王萬(wàn)

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 合肥 230088）

【摘 要】基于引江濟(jì)淮工程的定位和功能，從保障糧食安全角度分析工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水的合理性；針對(duì)不同農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水范圍對(duì)工程規(guī)模的影響開展方案綜合比選，確定引江濟(jì)淮工程最終的農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】引江濟(jì)淮 灌溉補(bǔ)水 補(bǔ)水范圍 調(diào)水規(guī)模

1 引江濟(jì)淮工程基本情況

引江濟(jì)淮工程溝通長(zhǎng)江、淮河兩大流域，穿越皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)、合肥經(jīng)濟(jì)圈和中原經(jīng)濟(jì)區(qū)三大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略區(qū)，地跨皖豫兩省15市55縣市區(qū)，受水區(qū)總面積7.06萬(wàn)km2。工程由引江濟(jì)巢、江淮溝通、江水北送三段組成，輸水線路總長(zhǎng)1048.68km。引江濟(jì)巢段采用西兆河線路和菜子湖線路雙線輸水，江淮溝通段自派河口泵站提水后，利用派河輸水，經(jīng)新建蜀山泵站樞紐提水后，沿新開挖江淮分水嶺渠段輸水，接?xùn)|淝河后入瓦埠湖，出瓦埠湖后經(jīng)東淝閘入淮河干流，再通過沙潁河、西淝河、渦河等向淮河以北輸水，自淮河干流向淮北受水區(qū)輸水的線路統(tǒng)稱江水北送段。2016年國(guó)家發(fā)改委以發(fā)改委農(nóng)經(jīng)〔2016〕2632號(hào)文正式批復(fù)引江濟(jì)淮工程，并于當(dāng)年12月29日正式開工建設(shè)。

工程設(shè)計(jì)引江規(guī)模為300m3/s，入淮河規(guī)模為280m3/s，規(guī)劃2030年和2040年多年平均引江水量分別為33.03億m3和43.00億m3。

2 引江濟(jì)淮工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水合理性分析

引江濟(jì)淮工程是否考慮農(nóng)業(yè)灌溉和安排多少農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水面積，直接影響工程建設(shè)目標(biāo)和工程定位。從半個(gè)世紀(jì)論證情況看，農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水一直是引江濟(jì)淮工程的建設(shè)目標(biāo)之一，其差別主要反映在工程建設(shè)任務(wù)順序安排和灌溉面積大小上。經(jīng)分析認(rèn)為，引江濟(jì)淮工程向農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水是十分必要的，其合理性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

規(guī)劃范圍是我國(guó)糧食生產(chǎn)核心區(qū)之一和為數(shù)不多的糧食凈調(diào)出區(qū)，在國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略中地位重要。引江濟(jì)淮工程規(guī)劃范圍大部地區(qū)屬于我國(guó)的糧食生產(chǎn)核心區(qū)，根據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)〈全國(guó)新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃（2009-2020年）〉的通知》（國(guó)辦發(fā)〔2009〕47號(hào)），《全國(guó)新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃（2009-2020年）》確定的800個(gè)糧食生產(chǎn)核心區(qū)產(chǎn)糧大縣中，該工程規(guī)劃范圍涉及33個(gè)，占全部糧食生產(chǎn)核心區(qū)產(chǎn)糧大縣的4.13%，到規(guī)劃2020年，該工程規(guī)劃范圍涉及的33個(gè)糧食主產(chǎn)縣糧食增產(chǎn)任務(wù)為58.41億斤，占全國(guó)糧食增產(chǎn)任務(wù)的5.8%。糧食是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要商品，是關(guān)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家自立的基礎(chǔ)，解決好十幾億人口的吃飯問題，保障國(guó)家糧食安全始終是治國(guó)安邦的頭等大事。隨著人口增加，我國(guó)糧食消費(fèi)呈剛性增長(zhǎng)，同時(shí)，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程加快，水土資源、氣候等制約因素使糧食持續(xù)增產(chǎn)的難度加大，利用國(guó)際市場(chǎng)調(diào)劑余缺的空間越來越小。此前近20年，我國(guó)堅(jiān)持的糧食安全基本原則是“糧食自給率不低于95%”，但到2012年底，糧食自給率已跌破90%。維護(hù)國(guó)家糧食安全立足水利和科技支撐，提高糧食綜合生產(chǎn)能力，確保國(guó)家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給。安徽、河南是全國(guó)為數(shù)不多的糧食凈調(diào)出省，水利是農(nóng)業(yè)的命脈，發(fā)展灌溉是確保農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施。

