尹 星 王 成 婁 云 周亞群
根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要,從防洪減災(zāi)、解決水資源短缺和改善民生等角度出發(fā),淮河流域開展了水庫閘壩等工程建設(shè),打造淮河流域的防洪體系和水資源綜合開發(fā)利用體系。水庫閘壩建設(shè)的同時(shí),會(huì)造成河道減水段以及下游水生生態(tài)受損等問題卻日益突出。隨著“十四五”規(guī)劃綱要的提出,水庫閘壩的生態(tài)目標(biāo)已經(jīng)與其社會(huì)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)同等重要,因此,建立有效的水庫管理模式和新型生態(tài)調(diào)度方式已經(jīng)成為人與水和諧發(fā)展的必然趨勢(shì)。
安徽省定遠(yuǎn)縣江巷水庫工程位于安徽省定遠(yuǎn)縣,水庫為大(2)型水庫,總庫容1.30 億m3,其中防洪庫容0.30 億m3,興利庫容0.34 億m3。工程實(shí)施后,利用駟馬山引江灌溉工程,可向定遠(yuǎn)縣城、鹽化工業(yè)園、爐橋鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)供給多年平均供水量為1.44 億m3的生活和工業(yè)用水,灌區(qū)多年平均補(bǔ)水0.97 億m3,新增灌區(qū)面積29 萬畝,改善灌溉面積42.59 萬畝,通過水庫控泄調(diào)度,使壩址至石角橋的池河上游防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇。
定遠(yuǎn)縣江巷水庫樞紐工程于2016年12月6日開工建設(shè),目前江巷水庫工程建設(shè)及移民搬遷工作已基本完成,水庫已具備下閘蓄水條件。
駟馬山引江灌溉工程是以引長(zhǎng)江水灌溉為主,結(jié)合滁河分洪、航運(yùn)的大型水利工程。駟馬山灌區(qū)主要分布在滁河兩岸丘陵區(qū)、圩區(qū)以及池河流域上游丘陵地區(qū),設(shè)計(jì)灌溉面積365.4 萬畝,設(shè)計(jì)灌溉保證率90%。
駟馬山引江水道是引江灌溉工程的總干渠,自烏江樞紐至金銀漿入滁河,長(zhǎng)27.4km。規(guī)劃分為4級(jí)干渠,其中一、二級(jí)干渠均利用滁河引水,三、四級(jí)干渠為人工開挖河道,四級(jí)干渠需穿江淮分水嶺入江巷水庫,江巷水庫規(guī)劃引江入庫流量51m3/s。
目前,烏江樞紐、滁河一、二、三級(jí)泵站、駟馬山四級(jí)站及一、二級(jí)輸水干渠和部分三級(jí)干渠已經(jīng)建成。為了加快駟馬山滁河四級(jí)站干渠工程的建設(shè),引江入庫規(guī)模分期實(shí)現(xiàn),近期不考慮沿線灌區(qū),僅增加水庫直灌區(qū)29 萬畝情況下的引江入庫流量,四級(jí)站干渠流量為24m3/s;遠(yuǎn)期考慮沿線灌區(qū)及江巷水庫設(shè)計(jì)灌溉灌區(qū)71.59 萬畝情況下的引江入庫流量,四級(jí)站干渠流量64.7m3/s(其中入庫流量51m3/s)。該工程已于2020年11月開工建設(shè),計(jì)劃總工期30 個(gè)月,預(yù)計(jì)2023年4月建成投入使用。
由此可見,駟馬山滁河四級(jí)站干渠(近期)工程較江巷水庫建設(shè)有所滯后。為促進(jìn)江巷水庫盡早發(fā)揮綜合效益,研究駟馬山滁河四級(jí)站干渠工程完全通水前,在保證水庫下泄生態(tài)流量的前提下能否利用調(diào)蓄本地雨洪資源蓄水是十分必要的。
工程采取下泄生態(tài)流量的措施減緩運(yùn)行后對(duì)下游水生生態(tài)系統(tǒng)的影響。根據(jù)項(xiàng)目環(huán)評(píng)批復(fù),每年10月至翌年3月,通過生態(tài)放水閘以0.5m3/s 下泄生態(tài)流量,當(dāng)入庫流量小于規(guī)定下泄生態(tài)流量時(shí),按入庫流量下泄,但不得低于0.2m3/s;每年4—9月,通過魚道和生態(tài)放水閘以1.5m3/s 下泄生態(tài)流量,當(dāng)入庫流量小于規(guī)定下泄生態(tài)流量時(shí),按入庫流量下泄,但不得低于0.6m3/s,滿足過魚設(shè)施用水需求。
在駟馬山滁河四級(jí)站干渠(近期)工程通水前,江巷水庫下閘蓄水階段,為了最大限度發(fā)揮水庫的生態(tài)效益,水庫相機(jī)蓄水期間采用環(huán)評(píng)推薦生態(tài)流量,即10月至翌年3月按0.5m3/s 下泄,4—9月按1.5m3/s 下泄。該階段僅考慮下游河道生態(tài)用水以及已有的郭集水廠(Q=5000m3/d)的生活用水需求。
