灌区补源工程实施方案

----1综合说明黄陂夏家寺灌区补源工程是通过工程措施将滠水河的水送到夏家寺水库，维持夏家寺库水位在46.39米以上，主要目的是解决干旱年份夏家寺灌区的灌溉和旅游景点木兰湖水位偏低问题。1.1基本情况1.1.1灌区概述夏家寺灌区范围包括黄陂区的长堰、王家河、蔡柘、甘棠、六指、塔尔、鲁台等七个乡镇，自然面积46.5万亩，计310平方公里。除此之外，红安的部分耕地也在灌区内引水。灌区原设计灌溉面积19.64万亩，目前实灌面积只有11.4万亩，规划达到灌溉面积21.64万亩。灌区以粮食作物为主，是武汉市的主要粮、棉、油产区之一，粮食作物主要有水稻、小麦、玉米、薯类、豆类等，经济作物有油菜、芝麻、花生、棉花、蔬菜等。灌区现有人口28.3万人，人口密度913人/km2，农村共有劳力11.7万人。夏家寺灌区现有大型水库一座，小型水库19座，塘堰11566口，总容积3.782亿立方米，有效容积1.68亿立方米。夏家寺水库为本灌区内唯一的一座大型水库，具有灌溉、防----洪、旅游（木兰湖旅游区）、城镇供水等多种功能，是夏家寺灌区的主要水源，夏家寺水库拦截滠水河支流长堰河，流域属湖北省水文气象第一、三、四区交界处，水库承雨面积142平方公里，河道长19公里，主河道平均坡降为2.2‰，流域为丘陵区呈扇形，植被良好。水库总库容2.9亿m3，其中兴利库容1.2亿m3，防洪库容0.79亿m3，死库容0.9亿m3，水库承雨面积142km2，多年平均径流量为0.937亿m3。1.1.2灌区现存问题(1)灌区供、需矛盾突出，灌溉保证率降低，干旱年份实灌面积仅占设计灌溉面积的60%。(2)夏家寺水库蓄水量不能满足木兰山风景区进行旅游开发的要求。(3)由于旱季缺水，导致灌区内水库及塘堰水位下降，生态环境遭到破坏。(4)灌区配套建设不完善，渠系漏水,渠系利用系数偏低。1.1.3水文气象灌区所处流域属北亚热带季风性湿润气候，受太平洋湿热气团和西伯利亚冷气团影响，降雨多为锋面雨；若遇厄尔尼诺现象，气候会表现异常，如1998年、1999年。每年6月中旬，西太平洋副热带高压出现第一次北抬，跳过北纬20º，由我国华南季节性北进至江淮一带，因北方冷空气和南方暧湿----空气常在副高边缘交汇处相互作用，从而使长江流域形成梅雨天气。据夏家寺雨量站1972年至2000年的雨量资料，夏家寺灌区多年平均年降雨量为1204.8mm。丰水年份最大年降雨量为2116.3mm（1983年），干旱年份最小年降雨量为773.1mm（1978年），在29年的降雨资料中，年降雨量在1000mm以下的年份有7年。夏家寺灌区的水资源主要为天然降雨，多年平均径流量1.69亿立方米，最大年径流量3.61亿立方米，最小年径流量0.72亿立方米。一般年份水资源利用率可达到50%。据长轩岭水文站泥沙观测资料系列分析（其资料连续序列在40年及以上），测流断面多年平均含沙量0.250kg/m3，年平均含沙量最大值为0.709kg/m3，多年平均输沙量16.336万t，多年平均输沙模数124.417t/km2。其中年最大输沙量56.9万t，发生于1968年；年最小输沙量0.814万t，发生于1978年。年最大与最小输沙量相差数十倍，这表明输沙量受河道径流量影响显著。滠水全年泥沙总量89%-98%集中在汛期，非汛期泥沙含量极少。1.2水资源论证1.2.1项目建设的必要必性（1）灌区内农业用水灌溉保证率低、覆盖率低，严重影响农业生产。----夏家寺水库原设计灌溉面积19.64万亩。水库自1970年正常畜水后，历年最大实灌面积17.0万亩，但因水库供水不足，目前仅灌溉11.4万亩。尚有8.24万亩灌溉死角。若与区内26.6万亩耕地比较，则另有几万亩耕地需要灌溉。特别是最近几年来，旅游业的发展，更加剧了农业灌溉供需矛盾，导致农业生产发展受制。据统计，自建库以来，先后出现8次大的旱灾，因缺水导致抽水库死水（即死水位以下）的次数逐年增多，时间间隔越来越短。