灌區(qū)取用，納入都江堰灌區(qū)統(tǒng)一調(diào)度管理。為實現(xiàn)成都多水源供水，于2016年開工的李家?guī)r水庫將文井江水資源跨流域調(diào)至成都市中心城區(qū)作為第二生活供水水源，年調(diào)水量1.4億m3，文井江水資源的調(diào)離將打破外江灌區(qū)水資源平衡，對灌區(qū)各流域帶來連鎖影響，針對不同影響，通過采取工程和非工程措施，建管并舉，減少水資源調(diào)離帶來的影響，力求外江灌區(qū)水資源總量平衡。

外江灌區(qū) 李家?guī)r水庫 影響 跨流域調(diào)水 應(yīng)對措施

1 外江灌區(qū)水資源利用狀況

外江灌區(qū)屬都江堰平原老灌區(qū)，設(shè)計灌面7.85萬hm2，灌區(qū)主水源是從都江堰渠首引用的岷江水源，補(bǔ)充水源是灌區(qū)邊沿溪河徑流、區(qū)間徑流及地下水，水資源年內(nèi)分布不均，豐枯季節(jié)分明。灌區(qū)所有水資源納入都江堰灌區(qū)實行統(tǒng)一配置管理。

灌區(qū)分布及水資源利用狀況為：從岷江引水形成控灌1.254萬hm2的沙溝河灌區(qū)(年引水量3億m3)和控灌2.513萬hm2的黑石河灌區(qū)(年引水量6.3億m3)；沙溝河和文井江、味江河、干五里在崇州市元通鎮(zhèn)匯集而成西河，引用西河水源形成控灌4.08萬hm2的西河、三合堰灌區(qū)(年引水量14.4億m3)，并承擔(dān)通濟(jì)堰灌區(qū)補(bǔ)水任務(wù)；引用文井江水源形成控灌0.624萬hm2的烏木堰、西河堰灌區(qū)(年引水量2億m3)。

2 李家?guī)r水庫跨流域調(diào)水概況

文井江作為外江灌區(qū)除岷江水源外最大補(bǔ)充水源，多年來其可利用水量全部為外江灌區(qū)引用，為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。一是通過李家?guī)r水庫壩址下游1.8km處的烏木堰樞紐工程引水，形成文井江徑流烏木堰、西河堰灌區(qū)，據(jù)統(tǒng)計，文井江徑流灌區(qū)年均引水量2億m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉供水量1億m3(按四川省綜合用水定額440m3/畝、渠系水利用率0.41配水)，崇州市城鄉(xiāng)供水0.4億m3，灌區(qū)內(nèi)工業(yè)及生態(tài)環(huán)境供水0.6億m3；二是文井江其余水量(年水量約2.6億m3)在下游匯入西河后，為西河、三合堰灌區(qū)引用，年均引用文井江水量0.9億m3。按照都江堰灌區(qū)傳統(tǒng)歲修制度，沙溝河每年冬季都要安排約一個月時間停水?dāng)嗔鬟M(jìn)行歲修，沙溝河斷流期間，文井江水資源就成為下游西河、三合堰灌區(qū)的生活、生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等非農(nóng)供水項目的唯一水源。隨著灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，非農(nóng)供水需求愈來愈大，文井江水資源對外江灌區(qū)的重要性也將進(jìn)一步凸顯。

李家?guī)r水庫位于崇州市懷遠(yuǎn)鎮(zhèn)境內(nèi)西河上游文井江山區(qū)河段，建設(shè)任務(wù)以城鄉(xiāng)供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電。壩址處文井江年均徑流總量4.6億m3，水庫建成后多年平均供水量2.71億m3，其中為崇州市城鄉(xiāng)供水0.91億m3、農(nóng)業(yè)灌溉供水0.36億m3，通過管道輸送跨流域向成都市供水1.44億m3。水庫總庫容1.71億m3，興利庫容1.14億m3，成都市應(yīng)急備用庫容0.42億m3，水庫下泄生態(tài)基流3.11m3/s。按照2016年一季度價格水平，估算工程總投資49.6億元，工程總工期54個月。若計入水庫至成都市中心城區(qū)水廠的輸水管道約42億元建設(shè)投資，李家?guī)r水庫項目估算總投資將達(dá)91.6億元。

