雷冬花(湖南省水利水電勘測設計研究總院 長沙市 410007)
水利水電工程建設項目水資源論證實例分析
雷冬花
(湖南省水利水電勘測設計研究總院 長沙市 410007)
文章闡述了水利水電工程建設項目水資源論證的意義、目的和內容,以蘆江水庫工程為例,對水資源論證分析范圍與論證范圍的選取、取用水的合理性分析、取水水源論證、取退水影響分析等主要內容進行了詳細分析。論證結果表明,蘆江水庫來水水量、水質能夠滿足用水需求,水庫取退水不會對生態環境和第三者產生較大影響。工程實施后,不僅可以減輕蘆洪江下游沿河兩岸的洪澇災害,提高灌區農田的灌溉保證率,改善灌區內農村人畜用水條件,而且可解決下游蘆洪市鎮的供水,同時為東安縣電網提供電力,緩解當地供電緊張局面,促進當地經濟持續穩定發展。
水利水電工程 水資源論證 取用水 退水
水資源是重要的自然資源、經濟資源和戰略資源,在保障經濟社會可持續發展中具有不可替代的重要作用。水資源論證的目的在于保證建設項目的合理用水,推進水資源可持續開發利用,促進水資源的優化配置、產業結構和用水結構的調整,提高用水效率和效益,減少建設項目取水和退水對項目區周邊產生的不利影響,為建設項目取水許可申請和審批提供科學的技術依據。
水資源論證報告是貫徹執行水資源論證制度的具體形式,依據水利部發布的《水利水電建設項目水資源論證導則》(SL 525-2011),水利水電建設項目水資源論證應包括以下主要內容:
(1)區域水資源狀況及其開發利用分析。主要介紹分析范圍內自然地理、社會經濟、氣候特征和水文條件等,并結合現場調查和收集的資料,根據分析范圍的實際供水量、各行業實際用水量和需水量資料,進行現狀水平年供需平衡和開發利用程度分析。
(2)取用水合理性分析。用水總量控制和用水定額是取水是否合理的基本要求,應從節水產業、節水型社會的原則出發,做好取用水合理性論證。
(3)取水水源論證。主要是分析論證范圍內現狀與規劃水平年來水量、用水量和可供水量以及取水水源的可靠性,分析現狀取水水源的水質和取水口設置合理性等。
(4)取水和退水影響分析。應從水資源基本條件、水功能區管理、水域納污能力使用、水生態保護及對第三者的影響等方面,分析取水和退水對其所產生的影響。
(5)取水可行性分析。根據前述的幾方面論證結論,綜合分析取水的可行性。
(1)工程概況。蘆江水庫建設地點位于東安縣東北部的新圩江鎮源塘村,壩址距離東安縣城60 km,距永州市40 km,壩址以上控制流域面積163 km2。蘆江水庫是一個以灌溉、防洪為主,兼顧集鎮供水、農村人畜飲水和發電的綜合利用樞紐工程。水庫設計正常蓄水位為218.5 m,相應庫容2 210萬m3;汛期限制水位210.5 m,防洪庫容810萬m3;設計灌溉面積0.36萬hm2(5.4萬畝),灌溉設計引用流量3.6 m3/s;設計供水人口5萬人,供水規模1.25萬m3/d;電站裝機1.6 MW,年發電量570萬kW·h。工程主要建筑物有擋水壩、溢流壩、灌溉發電引水隧洞、取水建筑物、渠首電站等。
(2)分析范圍及論證范圍。蘆江水庫從蘆洪江上游取水,工程供水范圍為壩址以下蘆洪江沿河兩岸地區,根據水庫所處地理位置、取用水特點、取退水對其它用水戶的影響情況,確定蘆江水庫水資源論證分析范圍為蘆洪江全流域,流域面積共計1 069 km2;取水水源論證范圍為壩址以上蘆洪江流域,流域面積163 km2;取水影響論證范圍為:壩址以上區域為水庫庫區,壩址以下區域為壩址~蘆洪江河口區間;退水影響論證范圍主要是壩址~蘆洪江河口區間河段。
(3)區域水資源狀況及其開發利用分析。蘆洪江是湘江中游的一級支流,流域面積1 069 km2,河長80 km,河道平均坡降2.20‰。分析范圍(蘆洪江全流域)水資源總量為7.13億m3,蘆洪江共劃分一個水功能區,為蘆洪江東安~冷水灘保留區,現狀水質為Ⅱ~Ⅲ類,規劃年2020年水質目標為Ⅱ類。該流域內無大型水利工程,目前僅有1座中型水庫金江水庫,14座小(Ⅰ)型水庫,78座小(Ⅱ)型水庫,其余均為小山塘、小型引水及提水灌溉工程。根據統計,分析范圍內現狀供用水量為12 015萬m3,水資源開發利用率16.9%;耗水量6 496萬m3,占水資源總量的9.11%。由此可見,分析范圍內水資源開發利用程度處于中等水平。
(4)取用水合理性分析。蘆洪江是東安縣迄今為止尚未開發的一條較大的河流,蘆江水庫的開發任務以灌溉、防洪為主,兼顧集鎮供水、發電等綜合效益。該工程的建設既符合規劃和相關前期工作的要求,又與國家及地方的產業政策相符合,同時也是當地經濟可持續發展的需要。且工程考慮向下游河道下泄最小基流,能滿足下游區域用水要求。本項目取水從宏觀上說是基本合理的。