從保障國(guó)家糧食安全、完成國(guó)家糧食增產(chǎn)任務(wù)的大局出發(fā)，利用該工程調(diào)水進(jìn)行農(nóng)業(yè)補(bǔ)充灌溉是必要的，也是迫切的。

規(guī)劃范圍當(dāng)?shù)貋硭痪凸喔人炊倘?，?duì)糧食穩(wěn)產(chǎn)影響極大。規(guī)劃范圍內(nèi)的淮河流域當(dāng)?shù)厮Y源短缺，耕地畝均占有水資源量不及全國(guó)平均水平的四分之一。因降雨年際變化大、年內(nèi)分布不均，干旱年農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積大、糧食減產(chǎn)損失重。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，自1978年以來，發(fā)生旱災(zāi)12年，平均約為4年一遇。其中流域性大旱年份有1978年、1994年、2001年，安徽省淮河流域成災(zāi)面積分別為1799萬(wàn)畝、2774萬(wàn)畝、2592萬(wàn)畝，糧食減產(chǎn)分別達(dá)130萬(wàn)t、187萬(wàn)t、268萬(wàn)t。其中淮北地區(qū)受災(zāi)面積分別為1351萬(wàn)畝、2007萬(wàn)畝、1655萬(wàn)畝，糧食減產(chǎn)分別達(dá)71萬(wàn)t、114萬(wàn)t、133萬(wàn)t。在其他歷次中小旱年9年中，安徽省淮河流域受旱成災(zāi)面積平均308萬(wàn)畝，其中淮北地區(qū)受旱成災(zāi)面積平均為235萬(wàn)畝；安徽省淮河流域糧食減產(chǎn)平均為92萬(wàn)t，其中淮北地區(qū)糧食減產(chǎn)在65萬(wàn)t。中小旱年旱災(zāi)成因既有水源不足，也有灌區(qū)工程配套等因素。自1978年以來，歷年受旱成災(zāi)面積及糧食減產(chǎn)見表1。

根據(jù)淠史杭灌區(qū)試驗(yàn)得出灌區(qū)缺水量與減產(chǎn)量關(guān)系曲線，沿淮淮北地區(qū)水稻在缺水率達(dá)20%以上時(shí)，糧食減產(chǎn)明顯；根據(jù)河南省新鄉(xiāng)灌區(qū)小麥缺水量與減產(chǎn)量關(guān)系曲線，淮河以北小麥?zhǔn)芎?，也?huì)造成明顯減產(chǎn)，在缺水率50%以下時(shí)小麥作物減產(chǎn)量與缺水率呈線性關(guān)系。

沿淮淮北閘壩調(diào)蓄場(chǎng)所多為工業(yè)與農(nóng)業(yè)共用水源，工業(yè)擠占農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)業(yè)抗旱影響工業(yè)用水的矛盾突出。引江濟(jì)淮工程規(guī)劃范圍內(nèi)的沿淮淮北地區(qū)，近年來因城鎮(zhèn)化、工業(yè)化加快推進(jìn)，城市生活、工業(yè)用水量呈快速增長(zhǎng)，工業(yè)用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)灌溉已成為一種常態(tài)。在當(dāng)?shù)厮床蛔愕臈l件下，農(nóng)業(yè)用水不斷受到擠占，灌溉保證率呈降低趨勢(shì)。在僅僅依靠本流域水資源的情況下，農(nóng)業(yè)用水的空間將會(huì)被進(jìn)一步擠壓，引江濟(jì)淮工程調(diào)水入淮河向灌區(qū)補(bǔ)水是退還農(nóng)業(yè)被擠占水量有效途徑。

