□王曉燕 徐寶同
黃河因其“善淤、善決、善徙”的特性,與京津冀結下了不解之緣。歷史上,黃河曾600 余年流經(jīng)津冀地區(qū),帶來大量的水沙資源,鑄就了廣袤富饒的華北平原,河北因位于黃河以北而得名,黃河水歷來就是京津冀地區(qū)的重要水源。
京津冀地區(qū)同屬京畿重地,戰(zhàn)略地位十分重要。京津冀主要位于海河流域,屬典型的資源性缺水地區(qū),水資源供需矛盾突出,為保障區(qū)域供水安全,自20 世紀50 年代開始實施引黃調水。截至目前,已建成位山、潘莊、渠村、李家岸、萬家寨等5 條引黃工程,近3 年平均引黃水量約9.0 億m3,但與京津冀引黃水指標(多年平均18.44 億m3)及京津冀協(xié)同發(fā)展和雄安新區(qū)建設水安全保障新要求仍不適應,亟需開展引黃工程利用潛力分析,提高引黃工程利用效率,加大引黃水利用量,為京津冀地區(qū)高質量發(fā)展提供有力的水安全保障。
20 世紀50 年代初期,黃河水量豐富,而衛(wèi)河水量較少。為了發(fā)展衛(wèi)河的灌溉、航運事業(yè),國家組織實施了引黃河水接濟衛(wèi)河的工程,簡稱“引黃濟衛(wèi)”工程。工程主要由人民勝利渠和共產(chǎn)主義渠組成。其中人民勝利渠興建于1951 年,南起黃河,北至衛(wèi)河,干渠全長約50 km,設計輸水能力40 m3/s;共產(chǎn)主義渠興建于1957 年,是第二條“引黃濟衛(wèi)”干渠,干渠全長約112 km,設計輸水能力200 m3/s,共同向冀魯豫3省供水。工程建成后,因高水位長時間引水,導致兩岸土地的次生鹽堿化,故于1962 年停止“引黃濟衛(wèi)”。
20 世紀70、80 年代,京津冀缺水問題日益突出,原水電部同意開展引黃入淀工程可研工作,工程任務是為河北中部城市生活、工業(yè)、華北油田和沿線農(nóng)業(yè)供水,改善白洋淀的生態(tài)環(huán)境,設計入河北流量120 m3/s,設計年引水總量12.5 億m3,其 中 河 北10 億m3、河 南2.5億m3。后來由于種種原因,引黃入淀工程被暫緩建設,華北地區(qū)農(nóng)業(yè)和生態(tài)嚴重缺水問題被擱置起來,一直未提出完整的解決方案。
自20 世紀80 年代末開始,為緩解華北地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水局面,改善河湖水生態(tài)環(huán)境,置換地下水超采,在國家有關部委的大力支持下,利用晉豫魯已有引黃工程,建成位山、潘莊、渠村、李家岸、萬家寨等5 條引黃工程,向京津冀地區(qū)供水。
1992 年,位山引黃入冀工程試通水,1994 年正式建成。工程自山東聊城位山引黃閘取水,利用現(xiàn)有位山引黃灌區(qū)渠道、清涼江等輸水至滄州大浪淀,全長438 km,渠首設計流量323 m3/s,魯冀界設計流量65 m3/s,引水時間為冬四月,入河北水量指標為5.0 億m3,主要用于農(nóng)業(yè)及生產(chǎn)生活用水。
2010 年,潘莊引黃濟津工程正式建成通水,自山東德州潘莊引黃閘取水,利用現(xiàn)有潘莊引黃灌區(qū)渠道、南運河等輸水至天津北大港水庫,全長392 km,渠首設計流量100 m3/s,魯冀界設計流量80 m3/s,引水時間為10 月—次年1 月,原為天津市應急水源,現(xiàn)不再承擔應急任務。
2017 年,渠村引黃入冀補淀工程正式建成通水,自河南濮陽渠村引黃閘取水,改造現(xiàn)有渠村引黃灌區(qū)渠道、東風渠、滏東排河等輸水至白洋淀,全長482 km,渠首設計流量100 m3/s,豫冀界設計流量61 m3/s,引水時間為冬四月,在南水北調東中線工程生效前,可相機延長工程引水時間,總引黃水量按18.44 億m3(含天津市引水量)控制,主要用于農(nóng)業(yè)及白洋淀生態(tài)用水,是雄安新區(qū)重要的水源工程之一。
