水利工程論文-南水北調中線工程對漢江中下游城鎮及農業灌溉用水的影響與對策摘要：南水北調中線工程是從長江中游引水到嚴重缺水的京津華北地區的跨流域調水工程。根據多年的研究論證，明確中線調水工程宜先引漢、后引江。經過對近期引漢北調進行多方案研究后發現，無論最終采取哪一種調水方案，勢必影響漢江中下游的水情，給漢江中下游城鎮及農業灌溉用水帶來影響。為做到調水工程的“南北兩利”，本文對漢江中下游的用水影響提出了相應對策。關鍵詞：南水北調中線工程漢江中下游供水影響對策1漢江中下游干流供水的范圍11漢江中下游的取用水現狀漢江是長江中游最大的支流，發源于秦嶺南麓，干流流經陜西、湖北兩省，全長約1570km，全流域面積15.9萬km2。漢江干流從丹江口到漢口為中下游，長652km，集水面積6.38萬km2，該區域內蓄水工程較多，其中大型水庫10座（表1），大多以防洪、灌溉為主，兼有發電、養殖等效益，其總庫容為20.22億m3，其中調洪庫容為7.73億m3，興利庫容為11.05億m3；另有眾多的塘堰、湖泊、引提水工程、機電井等水利工程，這些水利工程為漢江中下游流域內的城鎮及農業灌溉用水起到了十分重要的作用。漢江中下游流域按取用水水源劃分大致可以分為兩部分，一部分主要以水庫為水源，這部分區域因為地勢原因，只能依賴于水庫供水，加之多年的灌區設施建設，形成了較完善和獨立的灌排體系，基本能滿足水庫控灌區域的用水要求；另一部分以漢江干流為主要水源或補充水源，從建在漢江邊的水閘和泵站取水，也形成了較完善的灌溉體系，襄樊市以分散、小型的提灌為主，荊門市及鐘祥市大體屬于提灌向自流引灌的過渡地帶，沿岸既有泵站也有水閘，潛江、仙桃、天門等由羅漢寺、興隆、東荊河、謝灣及澤口灌區組成，屬于自流引水灌區，漢川、孝感、武漢等沿江區域主要以提灌為主，也有部分水閘。南水北調中線工程實施后，丹江口水庫下泄水量減少，導致漢江中下游干流流量變化，從而對以漢江中下游干流為水源的地區的用水造成影響，因此，影響研究的區域為漢江中下游干流用水范圍。1.2漢江中下游干流用水的范圍漢江中下游干流用水范圍指以漢江中下游干流及其分支東荊河為主要水源及補充水源的供水范圍，包括漢江中下游兩岸的河谷平原、沖積平原及平原邊緣的部分丘陵區，面積約2.35萬km2。該區域從丹江口至鐘祥沿漢江呈帶狀分布，以下進入江漢平原，北起漢北河以北的2030km的丘陵邊緣，南以四湖總干渠為界，東至武漢市，西南到潛江市界。具體包括襄樊市、荊門市、孝感市和武漢市所轄的19個市、縣、區以及“五三”、“沙洋”、“沉湖”等農場的全部或部分范圍。其中襄樊市包括老河口、谷城縣、襄陽縣、宜城市及襄樊市城區的全部或部分范圍；荊門市包括沙洋縣、京山縣及鐘祥市的部分范圍；荊州市包括洪湖市、監利縣的部分范圍；孝感市包括漢川市、云夢縣、孝南區、應城縣的全部或部分范圍；武漢市包括蔡甸區、東西湖區、漢南區及城區的全部或部分范圍；另有天門市、潛江市、仙桃市3個省直管市的全部或部分范圍。根據19971999年統計年鑒資料（灌區為1997年資料、縣級及縣級以上城市、工業區的資料為1999年資料），區內現有耕地71.37萬hm2，其中水田39.17萬hm2，旱地32.19萬hm2，灌溉面積65.71萬hm2，總人口1446.9萬人，其中非農業人口651.6萬人，城鎮化率達45，工業總產值1629.4億元。根據漢江中下游干流用水范圍及鄰近地區的水系、行政區劃、水利工程布局等因素，綜合考慮水資源的合理利用，將漢江中下游干流用水范圍劃分為15個灌區、16個縣級以上城市及1個工業區，每個灌區根據內部水利工程布置劃分為不同的水資源片。長山灌區：位于漢江左岸，宜城市和襄陽縣境內。從水系劃分來看，大體上位于鶯河以北，淳河以南。該區現狀由于缺乏水利工程，僅少量耕地從漢江取水灌溉，現規劃興建長山泵站以解決該區大面積灌溉取水問題。上游提水灌區：涉及襄樊市區的全部范圍和老河口市、襄陽縣、谷城縣、宜城市的全部或部分范圍。根據水資源特性，該區又可分為引丹片、南河片和蠻河片，主要由沿漢江分散的閘站引提水。荊鐘片左岸灌區：位于漢江左岸，包括宜城市及鐘祥市的部分范圍。根據水資源的特點，又可分為鶯河片、溫峽口水庫補灌區、鐘祥市柴湖片及石門片。