淠河灌區向淮南市山南新區城市供水研究

蒲 蕊

(安徽省淠史杭灌區管理總局，安徽 六安 237005)

淠河灌區向淮南市山南新區城市供水研究

蒲 蕊

(安徽省淠史杭灌區管理總局，安徽 六安 237005)

近年來，位于淠河灌區瓦東干渠邊緣的淮南市提出，要利用淠河灌區優質水源，作為其山南新區城市供水主要水源。為此，淠史杭灌區管理總局開展了淠河灌區向山南新區城市供水研究，明晰了向山南新區城市供水工程線路，分析了淠河灌區水資源利用狀況，擬定淠河灌區向山南新區城市供水調度方案，對山南新區取水水量和水質可靠性進行分析論證。研究認為，淠河灌區已具備向山南新區城市供水的工程條件，正常年份能夠保證山南新區城市供水安全，干旱年份存在缺水風險。建議加快淠河灌區續建配套與節水改造，可利用備用水源、置換水源等措施應對干旱缺水。

淠河灌區；城市供水；水資源利用；供水可靠性；調度方案

淠史杭灌區始建于1958年，是全國三座特大型灌區之一，位于安徽省中、西部和河南省的東南部，地處大別山余脈的丘陵地帶，橫跨長江、淮河兩大流域，設計灌溉面積79.87萬hm2，由淠河、史河、杭埠河三個毗鄰的灌區組成。淠河灌區是其中最大的灌區，設計引水流量300m3/s，設計灌溉面積44萬hm2，灌溉合肥、六安、淮南三市的5縣6區，承擔著區域內合肥、六安等城鎮供水任務。淠河灌區骨干工程主要有渠首樞紐、1條總干渠、6條干渠、11條分干渠和199條支渠及1萬多座渠系建筑物組成。

淠河灌區主要水源是淠河上游的佛子嶺、磨子潭、響洪甸、白蓮崖4座大型水庫來水和橫排頭渠首以上與水庫區間徑流，流域面積4370km2，多年平均徑流量33.8億m3。具體情況是：四大水庫集水面積3240 km2，總庫容39.3億m3，興利庫容12.88億m3，多年平均徑流26.9億m3，佛子嶺水庫(含磨子潭、白蓮崖)集水面積1840 km2，多年平均徑流量16.2億m3；響洪甸水庫集水面積1400 km2，多年平均徑流量是10.7億m3；橫排頭以上區間面積1130 km2，多年平均徑流量6.9億m3。此外，灌區內部中小型水庫和塘壩攔蓄內部徑流是重要水源，灌區邊緣的瓦埠湖、巢湖是灌區補給水源[1]。

淠河灌區四大水庫調蓄能力強，水質優良，適宜作為城鎮飲用水源。為改善城市供水條件，淮南市政府提出，利用淠河灌區優質水源，作為其山南新區城市供水主要水源。山南新區與淠河灌區瓦東干渠壽縣、長豐縣接壤，利用淠河灌區水源及現有工程體系，具備向山南新區供水的工程條件。根據淮南市提出從瓦東干渠大井水庫向山南新區日供水量10萬t的方案，文章進行了研究和探討。

1 供水工程情況

供水線路：利用淠河灌區四座大型水庫水源，由淠河灌區渠首橫排頭引水，經淠河總干渠，長104.5km；然后由瓦東干渠進水閘引水入瓦東干渠至瓦東干渠中部河岔鋪進水閘，長49.6km；再由河岔鋪進水閘引水進入河岔鋪分干渠至大井水庫，長22.7km，渠道總長176.8km。經大井水庫調蓄，再新建大井水庫至山南新區水廠管道約35km。

利用控制性建筑物有9座閘，分別是橫排頭進水閘、羅管節制閘、瓦東干渠進水閘、王崗節制閘、沙井沖節制閘、魏老河節制閘、河岔鋪分干渠進水閘、鄒崗節制閘和大拐節制閘。

大井水庫是淠河灌區瓦東干渠上的一座中型反調節水庫，集水面積33.6km2，總庫容為0.51億m3，興利庫容0.36億m3，多年平均徑流0.1億m3。

為實施向山南新區供水，目前管理單位已對河岔分干渠實施改造，設計流量由10.6m3/s提高到15m3/s，并在瓦東干渠河岔鋪分干渠進水閘下游增建魏老河節制閘，提高了淠河灌區向大井水庫的補水能力。

