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跨流域调水规划

2020-04-09 21:01

从一个流域向另一流域调配水量的水利规划。跨流域调水规划要在有关流域规划的基础上进行。对受水流域,首先应合理开发利用本流域各类水源,当地水资源缺乏,难以满足需水要求时,才考虑跨流域调水。

中小河流和平原河道之间的跨流域调水工程,已有2000多年历史。文字记载中最早的是人工运河建设,以后是灌溉工程建设。规划调水距离达几百公里,年调水量达几十亿立方米的大规模跨流域调水工程,则是20世纪以来的事。这是由于经济和社会发展对水的需求大量增加,本流域的天然产水已不能满足需要。同时,科学技术的发展也使大规模调水工程的建设成为可能。跨流域调水工程一般影响范围大,情况比较复杂,必须从可持续发展的原则出发。调水工程的规划调水量经国家批准,受水区即获得这部分水资源的使用权,而调水区则相应失去这部分水资源的开发利用的权利。因此,跨流域调水工程规划必须慎重决策。通常要从4个方面考虑:①受水区在实施合理的节约用水的情况下确实需要从外流域补水以支持其社会经济的发展与环境的改善。②调水区在满足本区长远需要的条件下,有多余的供水能力。③调水对环境的影响在总体上是有利的,并且没有难以改善的不利影响,受水区应优先做好污水治理,保持调水后的良好环境。④调水区、受水区和输水通过区的有关部门和社会公众都能接受跨流域调水的规划方案。

规划内容

包括调水水源及供水范围的选定、调水量预测及调水工程规模研究、工程规划、方案选择及分期实施安排、投资效益估算、环境影响评价、管理运用原则的制定等。对调水距离长、供水范围大的调水工程,要考虑调水区和受水区的不同气候状况,受水区内各用水部门不同的用水要求和承受水费能力,合理选择调水规模。受水区内因调入外来水源可使当地水资源得到更合理的配置,从而扩大受益范围,亦应在规划中认真研究。

调水水源及供水范围的选定

在有关的流域规划或地区水利规划中,应初步研究调水水源和供水范围,但在研究一项跨流域调水规划时,尚需进一步论证,明确规划任务。解决缺水地区的用水,有时有几个可能的调水方案。一般按技术上可行、经济上合理且地区间矛盾较易解决、环境与社会影响较少的原则选择调水水源。供水范围的确定与调水水源有关。对于远距离调水,除考虑亟待补水的主要缺水区外,还要适当为沿线地区和部门供水。对一项调水工程,其供水范围要有明确界线。

规划调水量及调水工程规模研究

拟定规划调水量要综合研究受水区需调水量、调水区可调水量和不同工程规模的调水能力。

(1)预测受水区需调水量。一般步骤是:①初步划定受水区的范围,并根据供水系统确定分区。②根据国家与地方的发展计划,分区预测不同水利规划水平年的需水量,并预测在实现跨流域调水条件下本地水的可利用量,包括可重复利用水量及海水或污水处理后的可回用量等。③根据需水量和可利用水量的预测,分析受水区不同规划水平年必须调入外水的数量和时间。

(2)估计调水区可调水量。一般步骤是:①预测调水区本身远景发展的需水量。②考虑增建各种工程措施条件下调水区的可利用水量。③在优先满足调水区本身需要后,结合受水区的需水要求和不同调水工程规模的引水和蓄水能力,提出几个可调水量的估计数。

(3)提出规划调水量方案。在需调水量预测和可调水量估计的基础上,结合各种工程措施的初步研究,提出若干规划调水量方案。当调水区可调水量不能满足调入区的需要时,就要改变受水区发展要求或增加其他补水措施。如果调水区可调水量大于需调水量,规划调水量则取决于工程规模。在科学技术迅猛发展、社会经济政策有较大变化和产业结构作重大调整的情况下,需水量预测极难把握,因此,规划调水量和调水工程规模的选定要充分考虑这些因素。

工程规划

主要包括水源工程、输水工程和调蓄工程。

(1)水源工程。一般包括调水区的水库和引水工程以及对调水区影响的补偿工程。在水源丰富的河段引取其中一小部分水量时可采取无坝取水,这样的引水工程要选在河势稳定、冲淤变化不大,进水顺畅和水质良好的地方。不具备无坝取水条件的需建引水坝,或在水库坝上引水。从几条支流向一项引水工程供水时,可根据工程条件将水集中或分散送入引水工程。引水口以下的河道,如因引水造成不利影响,要建适当的补偿工程。引水工程可以是自流引水,也可以是抽水引水。

