楊文麗 張敏 胡亞偉
摘 要:水資源論證是水庫工程立項的前提與依據。在開展結巴水庫工程項目水資源及相關情況調查的基礎上,根據結巴水庫所在區域水資源狀況、取用水量,確定了結巴水庫水資源論證等級及論證內容,論證了項目的取用水合理性,評價了結巴水庫取水與退水影響,提出了取水和退水影響補償方案。論證表明:結巴水庫取用水合理,水資源質量好,取水口位置布置合理,取水的可靠性高,結巴水庫取水對區域水資源和其他用戶影響有限,退水處理方案可行,不會對水功能區和第三者產生影響。論證成果可作為水行政主管部門取水許可辦理的技術依據,并為結巴水庫工程建設提供科技支撐。
關鍵詞:結巴水庫 水資源 論證 取用水 取退水
中圖分類號:TV211.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)12(b)-0054-03
結巴水庫為《西藏自治區山南地區江北灌區規劃報告》中規劃的結巴灌區和降鄉部分灌片的水源工程[1]。結巴灌區干支渠配套工程已實施,到2014年已基本建成,但結巴水庫沒有開工建設,致使已建成的各干渠實際引用流量達不到設計引用流量要求,灌溉用水難以保障。因此,在修建控制性的結巴水庫骨干水源工程,是調節增加灌溉期水量,是解決該區域灌溉水量不足的根本措施,開展結巴水庫工程水資源論證尤為必要[2]。
1 建設項目概況
結巴水庫屬江北灌區的水源工程[1],是一座以灌溉為主的水利樞紐工程,水庫設計總庫容915.68萬m3,為Ⅳ等?。á瘢┬凸こ?,主要建筑物設計洪水標準采用50年一遇,壩頂高程4170.90m,最大壩高62.4m,為碾壓式瀝青混凝土心墻堆石壩,控灌面積60391畝,水庫建成后經濟效益和社會效益十分顯著。
經核定建設項目水資源論證工作等級為二級[3];本次結巴水庫工程的分析范圍為水庫與灌區所在的旺曲流域(面積704.6km2),水庫庫尾斷面至旺曲河口段為取退水影響論證范圍;本工程水資源論證現狀基準年為2012年,規劃水平年為2020年。
2 建設項目所在區域水資源及開發利用狀況
結巴水庫屬于江北灌區的水源工程[1],水庫位于西藏山南地區乃東縣索珠鄉境內雅魯藏布江左岸一級支流旺曲上游拉丁溝,屬旺曲流域。整個流域東西寬13.29km,南北長25.3km,旺曲總流域面積704.6km2,壩址以上流域面積139km2。項目區屬高原溫帶半干旱季風氣候區,多年平均蒸發量為2695.5mm;多年平均相對濕度為43%;多年平均風速為3.4m/s,最大積雪深度10cm,最大凍土深度60cm。
旺曲的徑流主要為降水,其次為泉水、融雪融水和地下水;旺曲流域多年平均水資源量為1.64億m3,多年平均降水量為400mm,年平均徑流深為234mm,6~9月來水最豐,10月至次年5月較枯。結巴灌區水資源時空分布不均,利用率較低,水資源調節能力不足,灌溉管理方式落后,水利基礎薄弱,水文基礎資料缺乏。
3 建設項目取用水合理性分析
3.1 建設項目取水合理性分析
結巴水庫工程是西藏水利“十二五”規劃建設的骨干水源工程之一,對山南地區經濟社會可持續發展起到重要作用;江北灌區結巴子灌區干支渠配套工程已實施,但結巴水庫工程至今沒有開工建設,結巴水庫工程建設符合江北灌區規劃,可充分發揮灌區效益,保障糧食安全,保障城鄉供水的需要,改善下游生態環境[1,2]。
3.2 水庫特征水位合理性分析
