王曉琴

（重慶水利電力職業(yè)技術學院，重慶402160）

1 渝西地區(qū)需水量的背景分析

重慶渝西地區(qū)位于嘉陵江、沱江和長江干流三大水系的分水嶺區(qū)域，含永川、銅梁、璧山、榮昌、大足等11個區(qū)縣，是成渝雙圈的重要組成部分，區(qū)域發(fā)展優(yōu)勢明顯，是未來重慶城鎮(zhèn)發(fā)展的重要方向。但區(qū)域內(nèi)河流源短流小，徑流年際年內(nèi)分布極不均勻，自產(chǎn)水資源人均僅703m3/人，水資源稟賦條件先天不足。隨著區(qū)域建設和社會發(fā)展，水資源的開發(fā)利用已達較高程度，超過了國際公認的警戒線。近些年，來渝西出現(xiàn)城鎮(zhèn)與農(nóng)村爭水、生態(tài)環(huán)境用水被生產(chǎn)生活用水擠占，農(nóng)業(yè)灌溉用水保證率偏低，生態(tài)流量下泄不足，水生態(tài)環(huán)境日益突出的問題。預計到2030年，渝西地區(qū)生產(chǎn)生活需水總量達3.686×109m3，而目前渝西地區(qū)工程性缺水和水質性缺水嚴重，區(qū)域水資源總量僅有5.5×109m3，人均水資源量僅581m3，在充分考慮節(jié)水和再生水利用之后，未來的生產(chǎn)生活需水仍缺1.484×109m3，水資源缺乏已經(jīng)成為制約渝西區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展的頸瓶[1]。因此，必須依靠渝西地區(qū)周邊大江大河豐富的過境水資源來支撐發(fā)展的需要。

2 水資源的調配與工程性水源建設

2.1 渝西水資源的調配

渝西地形以平行嶺谷為主，缺水建設大型控制水庫的條件，目前已建成有蓄、引、提各類規(guī)模水源工程約4.68萬處，主要是以小型水庫和塘堰為主，大型水庫僅1座，中型水庫僅17座，骨干水源性工程少，而小型水庫和塘堰蓄調能力弱，控制灌溉面積小，抗旱調配能力弱，供水保障程度低，水資源調配能力嚴重不足。永川城區(qū)的用水主要源于孫家口水庫、松溉長江提水以及從臨江河城區(qū)河段抽水，農(nóng)業(yè)灌溉主要由臨江河上游關門山中型水庫供水，但在枯水期，關門山灌溉用水會調配至河道內(nèi)，補充城區(qū)河段需水。榮昌、大足城區(qū)用水主要依靠瀨溪河水系，瀨溪河水資源開發(fā)利用已到較高，未來的發(fā)展急需新的水資源調配入境。銅梁城區(qū)用水主要是瓊江，受上游用水的影響，水資源供需矛盾突出，水量保證率較低。江津目前依靠鯉魚石水廠以應急過江管道供水，供水范圍和能力嚴重不匹配。璧山城區(qū)主要水源為壁南河小支流上的中小型水庫，沒有過境水源，水資源供需矛盾嚴重。沙坪壩、九龍坡主要水源為長江提水工程，但缺水應急備用水源。潼南、北培、合川、江津雖有就近過境的河流取水，但受渝西地形、降水、河流分布的條件影響，均存在不同程度的水資源短缺問題。

渝西水資源的調配矛盾隨著長江經(jīng)濟帶和成渝雙圈戰(zhàn)略推進日益突出，迫切需要實施渝西水資源配置工程。

2.2 渝西水資源配置工程建設

渝西水資源配置工程采取南片大集中、北區(qū)小組團的總體布置方案[2]，工程建設包含水源工程、輸水工程和環(huán)境保護工程，通過新建長江、嘉陵江等提水工程向渝西城鄉(xiāng)供水，兼顧改善受水區(qū)河流生態(tài)環(huán)境用水。南片新建長江金剛沱泵站和嘉陵江草街泵站，由輸水管線和調蓄水庫形成長江、嘉陵江兩江互濟的水資源配置格局；北區(qū)采取就近分散從涪江、渠江提水的方式供水。工程新建1座重要節(jié)點工程圣中水庫，泵站20座，水庫二級提水泵站8座，輸水工程444.6km。

