李學會
(甘肅省環縣揚黃工程管理局 甘肅省環縣 745713)
鹽環定揚黃工程是為解決寧夏鹽池縣、陜西省定邊縣和甘肅省環縣人民群眾飲水困難而興建的大型水利工程。三省共用工程已于 1996年建成使用,工程從寧夏吳忠市東干渠提引黃河水,提水流量為11m3/s(寧夏7m3/s、甘肅2m3/s、陜西2m3/s),年引水量 1.37億 m3。甘肅專用工程總體規劃解決環縣北部9個鄉鎮及環縣縣城18.9萬人,31.38萬頭羊畜的飲用水問題。工程分兩期實施,一期工程從寧夏鹽池縣李家大莊村(11#泵站前池引水渠)接水,設計引水流量2m3/s。經過10年建設,于2002年竣工,共建成引水干渠 28.12km(壓力管道6.85km、隧洞10.29km、箱涵4.5km、倒虹吸2.3km、明渠 3.86km、渡槽 320m),泵站 5座(總揚程287.486m,泵站總裝機容量8009kW),35kV變電所2座,35kV輸電線路25km,10kV輸電線路6.56km,通訊工程29km和甜水灌區3條支渠及田間配套工程。揚黃續建二期工程設計流量1.06m3/s,年供水1453萬m3。工程供水主管線從一期工程6號隧洞延伸至環縣縣城,全長74.3km,東西向分設3條支管線,全長119.7km,建張南灣70萬m3水庫1座,水處理廠5座,加壓泵站13座,新增鄉鎮調蓄池容積4.35萬m3,概算總投資4.669億元。工程于2009年開工,目前主管線已全線貫通,張南灣水庫已正常蓄水,后續工程建設進展順利,2011年底可全面完成工程建設任務。
揚黃一期工程從1996年5月開始試運行,工程每年提水2次,提水流量0.33m3/s,平均每次提水40萬m3左右,至目前共提水22輪,工程總體運行良好。工程建成后,對改善當地農業生產生活條件、治理水土流失、保持生態平衡、改善生態環境發揮了巨大效益。主要體現在一是有效地解決了甜水鎮所在地機關、學校及近鎮農村的人畜飲水困難;二是向甜水灌區輸水617.5萬m3,發展有效灌溉面積約 233.33hm2,區域種植結構得到了較快的調整,玉米、葵花、洋芋、地膜瓜菜和大棚蔬菜已成為灌區主要作物,玉米畝產已達 1400斤。灌區群眾得到了實惠,要求增加供水次數和擴大灌溉面積的愿望強烈;三是區域生態環境得到有效改善,隨著灌區農田防護林帶逐年增加,防沙固沙效果明顯,基本農田得到有效保護。
(1)供水成本高,地方財政補貼難度大
由于該工程屬高揚程電力揚水工程,泵站多、揚程高、耗電量大、輸水管線長,造成供水成本較高。共用工程向甘肅專用工程供水的全成本水價為0.77元/m3,到甜水灌區的全成本水價為1.17元/m3。這個水價,灌區群眾無法承擔,經多方協調,寧夏水利廳承諾在二期工程未建成運行之前,向甘肅供水價格仍執行0.24元/m3(與寧夏興仁灌區對等水價),灌區群眾繳水費0.12元/m3,其余費用由環縣財政補貼。環縣屬國家貧困縣,財政困難,隨著灌溉面積增加,供水量的加大,政府補貼費用越來越高,補貼難度大。
(2)現狀供水量小,工程設備老化嚴重
揚黃一期工程建成只是引來了水源,實際受水區只是總體規模的五分之一,工程運行一直處于大馬拉小車的境況。從1996到2010年,管理單位一直依靠環縣財政補貼維持工程簡單的運行,工程折舊費、維修費無法提取,每年只能對工程和設備進行簡單的維護,設備一直未進行過大修,造成機電設備老化,水工建筑物水毀、凍融和腐蝕現象嚴重,高低壓電氣設備也沒有及時更新,現已基本淘汰,難以運行。要保證工程長期安全運行,總體發揮效益,就必須對一期工程進行徹底維修改造。