淮河于20世紀(jì)50～60年代，興建了大量水利工程，干支流上游興建大中型水庫(kù)，淮河干支流上建設(shè)大量節(jié)制工程，原主要任務(wù)之一是滿足農(nóng)業(yè)灌溉。引江濟(jì)淮工程規(guī)劃范圍內(nèi)，歷史和現(xiàn)狀情況下，沿淮地區(qū)灌區(qū)農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)生活、工業(yè)供水基本為同一水源和同一調(diào)蓄場(chǎng)所，在干旱年份，經(jīng)常發(fā)生農(nóng)業(yè)灌溉與城鎮(zhèn)生活、工業(yè)爭(zhēng)水的情況。這種供水方式?jīng)Q定了規(guī)劃范圍內(nèi)如農(nóng)業(yè)灌溉用水不能保障，城鎮(zhèn)生活、工業(yè)用水也很難保障。

通過合理安排灌溉水量、制定財(cái)政補(bǔ)貼政策，可使農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水更具經(jīng)濟(jì)合理性。水資源配置總體原則為當(dāng)?shù)厮磧?yōu)先配置農(nóng)業(yè)、生態(tài)其次是生活和工業(yè)，引調(diào)江水優(yōu)先配置生活、工業(yè)，其次是農(nóng)業(yè)、生態(tài)。2040年引江濟(jì)淮工程淮河區(qū)凈增供水量為27.80億m3，其中江水凈增25.20億m3，江水給農(nóng)業(yè)凈增供水量為2.77億m3，江水供農(nóng)業(yè)比重為10%左右。農(nóng)業(yè)補(bǔ)水主要集中在旱年，相對(duì)于淮河區(qū)受水區(qū)內(nèi)1086萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉面積，多年平均引江水供水量為2.52億m3，相當(dāng)于多年平均條件下單位面積調(diào)江水補(bǔ)給農(nóng)田灌溉水量為26m3/畝，畝均成本不高。安徽省正研究制訂引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)灌溉財(cái)政補(bǔ)貼政策，原則上使農(nóng)業(yè)灌溉水價(jià)基本不提高或少提高，可保障農(nóng)業(yè)供水成本在可接受范圍內(nèi)。

表1 安徽省淮河流域歷年旱災(zāi)（成災(zāi)）面積、糧食減產(chǎn)表

年份 旱年成災(zāi)面積（萬(wàn)畝） 糧食減產(chǎn)（萬(wàn)t）淮河流域 淮河以北 淮河流域 淮河以北1978 1986 530.5 486.4 15.5 13.1 1988 818.1 646.3 138.1 125.0 1989 290.2 246.9 45.3 36.2 1990 303.4 259.6 62.3 61.3 1994 2773.8 2007.0 189.0 114.0 2001 2592.1 1654.6 268.3 133.2 2005 186.1 80.6 35.2 11.6 2006 271.2 250.1 23.7 20.8 2009 50.2 43.6 54.1 48.6 2012 218.47 52.84 66.73 19.19 2013 100.92 45.20 36.99 8.08 1799.0 1351.0 129.5 71.4