水庫淤積年限按50年計,則水庫淤積庫容為10.6萬m3。經計算,水庫的死庫容為10.6萬m3,相應死水位為4117.14m。水庫興利庫容為855.59萬m3,考慮水庫泥沙淤積情況,正常庫容為866.19萬m3,相應正常蓄水位為4168.23m。水庫的特征水位合理。
3.3 建設項目用水合理性分析
根據灌水過程計算設計工況下灌溉用水量,在耕地75%,林地和飼草50%的灌溉設計保證率條件下,結巴水庫控制灌溉總面積60391畝,毛灌溉用水量2094.2萬m3/年。在不超標用水的情況下,農村人畜飲水取水量37.1萬m3/年,工業水廠取水量730萬m3/年。工程設計保證率為75%的年取水量2861.3萬m3,其中:灌溉年取水量2094.2萬m3,人畜飲水取水量為37.1萬m3/年,工業區水廠取水量為730萬m3/年,因此,本項目取用水合理。
4 取水水源評價
4.1 可供水量計算
根據結巴水庫的主要供水任務,本次論證的可供水量主要包括兩個部分:水庫本身供水量和計算區間可供水量(各支溝天然來水量扣除支溝本身灌溉需水量后)。在耕地75%,林地和飼草50%的灌溉設計保證率條件下,可供水量計算選擇75%的水平年為典型代表年,計算結巴水庫及壩址以下區間來水總量需供平衡成果如表1所示。
由表1可知,從水量角度考慮,結巴水庫壩址來水量能夠保證規劃水平年的綜合供需,該項目建設地點水源是有保障的。
4.2 水資源質量評價
擬建水庫壩址以上沒有農牧民居住,無人為污染源,現狀水質良好,各水情期均能達到地表水環境質量Ⅱ類標準。壩址以下除極少量生活污水外,主要污染物來源于旺曲兩岸農田灌溉回歸水所攜帶的化肥、農藥,各水情期水質均達到地表水環境質量Ⅱ、Ⅲ類標準[4]。
4.3 取水口位置合理性分析
壩址區兩岸整體穩定性好。灌溉洞靠左岸布置,總長為398.85m。放水洞進口前段設鋼筋混凝土水平鋪蓋,放水隧洞設計方案可滿足下游灌區農業用水需求。水庫泄水建筑物布置于主河床,滿足灌溉取水以及不同情況入庫洪峰流量下泄要求,取水口設置合理。
4.4 取水的可靠性分析
選取工布江達水文站作為主要參證站[3]。在75%保證率下,水量平衡計算則按照先滿足生態用水量,再滿足灌溉用水量的原則進行計算;結巴水庫壩址處75%設計保證率下來水2394.3萬m3,計算區間可供水量6721.1萬m3,項目區合計總可供水量為9115.4萬m3,滿足生態用水量后向灌區供水2094.2萬m3、人畜飲水37.1萬m3、工業園水廠供水730萬m3。結巴水庫興利調節庫容為855.59萬m3,完全滿足下游供水要求。
5 建設項目取水與退水影響分析
5.1 建設項目取水影響分析
(1)工程調度運用方式。結巴水庫主要任務是灌溉和供水,兼顧生態用水,沒有航運、發電等要求。通過調節丁拉溝上游來水,用“以豐補枯”的方式為下游土地提供灌溉用水,解決灌區季節性供水不足的問題。
(2)最小下泄流量及其合理性分析。結巴水庫下游各干渠灌溉取水主要由水庫放水至河道,采用各干渠在河道內分級取水方式。結合結巴水庫調度并考慮各級取水口之間的區間來水,下游河道內生態環境需水量主要有灌溉期水庫下泄流量、水庫蓄滿后的棄水及區間來水3個部分解決,各斷面引水后下泄流量完全能夠滿足河道內生態環境需水量。
(3)對區域水資源的影響。結巴水庫建成后將起到“蓄豐補枯”的作用,枯水季節河道底水將增大,有利于水功能區的自凈,流域內水土流失將減小,河流攜沙量的減小將使河流水質得到較好的改善。
