湖北省鄂北地区水资源配置工程

湖北省鄂北地区水资源配置工程内容摘要：

30 年鄂北水资源配置工程规划实施前，受水区涉及襄州区、东津新区、枣阳市、随县、曾都区、广水市和大悟县均将超过水资源承载的最优人数，引水后受水区承载最优人口和最大人口均得到提升，但襄州区、东津新区、曾都区、大悟县的实际人也超过水资源 承载最大人数，鄂北水资源配置工程极大解决了受水区水资源问题，但受水区还需要通过节水、水资源循环利用等措施，实现区域的可持续发展。 规划实施前，评价范围生态环境状况指数 ，属于生态环境状况一般，植被覆盖度中等，生物多样性水平一般，生态系统相对稳定，但有不适合人类生存的制约性因子出现。 规划实施后，生态环境状况指数增加到 ， 区域内的生态环境有所改善，生态承载力有所增加，生态环境状况 由一般升级为良好。 鄂北水资源配置工程实施后，由于区内城镇化率的提高，区内农业人数有大12 幅度减少，区内耕地资源承载力得到 了较大提高。 （ 1）丹江口水库可引水量分析 根据有关成果计算得出， 2030 水平年丹江口水库净入库水量 亿 m3，向中线一期工程陶岔供水 亿 m3。 在不影响 前 述 基础 方案 即 中线一期工程 2030 水平 年 调水方案中 陶岔调水过程的前提下， 以 汉江 干流 控制断面的要求条件为约束，从丹江口水库下泄供给汉江中下游干流用水区的 河道 外用水中调整部分水量到清泉沟。 在 既满足汉江中下游河道内需水要求，又有相应补偿措施，能从汉江中下游各供水小区中调整给鄂北地区使用的河道外水量为 亿 m3（其中上游引提 水区 亿 m3，漳河灌区 亿 m3，兴隆灌区 亿 m3，汉川二站灌区 亿 m3），加上丹江口水库弃水 亿 m3 和原分配给唐西、唐东地区的 亿 m3 水量，可供鄂北受水区和唐西地区引用的水量为 亿 m3。 鄂北水资源配置工程所确定的引水规模和引水过程均可行。 （ 2） 对汉江中下游水文情势的影响 在多年平均、 P=10%、 P=50%设计频率下，沿程各典型断面平均流量降幅从上游至下游呈明显减少的趋势； 多年平均条件下，推荐方案实施后，黄家港断面逐月流量过程变化量范围为 9～ 90 m3/s，变 化程度为 %～ %；对比方案实施后，黄家港断面逐月流量过程变化量范围为 13～ 78 m3/s，变化程度为 %～%， 水位变幅在 ～ m 之间。 枯水年 推荐方案实施后， 黄家港断面逐月流量过程变化量范围 仅 为 1～8m3/s，变化程度为 %～ %； 黄家港断面水位变幅在 0～ 之间，仅 7月份和 10 月水位有所下降，其余月份水位基本持平。 二维水动力模拟分析表明， 鄂北地区水资源配置工程规划实施后，多年平均条件下，黄家港、王甫洲 坝下 、胡家洲、新集、襄阳、崔家营 6 个断面平均 流速减少了 ~，减少程度为 %~%； P=90%条件下， 6 个断面平均流速减少了 ~，减少程度为 %~%。 总体来说，规划实施后河道 流量 有一定程度减少，流速呈现变缓的趋势，但流速的最大变幅不超过 ，且随着沿程水量的不断恢复，河道减水对流速13 的影响将进一步弱化。 （ 3）对汉江中下游水资源的影响 1）水资源配置 鄂北地区从汉江中下游调整水量 亿 m3，其中从汉江中下游干流用水区供水中调整 亿 m3（东津新区 亿 m3，荆钟右、大碑 湾和胡集工业区 亿 m3，兴隆 灌区 亿 m3，兴隆以下 亿 m3），利用丹江口水库弃水 亿 m3。 水量调整后， 湖北 省总用水不变，只是改变了取水位置，荆门市、孝感市部分由汉江供水的用户改由长江供水。 2）汉江中下游供水影响 规划实施后， 汉江下游多年平均减少供水量为 m3，占原供水量（ 亿 m3）的 %。 