3 引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水范圍比選

圖1 水稻缺水量與減產(chǎn)系數(shù)關(guān)系曲線圖

圖2 小麥缺水率與減產(chǎn)關(guān)系曲線圖

引江濟(jì)淮工程是作為長(zhǎng)距離跨流域調(diào)水工程，農(nóng)業(yè)灌溉受水區(qū)范圍除考慮國(guó)家糧倉(cāng)生產(chǎn)能力和保持糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)因素外，還必須考慮其經(jīng)濟(jì)合理性。綜合工程定位、配套工程等，此次引江濟(jì)淮農(nóng)業(yè)供水范圍主要界定為輸水干線沿途農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水和淮河干流蚌埠閘傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)，并兼顧經(jīng)濟(jì)合理性適當(dāng)擴(kuò)大部分補(bǔ)水灌溉范圍，淮河支流灌區(qū)末端或配套設(shè)施建設(shè)任務(wù)繁重的原則上不予考慮。

現(xiàn)有輸水沿線補(bǔ)水范圍主要包括長(zhǎng)江片巢湖、菜子湖周邊補(bǔ)水灌區(qū)面積724萬(wàn)畝?；春痈闪靼霾洪l傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)主要包括沿淮兩岸灌區(qū)、茨淮新河灌區(qū)、懷洪新河灌區(qū)和永辛河灌區(qū)等，涉及到的計(jì)算單元包括蚌埠閘上淮南、淮南窯河閘上、合肥窯河閘上、六安東淝河閘上、六安東淝河閘上、蚌埠閘上淮北、阜陽(yáng)臨淮崗閘上、六安臨淮崗閘上、西淝河閘、亳州朱集閘上、阜陽(yáng)插花閘上、亳州闞疃閘上、上橋閘和蚌埠新胡洼閘，淮河干流傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)總面積為813萬(wàn)畝。

引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍的選擇主要基于規(guī)劃范圍內(nèi)水資源供需平衡基礎(chǔ)上，結(jié)合工程布置、補(bǔ)水條件及農(nóng)業(yè)供水成本等因素，在輸水沿線和淮干傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)813萬(wàn)畝基礎(chǔ)上，重點(diǎn)比較淮河干流蚌埠閘上傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)以外的淮河以北新增一級(jí)提水灌區(qū)和二級(jí)提水灌區(qū)面積的農(nóng)業(yè)補(bǔ)水灌區(qū)方案，形成三個(gè)比較方案。現(xiàn)分別就三個(gè)方案從引江流量、入淮流量、單方水投資、年利用小時(shí)數(shù)、淮河灌溉補(bǔ)水面積等角度進(jìn)行比較，見表2。

方案一：在現(xiàn)有淮河干流蚌埠閘上傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)基礎(chǔ)上，增加淮河以北一級(jí)提水灌區(qū)作為引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍，即增加阜陽(yáng)潁上閘、亳州蒙城閘和蚌埠固鎮(zhèn)閘和宿州固鎮(zhèn)閘四個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上農(nóng)業(yè)灌溉面積，增加補(bǔ)水灌溉面積152萬(wàn)畝，淮河流域補(bǔ)水灌溉面積達(dá)到965萬(wàn)畝。該方案引江調(diào)水規(guī)模為290m3/s、引江水量為35.13億m3，入淮規(guī)模為260m3/s、入淮水量為26.96億m3，引江年利用小時(shí)數(shù)為3268h，至淮河平均單方水投資為15.38元/m3。

方案二：在現(xiàn)有淮河干流蚌埠閘上傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)基礎(chǔ)上，增加淮河以北一級(jí)和二級(jí)提水灌區(qū)作為引江濟(jì)淮工程農(nóng)業(yè)補(bǔ)水范圍，即增加阜陽(yáng)潁上閘、亳州蒙城閘、蚌埠固鎮(zhèn)閘、宿州固鎮(zhèn)閘、阜陽(yáng)阜陽(yáng)閘和亳州渦陽(yáng)閘六個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上農(nóng)業(yè)灌溉面積，增加補(bǔ)水灌溉面積391萬(wàn)畝，淮河流域補(bǔ)水灌溉面積達(dá)到1204萬(wàn)畝。該方案引江調(diào)水規(guī)模320m3/s、引江水量37.52億m3，入淮規(guī)模300m3/s、入淮水量為28.92億m3，引江年利用小時(shí)數(shù)3121h，至淮河平均單方水投資15.57元/m3。