其中鶯河片為宜城市的流水鎮部分范圍；溫峽口水庫補灌區為溫峽口水庫灌區沿漢江的直灌片；柴湖片為丹江口水庫移民墾殖區；石門片為石門水庫灌區的部分范圍，該片主要由石門水庫供水，不足部分由漢江供水。荊鐘片右岸灌區：為鐘祥市在漢江右岸部分。主要靠沿漢江分散的閘站引提水，還有灌區內水庫和塘堰供水。大碑灣泵站灌區：位于荊門市沙洋縣，原是漳河水庫三干渠尾閭灌區，后興建大碑灣泵站通過馬良閘從漢江干流取水。沙洋引漢灌區：位于沙洋縣境內，西與大碑灣片為鄰，東與潛江市為界，主要引漢江水灌溉。王家營灌區：現狀部分范圍由羅漢寺從漢江引水灌溉，因羅漢寺閘引水能力有限，因此規劃興建王家營閘解決水源問題，擴大灌溉面積，包括天門市、京山縣、“五三”農場、“沙洋”農場的全部或部分范圍。羅漢寺灌區：位于天門市，由羅漢寺閘從漢江自流引水灌溉，現狀擔負王家營灌區部分耕地灌溉任務，規劃范圍包括天門市及漢川市的部分范圍。興隆灌區：位于漢江干流和東荊河及四湖總干渠之間。目前通過興隆閘和興隆二閘從漢江引水灌溉。東荊河灌區：為四湖總干渠以北的洪湖市、監利縣所轄范圍，另有仙桃市沿東荊河的部分范圍。該區通過分散的閘站從東荊河或四湖總干渠引提水灌溉。謝灣灌區：位于東荊河以東、澤口閘干渠以西，屬潛江市所轄范圍，通過謝灣閘從漢江自流引水灌溉。澤口灌區：包括仙桃市和潛江的部分范圍，主要通過澤口閘從漢江自流引水灌溉，另有分散的閘站從漢江引提水補充。沉湖灌區：主要包括沉湖農場及漢川市的部分范圍，通過分散的閘站從漢江引提水灌溉。漢川二站灌區（三河連江灌區）：包括孝感市的孝南區、云夢縣、應城縣、漢川市及武漢市的東西湖區部分范圍，主要通過漢川二站從漢江提水灌溉。江尾提水灌區：包括漢川市的江南部分、仙桃市的杜家臺分洪道以東部分及武漢市的蔡甸區、漢南區、東西湖區的全部或部分范圍。其中漢南區及蔡甸區的小湖和泛區是規劃從漢江取水的擴大范圍。該區主要通過分散的引提水工程從漢江或長江引提水灌溉。縣級以上城市及工業區：包括丹江口市、老河口市、襄樊城區、襄陽縣城、宜城縣城、谷城縣城、沙洋縣城、鐘祥市、天門市、潛江市、仙桃市、孝感市、漢川市、武漢市蔡甸區、武漢市東西湖區、武漢市城區及鐘祥的胡集工業區。2影響分析的方法將調水后漢江中下游干流供水范圍的取用水情況與調水前相比較，可以得出調水后對干流供水范圍的影響程度。分析水文系列采用1956年5月至1998年4月，計算水平年2010年，分析要素為：對閘站分析其設計水位保證率，對灌區分析其灌溉水量歷時保證率和供水水量保證度，分析比較基礎為丹江口水庫初期規模引水15億m3的調水方案，計算方案為丹江口水庫加高至后期規模漢江中下游無工程條件下或者漢江中下游有工程條件下的調水方案，漢江中下游無工程條件指漢江中下游的取水設施維持現狀，漢江中下游有工程條件是指漢江中下游在調水的同時安排進行沿岸部分閘站的改造擴建、興建興隆樞紐、引江濟漢工程以及部分航道的整治。具體計算方法為：(1)根據預測的農業灌溉定額和灌溉面積、城鎮工業及生活用水定額，與當地可利用水平衡后，計算得出需取漢江干流的長系列旬流量過程。(2)根據丹江口水庫下泄過程，與各小區用水過程進行平衡，可以得出各小區在漢江中下游無工程條件或有工程條件下的可取水過程。(3)將調水前后的取水過程進行比較，可以得出漢江中下游干流供水范圍的影響程度。3調水后對漢江中下游干流供水范圍的用水影響漢江中下游干流供水范圍的15個灌區中，上游引提水灌區、荊鐘片左岸灌區、荊鐘片右岸灌區、沉湖灌區、江尾提水灌區等都是依靠沿岸眾多的水閘和泵站取水，沒有單一固定的取水口，沿岸縣市通過水廠泵站和廠礦企業自設的泵站取用水，對這部分灌區和取水閘站采用分析這些閘站的設計取水位保證率來分析其影響，而灌區取水口單一固定的（如羅漢寺灌區、興隆灌區、東荊河灌區、謝灣灌區、澤口灌區、漢川二站灌區），則除了分析其灌溉水量歷時保證率外，還按各灌區取水工程的過水能力曲線分析其灌溉供水水量保證度。通過對干流沿岸106座水廠以及灌溉閘站（其中包括一些較大灌區的取水閘站如興隆閘、羅漢寺閘、澤口閘、謝灣閘等）的設計取水位保證率分析，共有約41座閘站在漢江中下游無工程條件調水時，取水保證率有所降低；若漢江中下游采取興建興隆樞紐和引江濟漢工程，則有約28座閘站的取水保證率有所降低，如果再針對這些受影響閘站進行部分改造擴建，則可使調