第二节 规划
大别山5座大型水库的建设,促进了淠史杭灌区的开发。丘陵区经常出现严重干旱的现实和区域农业生产发展的要求,扩大了规划的视野。50年代初规划佛子岭、响洪甸两座水库的灌溉范围时,只着眼于本支流下游的平畈区,后来演变为根据地形特点“引水上岗”和切开分水岭,调引大别山区水资源,实行较大区域内统筹规划水土资源的新思路。由于规划设计指导思想正确、技术经济指标合理,淠史杭总体规划与总体设计,获安徽省1986年科技进步一等奖。
一、规划演变
1952年,佛子岭水库投建后,六安专区治淮指挥部工程处应开发灌区的需要,对淠河右岸地区进行查勘。11月编成《淠右灌溉工程初步设计书》,设计灌溉面积为108.9万亩。1956年4月,淮委完成了《淮河流域规划报告》,指出:安徽中西部丘陵区因耕地多、径流量少,只能满足农田所需水量40%,要求建设以淠河为水源的两河口灌区。其范围扩大到东淝河和巢湖流域的大潜山区域,发展灌溉面积450万亩。1956年响洪甸水库破土动工。淮委勘察设计院淮南组循今日的淠河总干渠、淠杭干渠、淠东干渠及滁河干渠上段渠线进行查勘。其范围西起两河口,东跨淮南铁路,南至六安孙岗、肥西山南,北达寿县城关。1957年底、1958年初,《开发淠河灌区的规划报告》和《计划任务书》相继完成,并上报水利部。省水利厅设计院和六安专区史淠航灌工程指挥部对淮委的规划设计文件作了新的补充和修改,共同编制了《淠河航灌工程扩大初步设计》。工程据此动工兴建。
1954年梅山水库投建,《梅山水库工程设计》提出:利用水库水,按90%的保证率,灌溉下游农田64万亩的意见。于是皖、豫两省同时着手进行开发梅山灌区的准备工作。《淮河流域规划报告》对开发梅山灌区也作了论述。是年2月至3月,以淮委设计院为主,安徽、河南省水利厅配合,对梅山水库以下史河流域及沣、汲河流域进行了查勘,提出了《梅山水库灌区规划报告》,并报水利部。11月批复同意。
1958年5月,淮委设计院领导亲自率队到霍邱进行复勘,并提出了切开平岗,引水至沣、汲河上游,灌溉史河、淠河之间3500平方公里的《梅山水库灌溉工程(安徽沣、汲河流域灌区)计划任务书》。几个月后,未等批准,就据此蓝图实施。是年底,安徽省水利厅设计院与六安专区史淠沟通航灌工程指挥部共同编制完成《史河航灌工程扩大初步设计书》。
1957年,淮委设计院在《巢滁皖流域规划》中,提出“青山水库不灌巢湖流域,而按其极限库容发展淮南灌区。兴建龙河口水库,灌溉杭丰、金汤和庐北灌区的全部,以及桐庐灌区鲁王河以东部分90万亩农田”的意见。是年,舒城县向省政府呈送了“关于请提前兴建龙河口水库的报告”。1958年8月,六安专员公署编制的《龙河口水库设计任务书》上报水利部和安徽省水利厅。9月,史淠航灌工程指挥部组织查勘,10月开始设计,12月下旬计算基本结束。这时数万民工早已云集龙河口,水库工程开始动工。此后,复勘、测量、钻探与施工同时进行。1960年2月,《淠史杭沟通综合利用工程(杭埠河部分)扩大初步设计书》及《龙河口水库工程扩大初步设计书》补编完成。
1958年淠史杭工程全面动工。此时,全灌区的设计灌溉面积为1218万亩。其中自流灌溉面积为923.4万亩。
1962年,中央对1958年后兴建的工程项目进行清理审查,要求淠史杭工程在作出修正规划的基础上编报设计任务书。1963年秋,对淠、史、杭3个灌区的规划又重新作了修正。1964、1966年分别完成淠河灌区(第一期工程)、史河灌区、杭埠河灌区舒庐干渠(扩大)等3个《初步设计任务书》。修正后的规划固定渠道按灌溉田亩定为7级(原为6级):总干渠控制面积在200万亩以上;干渠为200~30万亩;分干渠为30~10万亩;支渠为10~1万亩;分支渠为1~0.5万亩;斗渠为0.5~0.2万亩;农渠为0.2~0.05万亩。并重新划定2条总干渠的起迄点,增设潜南干渠、杭淠干渠。对分干渠以上的渠道及提水灌区的范围、布局作了部分调整,并且提高了建筑物防洪标准。淠、史、杭3个灌区面积分别改为660万、285万(不包括河南省固始、商城两县梅山灌区面积)、151万亩,总计1096万亩。至此,3个灌区的范围、主要工程项目等总体设计内容最后确定下来。
1980年,根据灌区续建任务大、工程不配套、用水浪费严重等问题,对3个灌区又制订了续建工程规划。1980年决定增建以自然河湖为补给水源的抽水站,以提高灌溉保证率。对部分工程作了些调整,但灌区总的规模基本未变。确定远景灌溉面积为1100万亩,其中自流灌溉839万亩;近期续建配套面积1026万亩,其中自流灌溉821万亩。1983年4月,水利部批准了续建工程规划。