蘆江水庫供水對象主要有灌區農田灌溉和灌區農村人畜飲用水以及向下游蘆洪市鎮供水,灌區設計水平年灌溉水利用系數為0.60,符合《節水灌溉技術規范》中要求的中型灌區渠系水利用系數不低于0.60的要求。灌區內現狀用水定額農村人口90 L/人·d,大牲畜40 L/頭·d,規劃年2020年用水定額農村人口按95 L/人·d,大牲畜按40 L/頭·d計算,與《湖南省地方用水定額標準》中農村居民用水定額和大牲畜用水定額基本一致。2020年蘆洪市鎮總人口達8.1萬人,其中鎮區人口5.0萬人,蘆江水庫擬向蘆洪市鎮日供水量為1.25萬m3,人均綜合用水量指標為350 L/人·d,根據 《鎮規劃標準》(GB 50188-2007),湖南省屬于Ⅲ建筑氣候區,Ⅲ建筑氣候區鎮區人均綜合用水量指標為(150~350)L/人·d,本次蘆洪市鎮供水規劃采用的人均綜合用水量指標屬于該范圍內的高值,還存在較大節水空間。根據水庫調度運行方式,發電用水服從于灌溉,發電尾水進入灌渠進行灌溉,電站充分利用了水庫的水量。
(5)取水水源論證。根據1959~2010年水文資料,壩址以上流域多年平均水資源總量1.09億m3,壩址以上流域耗水量規劃水平年較現狀水平年增加6.6萬m3,占水庫多年平均徑流量的0.06%,對水庫徑流量的影響很小。根據水庫1960~2010年長系列調節計算,蘆江灌區共破壞6年(1963年、1965年、1966年、1971年、1972年、1974年),滿足灌區設計灌溉保證率85%的要求;向蘆洪市集鎮供水均可滿足,且保證了下游河道最小生態基流要求,蘆江水庫水量能滿足集鎮供水、灌區用水和下游生態需水要求。蘆江水庫位于蘆洪江上游,庫區污染源少,通過對庫區河段進行的水質監測,各項指標均達到了《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)Ⅱ類標準,庫區水環境質量較好,能夠滿足項目取水水質要求。
(6)取水和退水影響分析。水庫供水扣除流域內耗水、生態流量及庫損后來水還能夠滿足用水需求。其取水影響主要表現在對下游河段生態環境用水方面,工程建成后按壩址處多年平均流量的10%下放生態流量為0.34 m3/s,能夠保證壩址下游河段的生態需水量。水庫建成蓄水后,因流速變緩、擴散能力減弱存在水庫水質受污染的可能性,但隨著庫區耕地被淹沒、庫區居民外遷,庫區農業污染源和農村生活污染源將有所減少,在做好蓄水前庫底衛生清理以及劃定水源地水質保護區控制上游農業面源和生活污染源和限制水產養殖的情況下,水庫水質降低的可能性不大。水庫興建影響的第三者主要是受淹沒影響的農民,在移民安置及占地補償方面按國家的有關法規,做到以人為本,正確處理各種利益關系,多層次、多渠道、多形式妥善安置移民。退水主要是農田灌溉用水退水,屬面排放,退水難以集中收集處理。為減少農田灌溉用水退水造成的面源污染,灌區應盡可能使用低毒或無毒農藥,多使用有機肥、少施化肥。
蘆江水庫的建設存在一些不利影響,但可以通過適當的措施予以消除、減免或降低到最小的程度,同時由于該項目的實施對促進區域經濟社會發展、保障民生有著非常顯著的效益,所以其取用水是利遠大于弊的,是可行、可靠且經濟合理的。
(7)水資源論證結論。蘆江水庫是湖南省東安縣骨干供水水源工程,是蘆洪江流域水資源開發利用的重要工程,主要任務是灌溉、防洪,兼顧集鎮供水、農村人畜飲水和發電。水庫建成后可灌溉灌區0.36萬hm2(5.4萬畝)農田,并解決灌區農村2.25萬人的飲水安全問題,水庫向灌區多年平均供水量1 458萬m3;可將下游蘆洪江沿河兩岸的新圩鎮、伍家橋、蘆洪市防洪標準提高至20年一遇;且設計向下游蘆洪市鎮供水,供水規模1.25萬m3/d,年供水量502萬m3;另外,可為東安縣提供年發電量570萬kW·h。通過以上分析,蘆江水庫取用水基本合理,水庫來水量、水質能夠滿足用水需求;水庫取退水對生態環境和第三者影響均不會造成大的影響。同時,水庫的建設對區域經濟發展具有積極意義,該項目的建設是可行的,也是必要的。
以蘆江水庫水資源論證為例,通過區域水資源狀況及其開發利用分析、取用水合理性分析、取水水源論證、取水和退水影響分析、取水可行性分析等幾方面內容做了簡要的分析后得出論證結論。水利水電工程項目水資源論證通過對項目取用水方案合理性、取水水源的質量可靠性及取用水量等作出綜合分析,進而明確水資源論證結論,為水利水電工程項目取水許可申請和審批提供了科學的依據。
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2016-02-04)
雷冬花(1980-),女,湖南衡陽人,工程師,主要從事水文水資源、水利水電規劃工作。