(2)输水工程。可以是开敞式的渠道,其中一些渠段还可利用天然河道或湖泊;也可以是封闭式的管道或隧洞。渠道工程投资一般较省,而且能发挥排水或航运等综合效益,但输水损失较大,水质保护条件较差。管道的优缺点大体上与渠道相反,一般适用于地形地质条件复杂、输水流量较小的地段。利用天然河道的好处是有可能减少工程费用,也可避免新开河道给沿线地区带来的干扰,但必须同时安排好原河道所担负的各种任务。如果河道弯曲太多、沿岸居民密集,则不如另开新渠。如要结合输水工程发展航运,工程的布置和水力要素的选择要满足航运的要求。输水流量大的渠段,也可根据河道分布的现状,采取分几路输水的方案。输水工程的平面布置,通常要做多方案比较。

(3)调蓄工程。主要作用是使较均匀的来水通过水库调节满足受水区对需水量时程分配的要求,在远距离调水工程中这是必需的措施。另一作用是统一调配当地天然来水与外来水,通过互相补偿使水资源得到合理利用。调蓄水库可以利用已有水库、湖泊或洼淀,也可修建专用的水库或反调节水库。根据自然条件,有些调节水库需建抽水工程。

方案选择及分期实施安排

方案选择要通过技术、经济以及对环境和社会影响的综合分析,不能单凭经济效益的优劣取舍。要全面考虑各地区、各部门以及各方面的意见,注意潜在的不利因素。对意见不一致的问题,一般要通过反复协商解决,并在协商的基础上对工程规模及利益分配方案作适当调整。分期实施安排同样要从各方面作全面综合分析,其中第一期投资来源及可靠程度往往起主导作用,可做几种预测。每一期工程都要达到一个具体目标,并不应与总体安排相矛盾。在第一期工程中,还需研究分阶段的实施步骤。

投资效益估算

对推荐方案要系统地进行投资和效益的估算,其中第一期工程的估算精度要满足决策的要求。如第二期工程与第一期衔接较紧,要考虑两期工程实施步骤交叉进行的可能。在效益估算中,要充分表述难以用货币计算的效益,如环境效益和社会效益,还要计算施工期间的效益。

环境影响评价

要分别对调水区、受水区和输水通过区进行评价,并注意有利和不利两个方面。有利方面主要是为缺水区提供发展生产、改善生活环境所需的水量,可以减少以至完全避免过度开采地下水。不利方面主要是:调水区水资源减少对当地经济、环境、社会等方面可能产生的影响,受水区水资源增加可能导致局部地区盐碱化或沼泽化,输水渠道可能阻碍原有排水出路,如果输水水位较高则可能抬高沿线地区的地下水水位,输水或蓄水工程还可能使某些疾病媒介物扩大传播范围等。对环境的某些影响可能在调水工程运行一段时间之后才逐渐显露出来,有些影响可以通过改进调度运行方式,有些则需补做工程力求减免。

管理运用原则的制定

是规划工作的一项重要内容。通过严密和严格的管理制度,使水量得到合理分配和利用,水质符合使用功能要求。管理运用需明确水量分配和工程控制的原则。属单一用途的调水,一般由业主部门协商确定管理运用原则,并成立相应机构执行。大规模调水,涉及的地区广、部门多,应由用水地区及用水部门组成业主集团,在水行政主管部门参与下制定管理运用原则。大规模跨流域调水工程具有公益性,建设资金和运行费用的筹措也要在规划阶段明确。

跨流域调水工程的展望

世界各国已经建成了许多大型跨流域调水工程,如美国的中央河谷工程和加利福尼亚州调水工程、俄罗斯中亚细亚的东水西调工程、巴基斯坦的西水东调工程、澳大利亚的雪山工程等。中国也已建成几处规模不大的跨流域调水工程,在解决城市供水上发挥了效益(参见中国跨流域调水工程)。已实施的引长江水的南水北调东线、中线规划和正在规划中的南水北调西线工程及引松花江水到辽河的北水南调工程等,调水距离将达数百到千余公里,调水能力将达到数百立方米每秒。调水工程规模和范围的增大也使其规划工作更为复杂,需根据新情况和新思路完善实施方案。

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