水工杂文
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桂林漓江调节补水发展研究

本文论述了漓江调节补水的必要性,概述了补水规划的分期补水目标流量及其内容,并对各期补水规划提出建议。

关键词:桂林漓江-补水规划-建议

漓江是桂林的母亲河,为珠江流域西江水系的桂江上游段,发源于广西兴安县西北的越域岭主峰猫儿山,由北向南流经兴安、灵川、桂林、阳朔、平乐等市县,与支流荔浦河、恭城河汇合后称桂江。流域北面与长江流域资水毗邻,西面与柳江流域毗邻。上游的灵渠是秦代开通湘江和漓江的著名古运河,桂林至阳朔的86km航道著称黄金水道。

1 漓江调节补水的必要性

桂林市区以上(即渡头水文站断面以上)漓江干流长105km,流域面积2762km2,属山区丘陵雨源性河流,雨量充沛,水量丰富,市区以上多年平均径流41.9亿m3(平均流量133m3/s),但年内分布很不均匀,汛期3—8月流量占80%以上,枯水期流量严重不足,如1951年2月7日最枯流量3.8m3/s,1956年12月最小月平均流量5.9m3/s。如此枯水状况呈现水浅滩裸,景观和水环境受到严重影响,桂林至阳朔的86km黄金水道(照片H-7、照片H-8)仅剩局部江段可供游船通航,甚至中断;由于枯水流量甚小,江水稀释、自净能力降低,氨、氮、粪大肠菌及石油类严重超标,水质恶化,曾出现城市供水告急等严重缺水局面,水的问题一度困扰着桂林市各项事业发展,漓江调节补水势在必行,刻不容缓。

2 漓江补水总体规划简介

在《桂林漓江补水工程总体规划》(广西水利电力勘测设计研究院2001年8月编,以下称《补水规划》)中,拟在漓江上游和邻域建多座调节水库,向漓江枯水期(主要分布在9月至次年2月)补水,规划分为四期实施,各期补水工程建成后,可使桂林漓江枯水期达到不同目标流量,即一期达到30m3/s,二期达到45m3/s,三期达到80m3/s,四期由柳江上游寻江、义江和浔江结合发电引水补入漓江一级支流桃花江,桃花江在市中心的象鼻山下汇入漓江,使漓江再获水源。各期补水工程布置见图1,以下分节概述各期规划及本文作者建议。

3 一期补水实施状况及建议

针对漓江枯水期流量严重不足状况,桂林市曾于1987年开始实施由1961年在上游甘棠江建成的青狮滩水库补水,称一期补水,拟达到市区枯水期目标流量30m3/s的水平,设计月保证率93%,以维持航道最小水深0.75m通航要求,设计多年平均补水量约1亿m3

据统计,一期补水实施以来,实际年均补水量超过设计补水量25%左右,但补水月保证率却仅达70%,黄金水道也常被中断游览;2002年建成的“两江四湖”景区[1],在叠彩山和象鼻山升船机的下游通航水位也出现偏低现象,影响景区游船通航。达不到目标流量的原因,除区间径流、用水因素外,看来与包括管理和监测调控欠严密有关,致使补水期部分时段超泄,部分时段欠泄,据此提出以下改善建议:

(1)建立青狮滩水库至桂林区间干支流的流量监测断面;建立区间凑泄调节自动化调控系统,由调控中心集中控制。

图1 漓江调节补水示图

(2)落实并合理分配各行业补水效益,集中统一管理。

(3)同时申请开展漓江补水课题研究,科学监控调节,最大可能避免超欠泄,并为二期、三期补水奠定技术基础。

(4)节约工农业用水是我国的国策,特别是当前灌溉用水方面,如青狮滩水库灌溉面积约40万亩,年均毛用水量3.8亿㎡,渠系利用系数约为0.5,有节约用水的潜力。

目前,桂林市的自来水厂多从市区漓江取水,为提高引水保证和水质,宜尽快实施直接从青狮水库取水,建管道输水至桂林市区水厂。

4 二期调节补水及建议

二期补水拟在市区实现枯水期目标流量45m3/s,月保证率91.1%,相应补水量约2.45亿m3,工程项目有五里峡水库引水工程、小榕江引水工程、思安江水库和市区吴家里橡胶坝壅水工程。

笔者认为,已在朝天河建成的思安江水库补水,是在市区下游16km的大圩镇附近汇入漓江,仅对黄金水道81%航段有一定补水作用,没有补给漓江市区段流量。吴家里壅水坝仅起抬高中心城区段的漓江水位作用,是否会造成不利的环境影响,尚无定论,但小东江整治工程具有吴家里壅水的部分功能,可先整治小东江工程,吴家里工程暂缓安排[2]。五里峡和小榕江引水工程较简便,当前正在实施,是很经济合理的项目。

五里峡水库位于兴安县湘江水系漠川河中游,控制流域面积340km2,年平均径流量3.56亿m3,已建成浆砌石坝高62m、库容9995万m3的年调节水库,灌溉面积约10万亩,设有总干、北干和南干,总干和南干共长23km,南干设计流量14m3/s。仅需将已建成的南干渠延长约400m,即可将南干渠汇入漓江上游的石龙河,实现规划补水流量8m3/s。