1971年～1990年的20年间抽水库死水2次；1991年～2001年10年间，抽水库死水4次，从正常蓄水到现在，抽死水的几率高达20%，平均每5年中有一年要抽死水。（2）兴建补源工程是恢复改善灌区生态环境的需要由于该区缺水，致使水库及塘堰平均水位下降，带来了水体水质恶化，特别是灌区内的部分小型水库和大部分堰塘，每逢旱季，水体发黑发臭，生态环境也随之变坏，很多珍稀鸟类因环境恶化已迁徙，如70～80年代随处可见的白鹤如今难觅踪影。同时，该区内的养殖业也随着水质变差和植物的萎缩而衰退。因此，兴建补水工程，保持充沛的水量供应，可以恢复原有的自然生态环境，并保持生态的长期平衡。（3）社会经济的发展、特别是旅游业的发展迫切要求大量优质供水灌区水量不足，已不同程度地制约了区内工农业生产的发展和人民生活的正常进行，特别是严重影响了木兰湖（即夏家寺库区）旅游----的发展。木兰湖旅游度假区经过十几年的开发建设，已成为华中地区规模较大、档次较高的旅游区，区内建有度假村及宾馆28家，具备单次同时接待万名游客食宿的能力，素以“碧水青山山映水，明镜绿水水浮山”的美景为特色，以山水灵秀吸引游客，是黄陂区乃至武汉市吸引外商外资的“卖点”之一。但是，近几年来，由于水的供不应求，致使木兰湖年平均水位急剧下降，旅游旺季大部分时间水位在46.0米以下，离死水位44.87米不远，因而破坏了木兰湖山水相依的景色，再不能满足游客水上乏舟观景的要求。据调查，木兰湖游客量已由原来的210万人次/年逐年下降到现在的158万人次/年，下降25%，旅游业年利润由原来的920万元下降到640万元，下降30%。并且已影响到外商对黄陂区的投资。（4）兴建补源工程可为黄陂区城关提供了优质供水。目前，黄陂城区用水是在绕城而过的滠水下游段取水。由于城区的迅速扩大，人口随之急增，大量的人类活动，产生了对滠水黄陂城区段水体污染。同时工业的发展，更加剧该河段水体污染速度。因此，黄陂城区段水质已有变差趋势。兴建补源工程，为将来从夏家寺水库调水到城区（距离6.3km）创造了条件。总之，兴建该工程，可优化黄陂区水资源的配置，提高滠水水资源的利用率，提高灌区内农田灌溉的保证率和覆盖率，可保障区内人民生活用水，充分发挥木兰湖旅游业在黄陂区经济建设中的作用。所以，该工程的实施事关区内人民的安居乐业，事关黄陂经济的繁荣和可持续发展。----1.2.2工程目标及供需水平衡结果兴建补源工程的主要目标是使夏家寺灌区灌溉保证率达到80%，灌溉面积达到21.64万亩；满足灌区内工业用水和人畜饮水；为了满足木兰湖的旅游水位要求，夏家寺水库死水位由原来的44.87抬高到46.0米。使木兰湖水位高于46.39米的年份达到80%以上。灌区需水包括农业灌溉用水，工业用水和人畜饮水。规划期的灌区的引输水工程采取防渗措施以提高灌溉水利用系数，本灌区灌溉水利用系数取为0.65。规划期的多年平均灌溉需水量为12252万m3,工业年用水量为1000万m3,人畜引水量为每年1672.48万m3,规划期灌区多年平均总用水量为14924万m3。夏家寺灌区的水资源主要靠天然降雨，通过蓄水工程和提水工程加以利用，现有大型水库一座，小型水库19座，塘堰11566口，总容积3.782亿立方米，有效容积1.68亿立方米。夏家寺灌区的水源除来自蓄水工程外，目前尚无其它水源工程，夏家寺水库是该灌区内唯一的一座大型水库，直接灌溉面积17.866万亩（包括塘堰灌溉面积），多年平均径流量7740万m3。夏家寺水库除承担17.866万亩的直接灌溉面积外，还负担向19座小型水库供水的任务。小型水库总承雨面积61.03km2，灌溉面积3.774万亩，当来水不足时，可由夏家寺水库补充水源，这些水库包括人造湖、吴家寺、绵羊山等。夏家寺灌区全部蓄水工程的多年平均可供水量为11058万----m3（未含库面蒸发损失1890m3，下同）。与规划期灌区多年平均总需水量14924万m3相比，多年平均缺水量为1976万m3；70%的干旱年份年缺水量为4728万m3;80%的干旱年份年缺水量为6008万m3;90%的干旱年份年缺水量为7764万m3。