隨著最嚴(yán)格水資源管理政策的實行和岷江年徑流逐年減小的趨勢，都江堰向外江灌區(qū)分配水量將進(jìn)一步減少。而灌區(qū)供需水呈增長趨勢，由于灌面減少和灌區(qū)節(jié)水改造工程的實施，渠系水利用系數(shù)提高，農(nóng)業(yè)灌溉用水將減少，但隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生活、工業(yè)及環(huán)境生態(tài)對水資源的需求將呈上升趨勢。據(jù)測算，西河元通下游在李家?guī)r水庫建成后扣除洪水及河道生態(tài)基流后，2030水平年可用水量約為11.0億m3，三合堰灌區(qū)年需水量約5.90億m3，西河灌區(qū)各堰年需水量約4.70億m3，合計10.6億m3。因此，2030水平年西河下游三合堰、西河灌區(qū)可用水資源量只維持現(xiàn)有供水情況下的基本供需平衡，但若遇岷江枯水年，引水量減少或有新的供水項目出現(xiàn)，將會存在水量供需矛盾。

3 李家?guī)r水庫跨流域調(diào)水影響分析

將李家?guī)r水庫建成前后水資源配置情況對比分析，其對外江不同灌區(qū)影響情況如下。

3.1 對文井江徑流灌區(qū)供水影響

扣除崇州城鄉(xiāng)生活供水水量，水庫建設(shè)前年供水量為1.6億m3(農(nóng)業(yè)1億m3、工業(yè)及生態(tài)0.6億m3)，水庫建成后只考慮農(nóng)業(yè)灌溉水量，工業(yè)用水戶予以賠付補(bǔ)償。農(nóng)業(yè)灌溉按照水利部部頒灌溉定額260m3/畝、灌溉水利用率0.65進(jìn)行配水，年配水量銳減為0.36億m3，達(dá)到這個指標(biāo)的前提是灌區(qū)所有渠系全部完成續(xù)建配套與節(jié)水改造和信息化建設(shè)，實施現(xiàn)代化科學(xué)管理并優(yōu)化耕作方式。

3.2 對文井江下游西河、三合堰灌區(qū)供水影響

西河、三合堰灌區(qū)覆及崇州、大邑、新津、邛崍重要場鎮(zhèn)，是金馬河以西重要經(jīng)濟(jì)區(qū)。文井江是兩個灌區(qū)第二大供水水源。李家?guī)r水庫對文井江下游河道只配置了生態(tài)基流，將對西河、三合堰灌區(qū)產(chǎn)生較大影響。通過對水庫建成前后文井江對西河補(bǔ)給水量統(tǒng)計分析，水庫建成運(yùn)行后西河、三合堰灌區(qū)損失可用水資源0.64億m3，日均補(bǔ)給減少3.03m3/s(詳見下表1，其中6、7、8、9月為西河豐水期，文井江來水對下游無影響，不作分析)，分布在灌區(qū)岷江引水不足的枯季月份，造成西河、三合堰灌區(qū)可利用水資源量減少。將對兩個灌區(qū)的主水源——沙溝河岷江引水提出了更高要求，增大了供水難度，沙黑河口到元通河口距離32km，中等流量輸水到達(dá)元通河口至少需要6h，小水需時更長，輸水損失大，增加了用水管理的難度，尤其春灌期間將表現(xiàn)更為突出；也將對高保證率的非農(nóng)供水項目產(chǎn)生嚴(yán)重影響，極大制約非農(nóng)供水市場拓展。為消除文井江水量減少對西河、三合堰灌區(qū)帶來的影響，若現(xiàn)有渠系狀況不變，需加大沙溝河岷江引水量，在水資源實施最嚴(yán)格管理的形勢下已不可行，只能采取對沙溝河、三合堰、西河三條輸水干渠進(jìn)行續(xù)建配套節(jié)水改造，通過整治，實現(xiàn)沙溝河、三合堰兩條高速水道，灌區(qū)渠系達(dá)到節(jié)水型渠系標(biāo)準(zhǔn)。

表1 李家?guī)r水庫建成前后文井江下游平枯季水資源影響分析 單位：m3/s

表注：1.表中“文井江躍子巖水文站流量”欄數(shù)據(jù)為水文站多年實測系列；2.表中“當(dāng)?shù)貜搅鞴鄥^(qū)引水流量”欄：綜合考慮了烏木堰、西河堰和懷遠(yuǎn)地表水廠用水因素；3.當(dāng)?shù)貜搅鞴鄥^(qū)回歸西河、三合堰干渠水量為調(diào)查值；4.表中“李家?guī)r水庫建成前后文井江補(bǔ)給西河流量增減值”欄：正數(shù)表示補(bǔ)給量減少，負(fù)數(shù)表示補(bǔ)給增加，均值表示1～5月、10～12月影響期(計243日)內(nèi)增減相抵后的日平均流量減少值為3.03m3/s。