隨著揚黃續建工程的相繼建成,按照省委、省政府提出的要把慶陽建設成為全省重要能源化工基地和新的經濟增長基地的戰略定位,作為提供水資源支撐的揚黃工程,原配水方案需要進一步的優化。慶陽市政府對揚黃工程年可供水量 2446萬m3進行了初步調整,確定向慶城供水597萬m3,華能900萬m3,其它為環縣環城和環縣北部九個鄉鎮城鎮、農村生活用水,工業用水和農業灌溉用水。
一期工程向續建工程供水由于受到一期工程14#、15#泵站設計流量的限制,目前向環縣供水流量為1.06m3/s,年供水量為1453萬m3,還有1013萬m3的水仍留在甜水堡。甜水堡灌區實際平田面積800 hm2,將來保灌面積只能達到533.33 hm2。加之揚黃工程屬高揚程電力揚水工程,供水成本高,灌溉效能低。考慮到大規模煤炭資源開發和熱電廠的建設,工業用水量大量增加,并且工業用水價格相對較高。在甜水灌區發展高效節水農業,把節約的水量通過水權置的方式用于工業用水,逐步達到以工哺農、以水養水,實現工程良性運行。
經測算 2020年甜水堡農業、工業、城鎮用水總量為553萬m3,甜水堡的1013萬m3可供水量中有460萬m3無法調出。經實地分析論證,在甜水堡建一座調蓄水庫,對余水進行調蓄、對過境水進行沉淀和收集棄水,進一步完善工程配套體系。
(1)根據一期工程16年的運行實踐,測算鹽環定所引黃河水多年平均含沙量為 14kg/m3,如果不進行沉淀,工程達到設計規模后,水中夾帶的約30萬m3泥沙,將有24萬m3泥沙對甜水以南沿途水庫、各鄉鎮水廠、蓄水池、管道造成嚴重淤積。為了保證工程長期安全運行,在甜水堡將泥沙進行沉淀后清水輸向下游比較合理。
(2)從揚黃工程 11#泵站到張南灣水庫總長105km,沿途經過 5級泵站,中間沒有大的調蓄建筑物,運行中萬一沿途建筑物出現事故,迫使沿途泵站停機,寧夏10級泵站短時間內不能削減水量,會造成大量溢流棄水,水庫建成能夠起到調蓄作用,減少棄水量損失。
(3)調蓄水庫興建不僅可以儲蓄余水,還可解決工程停機或冬季無水可供的問題。
甜水堡水庫建成后,可從其壩后修一條15.8km的隧洞(洞群)和 9.77km的出水管道接揚黃續建工程 3#消能工向環縣供水。這樣可取消揚黃一期14#、15#泵站,也可使13#泵站揚程由原來的54m降為 27m,總共減少提水揚程 146m,節約耗電量 1000萬度,減少年運行成本600萬元。
環縣屬于資源性、水質性缺水的縣份,充分利用現有的水資源尤為重要。盡管給慶城、華能分配了部分水量,但短期內用水量難以達到供水規模。在慶城供水工程建成運行之前,環縣熱電廠沒有建成發揮效益的近5年,年用水量在500萬m3左右,10年可達1500萬m3左右,所以近10年還有1000~1500萬m3水量用于發展農業灌溉。建議目前在輸水管道沿線山城、耿灣、洪德、環城川臺區發展一定規模的高效節水設施農業,種植瓜菜,效益一定可觀。
揚黃工程的建設,是實施跨流域調水解決資源型缺水問題的科學實踐,是一項功在當代、利在千秋的民生、民心、德政工程。隨著工程逐步實施,供水方案不斷優化及配套工程相繼建設,定將徹底解決環縣北部干旱地區的飲水困難問題,對于緩解環縣水資源緊缺狀況,改善群眾生產生活條件,推動環縣乃至慶陽經濟社會發展,具有十分重要的意義。
1 周謹成. 景電高揚程灌區水價改革實踐及思考.中國水利,2007(22).
2 慶陽市水務局.慶陽市水資源中長期規劃.2008.
3 劉賽光等.寧夏引揚黃灌區水資源可持續利用戰略對策.寧夏農林科技,2003(6).