二、总体规划
淠史杭工程总体规划的指导思想是:蓄、引、提并举,充分利用一切水源,扩大灌溉面积,建立一个渠、库、塘、站联合运用和大、中、小型工程相结合的“长藤结瓜”式的灌溉系统。灌溉为主,综合利用。
按照这一要求,渠系网有输水和蓄水两个系统,既有来水路,又有聚水处。渠为“藤”,塘、库为“瓜”。藤有主、支之分,瓜有大小之别。主藤连支藤结大瓜;支藤接主藤结小瓜。
根据本地区水土资源分布不均衡的特点,淠史杭工程规划从最大限度地合理利用水资源出发,打破行政区域的界限,实行跨流域引水、配水。北流入淮的淠河水不仅向东引入东淝河、洛河流域,而且有3条干渠向南、向东穿过江淮分水岭。淠河灌区有三分之一的灌溉面积在长江流域。梅山水库之水供豫、皖两省共用,受益面积之比为1∶3。史河之水引至沣河、汲河上游,大体上循史、沣、汲、淠4条自然河道之分水岭居高临下,自流灌溉。舒城杭埠河龙河口水库水分两路,一路北上,过丰乐河入六安境,与淠河总干渠相通;一路东行,跨西河,深入巢湖地区的县境。
为提高整个灌溉系统水资源的利用率,灌区工程规划规定,在尽可能利用当地水资源的基础上,引用外水把灌区边缘的自然河湖水作为补充水源;并强调了塘坝和反调节水库的重要作用。规划确定灌溉、防洪、排涝兼顾;灌溉、航运、发电、城市供水综合利用。为了结合通航,对总干渠、干渠的底宽、水深、护岸、渠道的曲率半径,跨渠建筑物的净空高度等,均作了相应的考虑。灌区大部分为丘陵,地形高差变化大,渠系布置上,尽量控制水源的高程,以满足自流灌溉的要求,并利用灌溉输水流量和跌差,建水力发电站。
三、工程布置
淠史杭灌区渠首引水方案、位置选择、引水流量及引水位等均作过方案比较。从效益、工程量、易于实施等方面综合考虑。淠河灌区选定了横排头建坝,灌区内建反调节水库的方案;引水流量为300立方米每秒,引水位是52.5米。这一引水位既不淹没上游较大集镇和公路,下游深切岭、高填方工程相对减少,又可满足淠东平原和瓦西丘陵区自流灌溉的需要。史河灌区渠首地址原先定在红石嘴,因要多淹没金寨1500亩耕地而上迁至老河岔。杭埠河灌区渠首龙河口水库,原要求在其上游多建小水库,以利调节,后因涉及淹没迁移,没有采纳。
渠道布置依地势而定。诸干渠之灌区,多以大的自然河道为界。总干渠、干渠多行于丘陵,渠线或依岗脊布置,或以等高线半挖半填,比降一般为1∶10000。高填方处比降小,深切岭处比降大,这样有利于调节流速,节省土方。小的切岭采用单式梯形断面。深切岭段,则在渠底以上每隔5米留一平台,并开挖纵横截水沟,以利固坡。高填方段,平台作于背水坡。渠堤坡度,近水坡为1∶2.5,背水坡为1∶3~1∶5。分干渠以下相应的纵坡较大,边坡系数较小。支渠纵坡多为1∶5000。
灌区反调节水库的设计标准,起初比较低,以后接受了1975年8月河南大水造成水库垮坝的教训,普遍提高了设计标准。一般均改为:中型水库50~100年一遇洪水设计,300~1000年一遇洪水校核;小(一)型水库设计和校核标准则分别为20~50年和100~300年一遇;小(二)型水库为20年和100年一遇。
在渠系网上,布置有数以百计的抽水站。在灌区边缘地方,抽水站将自然河湖作为补给水源,以备不测之需。灌区内,以渠道、水库为水源的抽水灌区面积很大。淠河灌区抽水灌溉田亩占该灌区的34.7%;史河灌区提水灌溉田亩占灌溉面积10%;杭埠河灌区最少,占2.2%。
四、水量平衡计算
灌区现有水田平均占耕地76%;双季稻平均占耕地14.8%。塘坝、水库、区间及灌区内反调节水库多年平均来水量合计为87.52亿立方米,渠首引水流量合计为550立方米每秒。补给站一级抽水能力合计为109立方米每秒。按续建配套完成后的灌溉面积计算,渠系水利用系数淠、史、杭3个灌区分别为:0.65、0.69、0.69。30年平均缺水量分别为1.8、0.6、0.25亿立方米;保证率分别为81%、81%、84%。按远期灌溉面积计算,3个灌区补给站抽水能力分别为55、22、36立方米每秒,渠水利用系数分别为0.65、0.69、0.69。30年平均缺水量分别为2.2、0.76、0.35亿立方米;保证率分别为74%、77%、77%。水量平衡按30年平均值计算,淠、史、杭3个灌区净综合灌溉定额分别为251、239、355立方米每亩。灌溉需用水量分别为346、314、469立方米每亩。缺水量分别为29、23、18立方米每亩。按保证率80%计算,净综合灌溉定额分别为337、310、458立方米每亩。灌溉需水量分别为480、422、629立方米每亩。