2017 年,滄州李家岸引黃工程正式建成通水,自山東德州李家岸引黃閘取水,利用現(xiàn)有李家岸引黃灌區(qū)渠道、大浪淀排水渠等輸水至滄州大浪淀,全長180 km,渠首設計流量100 m3/s,魯冀界設計流量30 m3/s,主要用于農(nóng)業(yè)用水。
2017 年,萬家寨引黃入京工程開始生態(tài)補水,自山西忻州萬家寨水庫取水,利用山西萬家寨引黃入晉工程、桑干河、永定河等輸水至北京官廳水庫,設計流量22.2 m3/s,主要用于永定河生態(tài)用水。
京津冀5 條引黃線路,區(qū)域外均利用現(xiàn)有引黃灌區(qū)渠道輸水,僅渠村引黃工程考慮了京津冀專用的引水規(guī)模,其余均需要優(yōu)先滿足其灌溉引水需求,冗余規(guī)模及時段為京津冀供水。本次以入京津冀界斷面設計過流能力為基礎,考慮各線路引水時段、域外用水等情況,進行長系列調節(jié)計算,各工程引水能力分析如下。
一是位山引黃工程,最小引黃能力按設計引水時間冬四月考慮,為6.2億m3;最大引黃能力結合京津冀用水時間,引水時間相機外延3 個月,扣除聊城灌溉用水等,經(jīng)長系列調算,為8.6億m3。
二是潘莊引黃工程,最小引黃能力按設計引水時間10 月至次年1 月考慮,為6.2 億m3;最大引黃能力結合京津冀用水時間,引水時間相機外延2 個月,扣除德州灌溉用水等,經(jīng)長系列調算,為6.7 億m3。
三是渠村引黃工程,最小引黃能力按設計引水時間冬四月考慮,為6.2 億m3;最大引黃能力結合京津冀用水時間和雄安新區(qū)白洋淀生態(tài)補水需求,引水時間相機外延5 個月,扣除濮陽灌溉用水等,經(jīng)長系列調算,為10.3 億m3。
四是李家岸引黃工程,受魯冀界設計流量限制,經(jīng)長系列調算,引黃能力為2.5 億m3。
五是萬家寨引黃工程,充分利用工程輸水能力,考慮山西用水的不均性,經(jīng)長系列調算,最小引黃能力為2.23 億m3、最大引黃能力為3.9 億m3。
經(jīng)分析,計算引黃口京津冀引水規(guī)模達268 m3/s,京津冀引黃能力可達23.3 億m3~32.0 億m3,京津冀引黃工程引水能力詳見表1。
表1 京津冀引黃工程引水能力
歷史上,受限于域外無專用引黃線路、域內配套工程不完善等原因,京津冀引黃水利用量不大。但2014 年以來,為了解決華北地區(qū)地下水超采問題,提高京津冀水安全保障能力,支撐京津冀協(xié)同發(fā)展等戰(zhàn)略,國家開始實施華北地區(qū)地下水超采綜合治理,引黃水作為京津冀農(nóng)業(yè)水源置換、河湖生態(tài)補水的重要水源之一,構建了“深溝河網(wǎng)、洼塘調蓄、田間配套”的引黃工程體系和“調度優(yōu)化、運管高效、水價適當”的運行機制,引黃水高效利用能力顯著增強,引黃水量逐年增加,近3 年平均引黃水量約9.0 億m3,詳見表圖1。
圖1 近年京津冀引黃工程引水量
依據(jù)《全國水資源綜合規(guī)劃》等有關要求,津冀引黃水指標為18.44 億m3。本次對京津冀引黃工程通水以來運用情況進行分析計算,充分考慮京津冀引黃工程引水能力、近年黃河水利用實際及黃河入海水量情況等因素,經(jīng)30 年長系列分析計算,京津冀引黃工程新增利 用 潛 力 為5.6 億m3~23.9 億m3,詳 見表2、圖2。
圖2 京津冀引黃工程利用潛力
表2 京津冀引黃工程利用潛力
京津冀引黃歷史悠久,如何高效利用已建成的位山、潘莊、渠村、李家岸、萬家寨等5 條引黃工程,加大引黃水利用量,保障京津冀水安全,研究引黃工程利用潛力十分必要。京津冀5 條引黃工程引水規(guī)模達268 m3/s,考慮各線路引水時段等情況,京津冀引黃能力可達23.3 億m3~32.0 億m3。經(jīng)京津冀引黃工程通水以來30 年長系列分析計算,考慮工程引水能力、近年黃河水利用實際及黃河入海水量情況等因素,京津冀引黃工程新增利用潛力可達5.6 億m3~23.9 億m3?!?/p>