1959 年受影响水量最大，为 亿 m3，占原供水量（ 亿 m3）的 %。 95%枯水年（ 1966）年供水量变化量为 亿 m3，占原供水量（ 亿 m3）的 %。 清泉沟增加引水后，汉江中下游干流减少的供水量均由当地其他水源补充，不影响河道外用水。 3）对汉江中下游闸站的影响 鄂北增加引水（清泉沟引水由 亿 m3 增加到 亿 m3）后，因可引水量分析时对枯水年份进行了控制，同时增加的水量大多在河道外用水中进行了调整，因此各断面特征水位较引水前基本无影响，设计水位和最低运行水位均无变化。 4）对汉江中下游航运的影响 按清泉沟增加引水与相应航道等级相同保证率计算丹江口断面的枯 水及中水流量 ，计算结果表明： 清泉沟增加引水后，下泄 95%频率的枯水流 量为 490m3/s，50%频率的中水流量为 498m3/s，多年平均条件下 2~3 月流量小于 490m3/s。 清泉沟增加引水后， 多年平均条件下部分月份无法满足航运要求，需对引水过程进一步优化。 5）对梯级发电的影响 清泉沟引水对汉江干流中下游各电站的电能指标均有不同程度的影响，多年平均发电量均有一定减小，减小幅度在 %～ %之间。 （ 4）对受水区水文水资源影响 14 经水资源配置平衡计算，受水区规划水平年 2030 年总需水量 亿 m3，引水后受水区供水总量 亿 m3，引水后受水区缺水量仅为 亿 m3。 工程实施后改变了区域水资源格局，引入了大量清洁水源，可以极大缓解鄂北受水区日益加剧的水资源供需矛盾。 农业灌溉保证率达到 72%以上，国民经济其他部门供水保证率达到 95%以上，满足规划目标要求。 引水工程实施后，受水区河流将返还长期被工业、生活用水压占的生态水量，使下游河流生态下泄水量得到保障， “三生用水 ”更趋于合理化；地表水供水的增加也将减少当地地下水的开采，从而有效保护地下水资源。 （ 1）水源区及水源下游区 丹江口库区 2020~2020 年 水质满足 Ⅱ 类水标准， 同时，考虑国家为保证丹江口水库 一库清水，实施了《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持十二五规划》，根据目前措施落实情况，足以保证丹江口水库水质在 2030 年保持在 Ⅱ 类水以上，可保障本规划引水水源水质安全。 1） 水源下游区 污染源预测 以汉江中下游各县市 2020 年的工业废水排放量和 COD 排放量 、氨氮排放量为基准， 预测 2030 年，汉江中下游城市 COD 排放量达 万 t/a，氨氮排放量达 t/a。 取各类污染源入河系数为 ，得到评价河段规划水平年废污水入河量为 亿 t， 主要污染物 入河量 COD 为 万 t，氨氮为 万 t。 2）水质预测 ①一维水质预测 襄阳五水厂、皇庄、仙桃、宗关断面从年际变化来看，丰水年水质较优，枯水期水质相对较差；其中襄阳五水厂断面高锰酸盐指数在枯水季节的浓度较高，氨氮的浓度在 2 月和 10 月都较高，总磷浓度的最大值出现在 2 月；皇庄断面高锰酸盐指数在 9 及 11 月较高，氨氮浓度在 11 月份达到最高，总磷浓度在 11 月份最大；仙桃断面受引江济汉工程影响，水体总体水质变化相对较为平缓；汉江宗关断面受下游武汉市城市排污影响，各预测指标浓度相应于上游 3 个断面均有所上升。 各断面水质均可以满足规划的水功能区目标要求。 15 沿程一维水质预测结果表明，丰水年，除宗关断面总磷外，其余各断面各指标水质均满足《地表水环境质量标准》（ GB38382020） Ⅱ 类水质标准；平水年相对丰水年水质有所变化，襄阳五水厂断面、宗关断面水质相对较差，均为 Ⅲ 类，其余各断面各指标均达到 Ⅱ 类；枯水年水质最差，各指标浓度较平水年、丰水年均有所增加，但均满足《地表水环境质量标准》（ GB38382020） Ⅲ 类水质标准，可以满足水功能区目标要求。 ②二维水质预测结果分析 丹江口坝址至崔家营江段利用平面二维模型进行水质预测，选择岸边水域10m、 30m、 50m、 80m 水域以及河道中泓，对各预测指标浓度进行统计。 中泓水质预测成果与一维水质预测成果基本相似，城市江段水质相对较差，非城市江段水质相对较好。 规划实施后，城市江段各指标变化程度相对较明显，尤其是襄阳江段， 90%保证率条件下，岸边水域 10m、 30m、 50m、 80m 范围内，各指标变化范围均为断面中最高，其中，氨氮变化程度显著，总磷其次，高锰酸盐指数变化相对较小，氨氮浓度左岸变化程度均在 29%以上，右岸相对较为剧烈，各水域范围浓度变化程度均达到 30%以上。 从时间角度，枯水年，规划实施对河段水质影响较大，规划实施 前后，岸边水域水质浓度变化程度明显。 岸边水域 30m 范围内基本都超过《地表水环境质量标准》（ GB38382020） Ⅲ 类水水质标准，不满足汉江襄阳开发利用区二级区水质目标要求。 选择 襄阳市政隆中排污口 进行典型排污口污染带预测，规划实施后污染带范围较实施前有所增加，总体呈长度、宽度均有所增加的趋势。 总磷和氨氮浓度形成的污染带长度较大，尤以枯水年污染带范围最大。 根据计算，枯水年该排污口污染带范围为长 4130m，宽 65m，规划实施后，该排污口污染带范围为长 4450m，宽 70m，污染带范围增大明显。 3）水环境容量变 化分析 根据《汉江中下游干流梯级开发环境影响回顾性评价研究报告》，考虑南水北调中线调水 95亿 m3，考虑汉江中下游四项补偿工程以及梯级规划全部实施后，规划水平年 COD 水环境容量为 万 t/a，氨氮水环境容量为 万 t/a。 规划实施后，推荐方案（方案一）水环境容量有所减少， COD 水环境容量由规划实施前的 万 t/a 减小到 万 t/a，减少量为 万 t/a，减小程度16 为 %；氨氮水环境容量由规划实施前的 万 t/a 减小到 万 t/a，减少量为 1364t/a，减小程度为 %。 对比方案（方案三）水环境容量变化情况相对方案一更为明显。 丹江口市江段水环境容量不变，其余江段均明显减小。 COD 水环境容量变化量达 万 t/a，变化程度为 %；氨氮水环境容量变化量达 2631t/a，变化程度为 %。 从丹江口坝下至汉江入长江口，水环境容量减少较为剧烈的河段为老河口至宜城江段，尤以襄阳江段最明显，推荐方案该江段 COD 水环境容量减少量达4025t/a，减小程度为 %，氨氮水环境容量减少量达 439t/a，减小程度为%；潜江以下县市，由于引江济汉工程运行后， 汉江流域水量得到有效的补充，水环境容量减小程度相对减弱。 （ 2）输水沿线及受水区 受水区 2030 年废水产生量主要包括 城市生活和第三产业 废水产生量， 工业和建筑业 废水产生量， 农村生活 、 牲畜 和农业灌溉排水四个方面的废水组成，经预测受水区 2030 水平年工业污染源 亿 t/a，城镇生活污染源 亿 t/a，农村生活污染源 亿 t/a，农业灌溉退水 亿 t/a。 2030 年，受水区需要集中处理的水量合计 亿 t，各分区需要集中处理的水量折算成日处理量受水区合计为 万 t。 至规划水平年 2030 年 ，若无相应的废污水处理措施及农业面源污染处理措施，唐白河、府澴河流域水体水质将呈恶化趋势。 规划工程实施不会对受水区在线和充蓄水库产生不利影响。 （ 1）水源地及水源下游区 规划 方案 实施后，清泉沟规划引水总量 亿 m3，扣除原唐西。