3.3 對外江其他灌區(qū)水資源配置的影響

按照灌區(qū)均衡受益的水資源分配原則，李家?guī)r水庫建成運(yùn)行后，外江灌區(qū)水資源將全部為岷江引水，按現(xiàn)有渠系利用系數(shù)，折算到沙黑河口，外江灌區(qū)至少損失水量1.54億m3。按照灌面及綜合效益考慮，黑石河及沙溝河灌區(qū)水資源量將在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上減少1.00億m3。為消除文井江水量調(diào)離對黑石河、沙溝河灌區(qū)帶來的影響，須完成黑石河、沙溝河灌區(qū)渠系續(xù)建配套與節(jié)水改造工程和信息化建設(shè)。

4 灌區(qū)應(yīng)對措施

通過外江灌區(qū)水資源需求現(xiàn)狀及趨勢和李家?guī)r水庫影響分析可以看出，外江灌區(qū)水資源配置利用將面臨嚴(yán)峻形勢，李家?guī)r水庫建成后，岷江引水在外江灌區(qū)水資源總量中所占份額更大，岷江引水是通過沙溝河、黑石河輸送，輸水距離長，兩條干渠均為天然河道，輸水速度慢、損失大，特別是下游西河、三合堰灌區(qū)距離引水口有30多km，目前外江灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.42，通過實施灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造，將沙溝河、黑石河和三合堰三條輸水主干渠整治改造為高速水道，改善支斗農(nóng)毛渠等田間渠系輸用水條件，提高灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)。灌區(qū)實施續(xù)建配套與節(jié)水改造和信息化建設(shè)是解決灌區(qū)水資源供需矛盾的主要措施。

4.1 計劃采取的工程措施

針對外江灌區(qū)主要輸水干渠大都為天然河道，輸水速度慢損失大，灌區(qū)渠系配套節(jié)水工程建設(shè)滯后的現(xiàn)狀，通過實施沙溝河、三合堰、黑石河三條快速水道，加快實施灌區(qū)渠系續(xù)建配套與節(jié)水改造建設(shè)等工程措施，提高灌溉水利用系數(shù)和輸水效率，以消除李家?guī)r水庫調(diào)水影響。各干渠工程整治方案如下：

4.1.1 沙溝河整治工程方案

沙溝河干渠工程主要建設(shè)內(nèi)容為25.70km渠道及5處渠系建筑物整治改造(前進(jìn)渠進(jìn)水閘、回子堰進(jìn)水閘及攔河壩、青龍堰進(jìn)水閘及攔河壩、友誼渠進(jìn)水閘沖砂閘及攔河壩、崇古堰進(jìn)水閘及攔河壩)。

具體工程措施：渠道河堤采用斜坡式漿砌護(hù)坡，邊坡系數(shù)為1∶1.5，護(hù)坡厚20cm，采用C20混凝土面板，5cm厚M5水泥砂漿墊層。設(shè)計河床以下采用砂卵石碾壓回填至設(shè)計河床高程，砂卵石回填的密度不小于0.6。防浪墻采用“L”型C20混凝土結(jié)構(gòu)。護(hù)坡垂直水流方向每間隔10m設(shè)置2cm寬伸縮縫，采用瀝青木板嵌縫。5處渠系建筑物整治改造采用C20混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，平板直升式?jīng)_砂閘，有胸墻式進(jìn)水閘。遠(yuǎn)程水位、流量監(jiān)視控制系統(tǒng)。工程總投資1.49億元。

沙溝河干渠常年水量3億m3，工程整治渠道灌溉水利用系數(shù)提高后，可節(jié)約水量0.696億m3。

4.1.2 黑石河整治工程方案

黑石河干渠工程主要建設(shè)內(nèi)容為42.60km渠道及11處渠系建筑物整治改造(團(tuán)結(jié)堰進(jìn)水閘及攔河壩、止水堰進(jìn)水閘及攔河壩、寧江堰進(jìn)水閘及攔河壩、布袋堰進(jìn)水閘及攔河壩、擁軍渠進(jìn)水閘及攔河壩、張河進(jìn)水閘及攔河壩、愛民渠進(jìn)水閘及攔河壩、高家堰進(jìn)水閘及攔河壩、三江節(jié)制閘樞紐、花紅堰進(jìn)水閘及攔河壩、岷江堰進(jìn)水閘及攔河壩)。