二期补水规划另一个项目是在漓江上游支流小榕江中游建一座低水头引水枢纽,坝址以上控制流域面积164km2,多年平均径流3.15亿m3。规划引水枢纽最大坝高16.5m,溢流段坝高7m,在保留坝下游基流大于2m3/s的条件下,设计引水流量8.5m3/s,建长7.5km的引水隧洞,在甘棠江的支流东江左岸进入青狮滩水库,经青狮滩调节后补水。

补水规划给出:五里峡年均出库补水量9088万m3,水榕江补入青狮滩联合调节后年均出库补水量15631万m3,已建成的思安江年均出库补水量5771万m3,以上三项工程年均出库补水量共30490万m3 可在桂林市区实现有效补水量21297万m3,尚缺水量3154万m3,基本达到枯水期桂林市区目标流量45m3/s,补水天数约144天,月保证率91%,据此推算在补水期内日平均补水流量约20m3/s。

笔者对二期补水还有以下建议:

(1)青狮滩水库在当前和今后均承担调、供水任务,任重道远,应规划实施好库区周边村镇居民的生活生产安排,建设好生态环境,防止库区污染,保证水库水质是非常重要的长期任务。

(2)五里峡水库库容9995万m3,临近大型水库标准,水量较丰富,除加强水库全面管理外,有无增大补水潜力,值得进一步研究。

(3)在一期补水调控管理数据的基础上,进一步做好二期补水调控课题研究。

(4)思安江水库补水量约占二期补水量18.8%,如上所述,由于该工程的补水流量未通过桂林市区,扣除该库补水量后,桂林市区可实现年均有效补水量则约为1.73亿m3,尚缺0.72亿m3,约缺少补水流量5m3/s,可能达不到实现目标流量45m3/s(91.1%月保证率)的期望。为此可进一步研究提高青狮滩水库、五里峡水库两库补水调节能力,如提高灌溉水利用率、进一步研究水库各项特征水位,如五里峡水库由年调节改为多年调节的可能性等。

5 三期补水及建议

《补水规划》中,三期补水拟在漓江市区段实现目标流量80m3/s,规划项目有漓江上游支流陆洞河的斧子口水库、川江的川江水库(正建),跨流域引水的柳江流域上游寻江的江底水库,以及城北郊赵家桥日调节池。斧子口水库总库容2.31亿m3,年均补水量1.66亿m3;川江水库总库容1.25亿m3,年均补水量0.79亿m3;江底水库总库容6.43亿m3,需建江底至青狮滩水库引水隧洞,洞长23.5km,流量30~50m3/s,年均补水量3.23亿m3;上述三座水库年均出库补水量5.68亿m3。加上一期、二期补水在内,补水规划认为可使漓江枯水期目标流量达到80m3/s(月保证率90.5%),并可提高一期目标流量30m3/s的保证率至99.7%,漓江航道由Ⅶ级提高到上级批准的Ⅵ级航道。

笔者认为,江底水库补水量约占三期补水量57%,是达到目标流量的关键,该库坝址虽属桂林市所辖,但有部分库区涉及邻省,还需进一步按程序开展工作,包括坝址、坝高、发电和引水等综合方案比选。在桂林北郊漓江干流建赵家桥日调节池,对调节目标流量可起到补偿作用,应及早开展可行性研究工作。

6 四期补水规划及建议

柳江流域上游义江、寻江等支流水力资源丰富,补水规划提出可结合水力资源开发,跨流域引水至桃花江。拟在柳江支流洛清江上游的义江建华镜水库,浔江建浔江水库;柳江上游支流寻江的平寨河建平水江水库,三门河上游建黄沙水库;以及相应的引水发电工程,形成约10万kW梯级水电站群,在保持洛清江基流的条件下,在五通镇附近将水电站群下游部分尾水流量引入桃花江,年均约可补给1.8亿m3,枯水期可补给约5m3/s,以解决桃花江枯水期水量不足,全面改善桃花江的水环境,以及南溪河等的水环境,形成更加全面良好的城市水环境。桃花江在市区象鼻山汇入漓江,四期补水也将给漓江新添水源。

笔者认为,桃花江是两江四湖景区之一,2010年已建成了徐家和肖家两座船闸,形成了市区至芦笛岩的航线,但有枯水期流量不足问题,除抓紧进行四期补水的前期工作外,当前可先由漓江补水,经桂湖至桃花江肖家船闸上游,枯水期补水0.5~1.0m3/s,四期工程实现后再由桃花江反补部分水量至四湖和漓江。

7 结语

漓江水量较丰,唯分布不均,在上游建库调节补水是必要和可行的;柳江流域上游水力资源丰富,上述跨流域引水规划与发电相结合是合理的。期望在上述规划基础上进一步做好前期工作,实现补水目标,将更显这座山水名城魅力,促进桂林各项事业跨越发展。漓江枯水期流量达到80m3/s后,不仅可改变漓江的水环境,对珠江干流的水环境也必将十分有利。

原文刊于《人民珠江》2012年第1期。本文撰写过程中参考了广西水利水电勘测设计研究院编写的《桂林漓江补水工程总体规划报告》(2001),谨此致谢!

参考文献

[1]黎运棻.桂林中心城市环境水利规划[J].水利发展研究,2002(11):58-60.

[2]黎运棻、黎嘉宁.桂林中心城市环境水利回顾和发展研究[J].山西水利科技,2011(1):3-5.