摘要:引滦入津供水20年,发挥了巨大的经济效益和社会效益,本文系统总结了引滦入津工程调度管理工作的经验及存在的问题,并提出引滦入津工程可持续发展利用的对策和建议。对跨流域引水工程的管理具有一定的参考作用。
关键词: 跨流域;调水;运用
1983年9月11日,随着位于河北省迁西县境内大黑汀水库分水闸的开启,“新中国”建国以来第一个大型跨流域引水工程引滦入津工程正式通水,它的建设成功彻底解决了天津市人民喝苦水咸水的历史,并为天津市的经济腾飞注入活力。截止到2003年6月,引滦入津工程累计向天津市供水112亿m3,在丰水和平水水利年实现供水保证率百分之百。
1 工程建设的由来
天津市位于华北平原的东北部,面积11 305km2,人口800万。由于天津市地势较低,历史上称为九河下梢,天津市在历史上并不是一个缺水的城市,但由于社会经济的快速发展和气候的变迁,天津市的缺水问题越来越突出。在引滦入津工程未通水前,曾六度引黄河水解燃眉之急。由于缺水,天津市人民生活用水没有稳定可靠的来源,且引用水水质差,部分工业产品废品率高。由于长期超采地下水,造成地面沉降严重、海水入侵、湿地萎缩等一系列生态危机。由于水资源问题,造成天津市的投资环境变差,直接影响数十亿元的工程建设投资。
天津市的缺水问题引起党中央和国务院的高度重视,七十年代初国家就开始研究相应的对策。在海河流域,滦河水量相对丰沛,水质较好,为可靠的城市供水水源。1973年国务院批准了水利部水电水字27号文《关于推迟修建张坊水库,加快进行引滦工程,统一规划京津供水问题的报告》。决定修建引滦入津工程。
2 工程建设
引滦入津工程包括座落在滦河干流上的潘家口水库、大黑汀水库和引滦入津输水工程。
潘家口水库位于河北省迁西县境内,1975年3月动工,1979年12月正式蓄水,1981年首台机组并网发电。该工程由水利部天津勘测设计院设计,解放军基建工程兵00619部队施工。潘家口水库为混凝土重力坝,防洪标准为千年一遇,控制流域面积33 700km2,总库容26.3亿m3,其中兴利库容19.5亿m3。主要作用是调蓄滦河水量,是跨流域调水的水量储备空间。
大黑汀水库在潘家口水库以下30km处,主要作用是承接潘家口水库来水,抬高水头,实现跨流域供水。大黑汀水库总库容3.37亿m3,大坝设计防洪标准百年一遇,由河北省水利勘测设计院设计,河北省组织施工。
引滦入津输水工程自大黑汀水库开始到天津市,全长234km,跨越河北、天津四个县市,主要工程有引水隧洞,河道治理、泵站建设、明渠施工、倒虹吸工程、水闸建设、桥梁建设、水库工程、水厂工程等。1981年工程开始建设,1983年7月建成。
3 水量分配
滦河流域位于海河水系北部,大部分流域面积位于河北省承德市,由于上游承德地区为一个旅游城市,工业企业相对较少,对滦河的污染较轻,水质较好,为理想的生活用水水源。滦河多年平均径流量为44.5亿m3,潘家口水库以上多年平均为24.5亿m3,潘家口水库为一个不完全多年调节的水库,设计供水保证率(75%)的可供水量为19.5亿m3,根据国务院有关分水文件规定,其中10亿m3分配给天津市(工业生活、菜田用水);6.5亿m3分配给河北省唐山市(工、农业用水)。在潘家口水库来水小于75%保证率时,根据分水方案相应增大天津市的用水比例,在特枯水利年度动用潘家口水库死库容供水时。其水量全部供给天津和唐山的工业和生活用水。滦河多年平均径流量44.5亿m3,而设计外调水量为19.5亿m3,外调水量占多年平均径流量的45%,接近国际上公认的流域水资源开发程度(外调水量)的阈值(40%),对滦河生态造成了一定的影响。
4 管理机构和兴利调度
在潘家口水库截流蓄水后,1980年成立了水利部潘家口水利枢纽管理局,1986年将河北省大黑汀水库划归水利部,成立了水利部海委引滦工程管理局。负责管理潘家口和大黑汀两座水库和引滦工程分水闸。天津市和河北省也相继成立了天津市引滦工程管理局(天津市)和河北省引滦工程管理局(唐山市)。