2 灌區水資源利用狀況

根據2006-2015年淠河灌區引水量統計分析，渠首棄水、引水及各干渠引水量見表1。淠河灌區近10年平均渠首過水量31.91億m3，其中棄水量13.4億m3，引水量18.51億m3，引水量主要用于農業灌溉、城鎮供水、渠道電站發電等。其中農業供水年均約11億m3，城鎮供水年均約3.8億m3，專門引進用于渠道電站發電水量等級約3.7億m3。由于灌區水源時空分布不均，農業灌溉的季節性特點，即使在干旱年份，也有部分水源引入專門用于發電。渠首棄水和專門發電水量可用于山南新區城市供水[2]。

表1 淠河灌區近年渠首和干渠引水量表 億m3

3 向山南新區供水調度方案

調度主要任務和原則，要滿足大井水庫向山南新區城市正常供水要求，保持大井水庫一定的蓄水量，又不影響原有的農業灌溉，滿足灌溉用水需求。根據大井水庫主要依靠淠河灌區間歇補充水源進行反調節的特點，擬定干旱年份調度方案，見表2。

年引水量，向山南新區日供水10t，年從大井水庫取水量約0.36億m3，按渠道水利用系數0.8折算到橫排頭渠首約0.45億m3。

擬定在停止農業灌溉時，大井水庫總蓄水量最少控制在0.153億m3，死水位上蓄水能夠保證山南新區100d的用水需求。根據測算，中等干旱年份大井水庫農業需水0.335億m3，其中5—6月約0.175億m3，7—8月約0.16億m3。

向大井水庫補水方式：灌前大井水庫充蓄到興利水位0.413億m3，灌溉期(主汛期)，大井水庫按汛限水位控制，最大蓄水0.393億m3。結合瓦東干渠農業灌溉以及利用灌溉間歇期引水充庫。不考慮降雨產水，并保證大井水庫100d的城市供水量，灌溉期最少需向大井水庫供水0.195億m3。

非灌溉期。如果灌溉期遇到干旱，灌溉結束時水庫蓄水降到0.153億m3時，在不考慮自產水情況下，到第二年灌前，總補水量0.5億m3，分 2-3次對大井水庫補水，其中9-11月集中補水一次，如果本次補水量較少，考慮在1-3月補水一次，然后在灌前將水庫蓄到興利水位[3]。

表2 干旱年型供水調度方案 億m3

4 向山南新區供水可靠性分析

4.1 利用平均過水量占比分析

利用近10a淠河灌區渠首過水量、棄水量和專門發電用水量分析。大井水庫集水面積小，每年需要從上游水庫引水補充灌溉，因此向淮南市山南新區供水，全部依靠從淠河灌區渠首引水，年均需渠首供水量0.45億m3，占渠首近10年平均過水量31.91億m3的1.4%；占渠首引水量18.51億m3的2.4%；占渠首棄水(含引入渠道專門發電水量)17.1億m3的2.6%。

從近10a平均來看，向山南新區供水量占渠首過水量、引水量和渠首棄水量(含引入渠道專門發電水量)的比例小，利用大井水庫較強的調蓄能力，科學調度，可以充分利用渠首棄水和引入渠道專門發電水量，向山南新區供水。因此，正常年份，淠河灌區能夠滿足山南新區供水需求，對農業灌溉和其它非農業供水影響較小。

4.2 利用典型干旱年分析

淠河灌區水資源總量有限，一直存在干旱缺水問題。通過對歷史干旱年份缺水情況分析，當出現超過設計灌溉保證率80%干旱時，因降雨來水偏少，灌溉需水量增加，就會發生干旱缺水矛盾。以擬定的干旱年供水調度方案，對典型干旱年2000年(90%保證率)進行分析。