具體工程措施：渠道護(hù)坡襯砌采用斜坡式生態(tài)護(hù)坡，邊坡為1∶1.5，正常水位以下護(hù)坡厚20cm，采用C20混凝土面板，5cm厚M5水泥砂漿墊層。護(hù)坡與堤頂相交處設(shè)置C20混凝土壓頂，壓頂寬度為80cm，厚度為30cm。護(hù)坡正常水位以上為保持與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，做成生態(tài)護(hù)坡，在護(hù)坡上作混凝土網(wǎng)格裝土，網(wǎng)格內(nèi)栽種草坪或其他植物。11處渠系建筑物整治改造采用C20混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，平板直升式?jīng)_砂閘，有胸墻式進(jìn)水閘。配遠(yuǎn)程水位、流量監(jiān)視控制系統(tǒng)。工程總投資2.33億元。黑石河干渠常年水量6.31億m3，工程整治渠道灌溉水利用系數(shù)提高后，可節(jié)約水量1.464億m3。

4.1.3 三合堰干渠整治工程方案

三合堰干渠工程主要建設(shè)內(nèi)容為38.48km渠道及108處渠系建筑物整治改造。具體工程措施：干渠渠底整治清理，清除淤積物，用C20混凝土填底，減小渠道糙率，增加斷面積和流速，從而增加過流能力。由于早期跨渠建筑物跨度小，渠道內(nèi)設(shè)置有中墩，影響過流，對機(jī)耕橋、人行橋拆除重建，取消中墩，對公路橋進(jìn)行必要的整改拆除重建。工程總投資0.92億元。三合堰干渠常年水量5.1億m3，工程整治渠道灌溉水利用系數(shù)提高后，可節(jié)約水量1.183億m3。

以上沙溝河、黑石河和三合堰干渠整治工程估算總投資4.73億元。通過對各干渠渠道及渠系建筑物實施續(xù)建配套與節(jié)水改造整治，降低了渠道糙率，加快水流速度，增加過流能力，實現(xiàn)水量靈活調(diào)配、科學(xué)管理，提高水資源有效利用率。整治工程實施后灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)可從現(xiàn)在的0.42提高到0.65，每年可節(jié)約水量約3.34億m3，從而消除李家?guī)r水庫跨流域調(diào)水給外江灌區(qū)造成的影響。

4.2 計劃采取的非工程措施

灌區(qū)實施續(xù)建配套與節(jié)水改造的同時，同步進(jìn)行信息化建設(shè)，運(yùn)用先進(jìn)科技成果改造灌區(qū)傳統(tǒng)的生產(chǎn)與管理方式，建立覆蓋全灌區(qū)干、支、斗、農(nóng)的多級精確計量設(shè)施，實現(xiàn)全灌區(qū)計量用水，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、分布式水文模型等技術(shù)做到全灌區(qū)輸配水統(tǒng)一智能調(diào)度。同時建立閘群智能調(diào)度、生態(tài)灌區(qū)監(jiān)測、重點(diǎn)設(shè)施監(jiān)測、灌區(qū)視頻會議、移動應(yīng)用APP、水調(diào)中心、無人機(jī)巡渠在線監(jiān)測等系統(tǒng)，大幅度提升灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平和水資源優(yōu)化調(diào)度，提高水資源利用效率，增強(qiáng)灌區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力，打造實用、高效、安全、可靠的現(xiàn)代化智慧灌區(qū)。信息化建設(shè)方面擬采取的具體措施如下：

建設(shè)干(支)渠實時水量采集調(diào)度監(jiān)測站共60處，估算投資650萬元；建設(shè)閘門監(jiān)控站40處，估算投資1579萬元；建設(shè)重點(diǎn)設(shè)施監(jiān)控站35處，估算投資1114萬元；無人機(jī)巡渠在線監(jiān)測，估算投資100萬元；水調(diào)中心建設(shè)估算投資150萬元，視頻會議系統(tǒng)建設(shè)200萬元。信息化建設(shè)估算總投資3793萬元。

上述灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程和信息化建設(shè)總投資51126萬元。

5 結(jié)語及建議

水資源具有地域性，跨流域調(diào)水對水源調(diào)出區(qū)的影響將是長期的，李家?guī)r水庫作為國家重點(diǎn)建設(shè)項目，我處堅決按照廳統(tǒng)一部署，服從大局，積極支持項目建設(shè)。但相對李家?guī)r水庫和輸水管道近百億元投資實現(xiàn)年調(diào)水量1.4億m3，為減少直至消除水資源調(diào)離產(chǎn)生的影響，建議在李家?guī)r水庫施工期內(nèi)(預(yù)計2016年10月至2021年4月)，同步實施工程與非工程措施，加快推進(jìn)完成總投資僅5.1億元的外江灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程和信息化建設(shè)。

TV213

A

2095-1809(2017)05-0006-04

羅 巍，男，漢，四川蒲江人，大學(xué)本科，高級工程師、副處長。陳茂良，男，漢，四川內(nèi)江人，大學(xué)?？?，高級工程師、主任工程師。羅志春，男，漢，四川大邑人，大學(xué)?？?，高級工程師。

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