方案三：該方案是以航道控制斷面輸水規(guī)模為基礎(chǔ)，引江能力為300m3/s、入淮能力為280m3/s。在滿足城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水、輸水沿線灌溉補(bǔ)水和淮河蚌埠閘傳統(tǒng)補(bǔ)水灌區(qū)用水的基礎(chǔ)上，經(jīng)長(zhǎng)系列調(diào)算，可增加向一級(jí)提水灌區(qū)（阜陽(yáng)潁上閘、亳州蒙城閘和蚌埠固鎮(zhèn)閘和宿州固鎮(zhèn)閘）補(bǔ)水152萬(wàn)畝，同時(shí)還可以向二級(jí)提水灌區(qū)的沿河周邊地區(qū)增加120萬(wàn)畝補(bǔ)水灌溉面積，合計(jì)增加272萬(wàn)畝補(bǔ)水灌溉面積，向淮河流域總補(bǔ)水灌溉面積1085萬(wàn)畝。經(jīng)分析，該方案引江調(diào)水規(guī)模為300m3/s、引江水量為36.28億m3，入淮規(guī)模為280m3/s、入淮水量為27.85億m3，引江年利用小時(shí)數(shù)為3169h，至淮河平均單方水投資為15.07元/m3。

綜合以上分析，從可比投資上看，方案一最小，方案三次之，方案二最大；從灌溉補(bǔ)水面積上看，則方案一最小，方案三次之，方案二最大；從單方水投資上看，方案三最小，方案一次之，方案二最大；從引江年利用小時(shí)數(shù)上看，方案一最大，方案三次之，方案二最小。從三個(gè)方案的單方水投資上看，經(jīng)濟(jì)上均是合理的，鑒于引江濟(jì)淮工程須結(jié)合航運(yùn)建設(shè)，從綜合利用上考慮，此次推薦方案三，即引江規(guī)模為300m3/s、入淮規(guī)模280m3/s，向淮河流域總補(bǔ)水灌溉面積1085萬(wàn)畝。

表2 引江濟(jì)淮工程調(diào)水規(guī)模方案綜合比選表

方案 灌區(qū)補(bǔ)水面積（萬(wàn)畝）沿淮淮北灌區(qū) 調(diào)水規(guī)模 扣除航運(yùn)分?jǐn)偤蟊容^投資（億元）調(diào)蓄庫(kù)容（億m3）引江 入淮流量（m3/s）水量（億m3）流量（m3/s）水量（億m3）至淮河平均單方水投資（元/m3）引江年利用小時(shí)數(shù)（h）方案一 965 2.87～3.90 290方案二 1204 2.87～3.90 320方案三 1085 2.87～3.90 300 35.13 37.52 36.28 260 26.96 414.7 15.38 3268 300 28.92 450.2 15.57 3121 280 27.85 419.8 15.07 3169

圖3 引江濟(jì)淮工程淮河流域補(bǔ)水灌溉面積示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

引江濟(jì)淮工程利用向安徽沿淮淮北地區(qū)和河南省豫東地區(qū)供水，規(guī)劃利用工程向輸水沿線及調(diào)蓄區(qū)周邊農(nóng)業(yè)進(jìn)行補(bǔ)水是必要和合理的，根據(jù)方案比選在航運(yùn)控制斷面的前提下，引江口門設(shè)計(jì)規(guī)模300m3/s、入淮規(guī)模280 m3/s的工程條件下，可向安徽沿淮淮北地區(qū)1085萬(wàn)畝農(nóng)田提供灌溉補(bǔ)水，以保障灌區(qū)達(dá)到設(shè)計(jì)保證率，切實(shí)發(fā)揮工程的綜合效益，保障糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食生產(chǎn)供水安全

（專欄編輯：顧 梅）