80%的干旱年份最大月缺水量为3186万立方米（七月），其次为2226万立方米（八月），892万立方米（六月）。据1972~2000年的资料分析，29年中有19年缺水，最大年缺水量高达9088万立方米(1978年)，夏家寺灌区现有的可供水量按规划的用水需求，80%的年份(1972年)年缺水量高达6329万立方米，占当年需水量的44%，因此，必须寻求新的水源才能满足规划要求。1.2.3项目选址及取水地点经黄陂区有关部门多年的实地考察，补源工程拟建于滠水河边的大城潭至夏家寺水库一线。取水口设在大城潭，大城潭至夏家寺水库最近，其直线距离6.3km，沿线无大的障碍物和高山，便于布置管道、渠道及渠系建筑。长轩岭以上河段承雨面积1313平方公里，其中，大城潭以上河段承雨面积1110平方公里。根据拟定的工程方案（见后）大城潭取水点地址有2处可供选择，顺流方向依次为1#、2#站址（即取水点），详见工程平面布置图。----1.2.4大城潭多年平均可供水量滠水河是黄陂境内的主要河流，是本补源工程的取水水源。滠水河北起大别山南麓，向南流经大悟、红安、穿越黄陂全境在黄陂南部汇入长江，总流程142.14公里，总落差106.95米，流域面积2312km2。大城潭多年平均径流量4.619亿立方米，其中最大月径流量1.30亿立方米（7月），最小月径流量0.073亿立方米（1月）。计算结果表明，在不影响下游用水的前提下，大城潭多年平均可供水量3.917*108m3，1972年取水口可供水量2.8962*108m3，1979年可供水量1.7474*108m3，均大于水库最大年缺水量。1.2.5工程补水方式及补水方案由于夏家寺水库几乎90%的年份都有20%~70%的兴利库容没有被利用，采取年内或跨年度预补水方式可以弥补滠水河的流量分布不均问题，以提高夏家寺水库平均水位，其设计灌溉保证率可达到80%。取水最佳时机为春雨期和“梅雨”期。其它缺水时期可取水的机会不多。具体补水方案为：补水时间在11-5月和6-7月，分两段补水；如果在11-5月取水时，只有当长轩岭站流量大于3.0m3/s才开机；如在6-7月取水时，只有当长轩岭站流量大于5.0m3/s才开机。同时，保证夏家寺水库水位在46.0-48.44m或----46.0-48.82m之间，以尽量靠近但不突破48.44m或48.82m为目标。如果在干旱期出现长轩岭站流量大于8.0m3/s的机会时，就即时开机补水，但要保证夏家寺水库水位不超过48.82m。1.2.6工程取水量根据50%年份缺水2356*104m3及80%年份缺水6008*104m3的实际，并考虑水库多年平均库面蒸发损失1890*104m3及可供水量，确定一般缺水年份取水3500*104m3，特大干旱年份取水7000*104m3。最大月平均取水（7000/5个月）1400*104m3。多年平均年开机（每天12小时）天数125天，多年最大开机天数249天，工程实施后，多年平均缺水量由原来的4504万立方米减小到1004万立方米1.3工程地质条件1.3.1地质构造与地震夏家寺水库地处淮阳山字型构造与新华夏系构造的复合部位，滩阳山字型构造前弧西翼内弧的凹陷盆地，由太古界大别群和元古界红安群变质岩、混合岩和多期侵入岩组成，构造形迹多呈NW20～40°向展布的一系列倒转褶皱和压性断裂带。新华夏系构造在这里正处在第二隆起带和第二沉降带的交线上，滠水断裂为山字型体系中NE15°方向展布的压性兼扭性断裂构造。区----内地震历史记载较少，地震活动源分布于麻城至团风断裂，鉴于本区位于距该震源较远的西部，据《湖北省地震裂度区划图》和《构造纲要图》，地震基本烈度为小于六度区。1.3.2工程地质2002年6月武汉市地质勘察基础工程总公司对夏家寺补源工程的补水泵房和隧洞进行了实地勘探，其场区岩土的构成与特征如下：场区岩土层结构较为简单，