引滦枢纽的水量调度采用按水利年度的计划调度供水方式,分为枯水期调度和汛期调度两部分。枯水期调度为每年10月到第二年6月,每年9月由天津市根据本区各水库和河道的蓄水情况提出本水利年度的引水计划,报水利部海委引滦局。海委引滦局根据潘家口水库蓄水情况和预报枯水期来水情况,确定水利年度可分配水量和两省市的分水指标。并根据两省市用水计划,编制水利年度水量分配意见,报上级部门批准实施。在遇特枯水年份,水库蓄水量满足不了两省、市的需水要求时,水量分配、调度由海河水利委员会统一协调调度。汛前6月份,天津市引滦局向海委引滦局报送汛期引水计划,并由海委引滦局核准并安排实施。
5 水费计收
天津市的供水水量按国家文件规定,以大黑汀水库分水闸计量为准,海委引滦局和天津市引滦局分别在引滦分水闸以下,入津总干渠上建立测流断面实施计量监测。计量结果相差不大。
国务院83(44)号文对引滦枢纽的水费计量结算做了明确规定,引滦水价实行月末结算制,迟交水费征收滞纳金。水价实施国家定价,并经过多次调整,工业水价,从82年的0.035元调整到目前的0.156元。但仍未达到成本水价。
6引滦供水存在的主要问题
6.1 供水计划性差、水资源浪费严重
引滦枢纽的调度供水,由于一直沿用计划经济体制下的供水管理体制,采用计划供水的调度方式,计划引水量由用水户自行确定。在潘家口水库丰水年的情况下,没有任何约制,所报用水计划往往高达9至10亿m3,而天津市多年平均引水量不到6亿m3,两者相差悬殊,这样造成引滦枢纽调度困难,易造成汛前水库预留备用水量过多,汛前集中弃水,损失发电效益,影响水库安全度汛。
6.2水价不到位、水费收缴难
引滦水价虽然经过多次调整,但目前仍未达到成本水价,造成管理单位亏损严重,效益降低。由于海委引滦局目前为一个自收自支的准公益性水利管理单位,由于水费不能及时收取,影响管理单位正常工程管理任务的实施、造成调度、运行管理困难。
6.3死库容计量难
根据国家有关文件规定,动用潘家口水库死库容供水,水费加倍计收,潘家口水库死水位180.00m,死库容3.31亿m3,供水最低水位160.00m, 相应库容0.8亿m3,死库容水量2.51 亿m3(静态库容)。而动用潘家口水库死库容供水期间的来水量,即动态死库容量是否计入死库容供水水量之中呢?笔者认为之所以动用死库容水量加倍收费,是因为180.00m水位即是潘家口水库死水位也是水库的发电最低水位,180.00m以下的水量无法发电,并在今后相当长的时间内影响水库发电出力,造成水库损失发电效益,需通过加倍水费来弥补发电损失,同时也起到节约水资源的目的。而水库处在180.00m以下水位时,来水量同样无法发电,使用这些水量供水同样损失发电效益,故水库180.00m以下调节的水量,应计入死库容供水水量之中。既采用动态死库容计量死水位以下的供水。
6.4枯水年系列调度难
滦河在潘家口水库建成后,一直处于丰水期,供水量一直能保证。但从1999年开始到2002年,连续4年处于枯水期,潘家口水库来水量偏少,供水严重不足。2000年汛前天津市出现了严重旱情,生活用水供应不足,根据这一情况引滦枢纽不得不调整调度方案,采取减少农业供水、限制工业供水、保证城市供水的调度原则,通过调度方案的实施有效地缓解了天津市用水紧张的局面。但由于河北省唐山市稻田种植面积较大,准备不足,农业生产遭到一定的损失。2000年汛后潘家口水库蓄水不足,没有达到正常蓄水位,无法满足天津市的用水需求,天津市不得不采用“引黄剂津”保天津市的供水。
2002年滦河流域为平水年,潘家口水库蓄水量完全可以满足天津市和唐山市的工业和城市生活用水量,但根据分水原则,存在河北省一部分的农业用水指标,天津市的工业及生活用水,分配水量不足。鉴于此,天津市试图购买河北省部分农业用水指标,但由于水权转让的政策法规和技术规范没有形成,水费测算没有理论和实践依据,不能形成一个有效的可操作性强的水市场。故天津市和河北省没有达成水权转让协议。天津市不得不在2002年汛后再次“引黄剂津”。
7对引滦入津可持续发展的探讨
7.1实施水价改革,避免水资源浪费
目前滦河水量调度的计划性差,和水价形成机制和很大的关系,要改革现有的计价方式,积极推进“两部制”水价,累进制水价,季节性水价。签定供水合同,增加供水、引水制约因素。保持用水计划的准确性和严肃性,节约用水,确保水资源发挥最大的效益。