分析中利用渠首棄水以及引入用于電站發電水量作為山南新區城市供水水源，以灌溉和其他城鎮供水缺水時段為山南新區城市供水缺水時段，1-4月、9-12月為非灌溉期，5-8月為灌溉期。分析結果見表3。

2000年灌前1-4月，橫排頭渠首棄水較多，能夠將大井水庫充蓄到興利蓄水0.413億m3。當年灌溉期5-8月灌區發生嚴重干旱，大井水庫灌區灌溉需水約0.31億m3，按調度方案，灌溉結束后，大井水庫蓄水按0.153億m3控制，在上游不補水情況下，灌溉缺水約0.05億m3，同時還缺5-8月城市用水0.12億m3，渠首級城市缺水量0.15億m3。灌溉結束后，9月起，渠首每月均有大量發電引水，出現棄水，水量能夠滿足大井水庫補水要求。

通過分析，當發生2000年年型干旱，缺水持續約4個月，渠首缺水量0.15億m3。如果發生超過2000年的干旱，缺水時間將更長。

因此，在大旱缺水年份，淠河灌區將無法保證山南新區城市供水需求，存在缺水風險。如果要保證，在干旱發生后，必須通過上游水庫補水滿足城市用水，或控制大井水庫灌溉用水量，這將會占用灌溉水源，增加農業干旱損失。

表3 90%保證率典型年(2000年)分析表 億m3

5 水質可靠性分析

淠河灌區承擔向合肥市、六安市城市供水功能，淠河灌區橫排頭以上，以及淠河總干渠水環境受到較好的保護。根據近年來水質監測資料分析，四大水庫水質保持Ⅰ-Ⅱ類；橫排頭壩上和淠河總干渠水質常年保持Ⅱ類。瓦東干渠新民壩到魏老河段，以及河岔鋪分干渠沿渠位于江淮分水嶺北側，沿渠無大的集鎮，基本沒有生活污水和工業污水進入渠道。渠道右岸農業灌溉以提水為主，旱糧比例較高，灌溉回歸水少；大井水庫集水面積小，周邊村鎮對水環境影響較小。如果向山南新區供水，將加強對沿渠和大井水庫水環境保護。因此，向山南新區供水，水質能夠得到保證。

6 結 論

淠河灌區已具備向山南新區城市供水的工程條件。需要利用的三級渠道和控制性建筑物為現狀灌區農業和城鎮供水骨干工程，工程體系完備。灌區正在實施的續建配套將改善工程的輸水能力和效率。

淠河灌區利用四大水庫的調節能力正常年份能夠保證淮南市山南新區城市供水安全。在干旱缺水年份，可利用備用水源、置換水源或采取農業干旱損失補償措施保證用水安全。淠河灌區已承擔向六安、合肥市城市供水功能，水質能夠保證。

7 建 議

加快淠河灌區續建配套與節水改造，通過農業節水來發展城鎮供水。提高大井水庫汛限水位，或提高汛前蓄水量到0.45億m3左右，增強調節能力。

干旱年份保證山南新區供水安全與對農業供水影響措施。山南新區以淠河灌區為主要水源，供水量納入淠河灌區供水計劃，在水量上予以保證；建設備用水源工程，當灌區出現干旱水源短缺時，利用備用水源供水；對瓦東灌區增建外水補給站，利用瓦埠湖水源置換大井水庫農業用水；對占用干旱年份農業水源進行補償，如果實施需對補償方案進行專門研究。

[1]趙以國.淠史杭灌區續建改造提升服務保障能力的實踐[J].中國水利2013(21):21-23.

[2]馬奕旺，陳來寶.淠史杭灌區水資源優化配置探討[J].江淮水利科技2007(03)：45-47.

[3]王代林.淠史杭灌區2000年灌溉回顧及今后抗旱對策[J].安徽水利科技，2000(06):5-7.

F299.4

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1007-7596(2017)09-0166-04

文章編號：1007-7596(2017)09-0109-02

2017-08-16

蒲蕊(1974-),女,安徽壽縣人，工程師，從事灌區管理工作。