(4)對第三者的影響。結巴水庫下泄水質變化不會對下游灌區農業生產和生活用水造成不利影響。結巴水庫工程建設對結巴河流域下游地區有攔洪與調洪功能,提高了下游河道防洪能力。
5.2 建設項目退水影響分析
結巴水庫遭遇設計洪水、校核洪水時均由正常溢洪道泄洪。結巴水庫最大下泄流量為65.96m3/s,直接泄入丁拉溝。結巴灌區灌溉為節水灌溉,對地下水的影響主要體現在渠系滲漏和田間滲漏。灌區內的排水基本為雨季排澇所產生,排泄水量通過田間的各級溝渠分散排入旺曲。工程運行期間,五大干渠灌溉年總用水量2094.2萬m3,經過渠道損失、作物吸收、田間損失后,將有561.3萬m3的灌溉水量回到旺曲。
結巴水庫工程在施工期有施工廢水及施工人員生活污水產生,經妥善處理,不會對評價河段造成污染;水庫管理人員生活辦公污水規模很小,經處理不會造成評價河段污染。
5.3 建設項目取水和退水影響補償方案
經調查,壩址處上、下游無通航、過木要求。根據多年水文、氣象資料統計,壩址處河段基本不封凍,每年12月中旬開始岸邊結冰,到次年的3月初開始解凍,無大規模流冰。本工程灌溉放水洞(兼導流洞)尺寸較大,能夠滿足過冰要求。
由于水庫控灌面積的增加和農業生產的發展,農業面源可能會對區域水環境造成一定影響,論證建議當地應該選擇高效、低毒的化肥和農藥,避免農藥和化肥對區域水環境的影響。工程的建設最大限度地發揮水資源的綜合效益,促進當地社會經濟的可持續發展。
6 結論
(1)結巴灌區干支渠配套工程已實施,但結巴水庫沒有開工建設,致使灌溉用水難以保障。通過結巴水庫骨干水源工程建設,可以調節增加灌溉期水量,保障農業、城鄉供水和區域生態用水,推動新農村建設。
(2)結巴水庫工程取用水合理。本項目符合國家、地方產業政策及相關河流規劃;工程設計保證率75%的年取水量2861.3萬m3,其中灌溉年取水量2094.2萬m3,人畜飲水取水量為37.1萬m3/年,工業區水廠取水量為730萬m3/年。
(3)結巴水庫工程取水可靠。結巴水庫壩址處75%設計保證率下項目區合計總可供水量為9115.4萬m3,滿足生態用水量后向灌區供水2094.2萬m3、人畜飲水37.1萬m3、工業園水廠供水730萬m3;結巴水庫興利調節庫容為855.59萬m3,完全滿足下游供水要求;擬建壩址處及附近地表水、地下水均達到Ⅱ、Ⅲ類水質標準;取水口位置布置合理。
(4)結巴水庫工程取水影響程度有限。水庫的興建可解決下游灌溉水源問題,通過調節丁拉溝上游來水,用“以豐補枯”的方式為下游土地提供灌溉用水,解決灌區季節性供水不足的問題;各斷面引水后下泄流量完全能夠滿足河道內生態與環境需水量;水庫運行后,提高了下游河道防洪能力。退水對水功能區對水功能區及第三者無影響。
參考文獻
[1] 西藏自治區水利規劃勘測設計研究院.西藏山南地區江北灌區結巴水庫工程可行性研究報告[R].2014.
[2] 黃河水利委員會黃河水利科學研究院.西藏山南地區乃東縣結巴水庫工程水資源論證報告書[R].2014.
[3] 中華人民共和國水利部.SL 322-2013,建設項目水資源論證導則[S].北京:中國水利水電出版社,2014.
[4] 中華人民共和國衛生部,中國國家標準化管理委員會.GB 5749-2006,生活飲用水衛生標準[S].北京:中國標準出版社,2007.