7.2树立水权观念,建立水市场
水权即水资源的使用权,引滦枢纽工程在投入运用时,已对水权进行了详细的划分。在丰水年滦河水量有保证的时候,水权观念淡漠,但在平水和枯水年份水资源短缺时水权尤显重要。要实现水资源的合理利用就必须尊重水权,建立水市场。运用价格杠杆作用,合理配置滦河水资源。河北省枯水年份在确保农民利益不受损失的前提下,可考虑有偿转让部分水权,将部分效率底的农业用水指标转让给天津市,用于工业及城市生活。根据测算天津市购买河北省农业用水指标比“引黄剂津”在经济上合算,且水质好,水量损失小、调度灵活。现阶段应加强对水权转让的形式、条件、价格测算等的研究。尽快建立水权转让机制,实现水资源的合理流通。
7.3加强水源水库调度运用的研究
潘家口水库为天津市的可靠水源,由于库容有限不能达到完全多年调节,但目前华北地区水资源严重短缺,水环境恶化。因此加大对水库调度运用的研究争取多蓄水尤为重要。要下大力提高长期和短期洪水预报的精度,建立调度决策支持系统。开展洪水风险调度的研究,加强防洪非工程措施建设,提高水库调度运用水平,努力实现洪水资源化。
7.4实现滦河流域水资源的统一管理
潘家口水库以上流域大部分处在河北省承德地区,水库上游利用滦河水开发了大量的稻田,用水基本没有节制,浪费严重。2000年春季流域旱情严重,上游大部分水量被截流,造成潘家口水库断流100天,水库春季没有蓄到水,直接影响到水库供水。滦河水量的蓄集,一般都是由滦河1-2次暴雨洪水组成,在汛期往往由于汛限水位的限制,水库往往在发生大洪水时,产生弃水,此时要做好洪水的联合调度,下游水库要在确保水库、河道安全的前提下。充分利用好上游水库弃水,增加水库蓄水量,充分利用水资源。
7.5建立特枯年份城市供水预案
滦河如遇到特枯水年份,潘家口水库蓄水不足,天津市和唐山市的工业及生活用水将无法保障,为实现供水水量的最大化和供水效益最优,应建立特殊年份的供水预案,内容包括天气及水文因素对水库来水形势的分析预报,天津市、河北省水量分配、城市用水预测、调度方案制定及实施细则、水权转让分析、水价形成分析、联系审批方法、相关政策法规等内容。并报上级有关部门批准。一旦出现枯水和特枯水年份,做到在调度管理上有章可循。避免盲目调度带来不必要的损失。
7.6深入开展水资源保护和水环境恢复工作
滦河水质在丰水期较好,但在潘家口水库蓄水较少时,水质明显变差,水中悬浮物增多,负营养化严重,部分生化指标超标。潘家口水库为天津市、河北省工业及城市生活稳定的水源,因此加强上游地区的水土保持和工业生活污染治理尤为重要。国家需进一步加大资金投入,要加大依法治污的力度,下游收益区要加大对上游治污的支持,同时要进一步加强水质监测工作,避免水质恶化影响对城市的供水。由于引滦入津工程的运用,滦河入海水量减少,造成滦河下游地下水位下降、河口淤积、湿地萎缩、水质变差、污水灌溉等一系列生态问题,目前应加强对滦河调度运用的研究,优化调度方案,争取水库多蓄水和在丰水期多供水,增加水库的调蓄能力,争取下泄环境流量。滦河下游沿岸要做好水质保护工作,杜绝污水下泄,同时根据地理情况适当修建拦蓄水资源工程,经过多方努力改变滦河下游的水生态环境。
结语:引滦入津工程目前作为我国北方地区最大的一个跨流域供水工程,经过20年的调度运用发挥了巨大的经济效益和社会效益,水利枢纽在20年中,经历了流域丰水年组、平水年组、枯水和特枯水年组,在水库防洪和兴利调度管理运用上取得了丰富的经验。但目前我国北方地区水资源短缺的矛盾日益突出,如何提高引滦工程的供水效益意义深远。现阶段要加强对水库控制运用的研究,实现优化调度,保护水资源,建立水市场,实施水价改革,同时抓紧流域水资源规划、城市用水发展规划和水生态保护及恢复规划工作,并结合“南水北调”工程,实现水资源的合理配置。充分发挥引滦工程的工程效益。
作者简介: 丛黎明 1963年出生 高级工程师 主要从事流域防汛和水资源管理工作
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