經(jīng)計(jì)算,水庫初期蓄水期間,7月、10月至12月下泄流量較建庫前減少0.06~10.64m3/s,減幅9.21%~63.19%,其中7月流量減幅最大;6月、8月和9月下泄流量較建庫前增加0.47~0.94m3/s,增幅45.56%~153.95%,其中8月流量減幅最大。枯水年(P=80%),水庫初期蓄水期間,12月至次年5月、及次年7月、11月下泄流量較建庫前增加0.03~1.5m3/s,增幅7.11%~4364%,其中次年7月增幅最大,避免了枯水期3—5月出現(xiàn)斷流的問題;其他月份下泄流量較建庫前減少0.06~8.03m3/s,減幅2.33%~87.88%,其中次年10月流量減幅最大。
由此可見,通過生態(tài)流量的下泄,枯水期下游流量有所增加,對(duì)下游生態(tài)環(huán)境起到一定改善作用。
駟馬山滁河四級(jí)站干渠通水前水庫調(diào)度運(yùn)行以保障下游生態(tài)用水和防洪安全為主,兼顧城鄉(xiāng)供水和自流灌溉等綜合利用。引江前每年10月至翌年3月,通過生態(tài)放水閘以0.5m3/s 下泄生態(tài)流量,每年4—9月,通過魚道和生態(tài)放水閘以1.5m3/s 下泄生態(tài)流量。江巷水庫在優(yōu)先滿足下游生態(tài)需水和城鄉(xiāng)生活需水的前提下,多余下泄水量可供給壩下自流片農(nóng)業(yè)灌溉。城鄉(xiāng)供水為現(xiàn)有郭集水廠0.5 萬m3/d;自流灌溉年均灌溉供水量674.4 萬m3。
平(P=50%)、枯(P=80%)水年情況下,在優(yōu)先滿足下游生態(tài)用水的前提下,水庫可滿足城鄉(xiāng)生活和壩下自流灌溉供水需求。平水年(P=50%)與環(huán)評(píng)階段方案相比,下泄流量增加0.01~11.03m3/s,增幅2.04%~285.01%??菟辏≒=80%)情況下,與環(huán)評(píng)階段方案相比,4—12月下泄流量增加0.3~1.43m3/s,增幅132.41%~150%,其中8月流量增幅最低,其他月份均為150%。1月至3月下泄流量與環(huán)評(píng)階段方案一致。
總體上看,按照駟馬山滁河四級(jí)站干渠(江巷水庫近期引水)通水前的江巷水庫調(diào)度原則和供水方案,平(P=50%)、枯(P=80%)水年,工程下泄流量較環(huán)評(píng)階段方案有所增加或基本一致。
結(jié)合駟馬山滁河四級(jí)站干渠(近期)建設(shè)情況,水庫按照優(yōu)先保障生態(tài)基流,滿足郭集鎮(zhèn)和爐橋鎮(zhèn)近期城鄉(xiāng)供水需求,共計(jì)供水規(guī)模5.5 萬m3/d,同時(shí)考慮水庫直灌區(qū)29 萬畝農(nóng)業(yè)用水需求,對(duì)平枯水期水庫生態(tài)調(diào)度的可能性進(jìn)行研究分析。
平水年型下,與環(huán)評(píng)階段方案相比,2月、3月、8月、9月和11月流量減少0.09~0.72m3/s,減幅30.88%~60.00%,其中3月減幅最大。其他月份流量增加0.01 至11.14m3/s,增幅2.04%~287.77%,7月增幅最大。
枯水年型下,與環(huán)評(píng)階段方案相比,1月至3月以及6月流量減少0.02~0.32m3/s,減 幅3.23%~63.87%,2月減幅最大,其他月份流量增加0.01~3.47m3/s,增幅5.08%~321.32%,8月增幅最大。
總體上看,按照駟馬山滁河四級(jí)站干渠(江巷水庫近期引水)工程通水后的江巷水庫調(diào)度原則和供水方案,平(P=50%)、枯(P=80%)水年,工程下泄流量較環(huán)評(píng)階段方案有增有減,但總體增加多于減少。
駟馬山引江灌溉工程建成后,江巷水庫引江入庫流量51m3/s,引江水量23040 萬m3??上蚨ㄟh(yuǎn)縣城、鹽化工業(yè)園、爐橋等鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活和工業(yè)多年平均供水量1.44 億m3,灌區(qū)多年平均補(bǔ)水0.97 億m3,水庫直接灌溉面積29 萬畝,聯(lián)合蔡橋等3 座中型水庫補(bǔ)水灌溉面積42.59 萬畝。
該階段調(diào)度運(yùn)行首先保證環(huán)評(píng)階段確定的河道生態(tài)基流要求,然后再按照水庫興利調(diào)度原則優(yōu)先滿足江巷水庫生活用水、農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)等其他供水戶的用水需求。
江巷水庫下泄流量經(jīng)綜合分析后確定,每年10月至翌年3月,通過生態(tài)放水閘以0.5m3/s 下泄生態(tài)流量,當(dāng)入庫流量小于規(guī)定下泄生態(tài)流量時(shí),按入庫流量下泄,但不得低于0.2m3/s;每年4—9月,通過魚道和生態(tài)放水閘以1.5m3/s 下泄生態(tài)流量,當(dāng)入庫流量小于規(guī)定下泄生態(tài)流量時(shí),按入庫流量下泄,但不得低于0.6m3/s,滿足過魚設(shè)施用水需求。
從技術(shù)角度分析,江巷水庫提前下閘調(diào)蓄本地雨洪資源是可行的,為開展大壩安全檢測(cè)及充分發(fā)揮水庫的生態(tài)效益提供了條件■