3 工程水資源的調配——以圣中水庫為例

3.1 工程水資源調配目標

渝西水資源配置工程結合渝西當?shù)厮垂こ搪?lián)合供水，2030年城鄉(xiāng)生活和工業(yè)供水保證率達到95%，農(nóng)業(yè)常規(guī)設計保證率75%，高效節(jié)水灌溉設計保證率為85%，新建提水工程多年平均供水量規(guī)劃9.76×108m3，工程受水區(qū)涉及11個區(qū)，包含了永川（小安溪、長江）、璧山（璧北河、璧南河、梅江河）、九龍坡（長江、嘉陵江）、沙坪壩（中梁山以西）、江津（長江以北雙福、德感、西區(qū)）、榮昌（瀨溪河、清流河）、大足(瀨溪河、小安溪）、銅梁（涪江、小安溪）、潼南（涪江、瓊江）、合川（渠江、嘉陵江）、北碚（中梁山以西）共22個水資源計算小區(qū)。

3.2 節(jié)點工程圣中水庫的水資源調配措施

圣中水庫位于金剛河右岸支流獅子河下游，是渝西水資源配置工程新建的一座水庫，是重要節(jié)點工程，水庫正常蓄水位254m，死水位250.3m，校核水位255.02m，總庫容1.737×107m3，蓄水庫容1.656×107m3，死庫容1.376×107m3（含沉沙庫容782.4萬立方米），興利庫容2.80×106m3。從渝西水資源配置工程的總體布局和功能要求來看，圣中水庫水資源調配的主要措施為日調節(jié)、應急備用和沉沙。日調節(jié)措施是通過預留2.30×106m3調節(jié)庫容，有效增強渝西水資源配置工程調度的靈活性，解決受長江徑流豐枯差異和上游梯級水庫調度影響，長江水位變幅較大導致金剛沱泵站抽水流量不穩(wěn)定的問題。應急備用措施是以預留的2.80×106m3應急備用庫容，優(yōu)先保障城市應急供水，提高城市水污染應急應對能力，解決以長江提水的沙坪壩、九龍坡縉云山以西區(qū)域和江津長江以北區(qū)域沒有大中型水庫，缺乏應急備用水源的問題。沉沙措施采用50年沉沙7.697×106m3的設計，解決長江原水高度渾濁對輸水設備、路線的破壞和淤塞等產(chǎn)生的運行影響，保障渝西水資源配置工程安全供水和安全運行。

3.3 可調控搖擺式水利閘門設備技術在圣中水庫水資源調配措施中應用的可行性分析

水資源配置的工程性水源中，常見的取水工程設備問題制約著水資源調配措施的發(fā)展。圣中水庫的取水建筑物包含取水口、控制閘以及輸水隧洞，其中控制閘分為工作閘和檢修閘。所涉及的是西片永川、大足、榮昌、銅梁大廟，東片沙坪壩、九龍坡、江津，兩大受水區(qū)水量變化對取水口的影響。因此通過在東西兩線分設取水口的基礎上改進取水工作閘門設施，完善工作閘門的使用和管理，合理地對水資源進行分配和利用，提高水資源調配措施，達到對雙線并舉取水流量總體控制要求，在日常調配措施上調節(jié)雙線用水的平衡，實現(xiàn)擋水、封水的效果，進一步增強圣中水庫日調節(jié)、應急備用和沉沙的作用。

為實現(xiàn)上述目的，在渝西水資源日常調配措施基礎上，采用可調控搖擺式水利閘門設備技術[3]，優(yōu)化圣中水庫工作閘門和檢修閘門設計，利用閘門基座頂部固定安裝的前支撐架和后支撐架，卡接軸承，在兩軸承內(nèi)壁安裝上轉軸，轉軸外壁前支撐架后端與推桿一端安裝從動輪，在基座頂部位于前支撐桿后端安裝支撐座和伺服電機，電機輸出軸與從動輪配合主動輪，并以自動調控器調節(jié)與電機電連接，基座上開設第一滑槽，滑槽左端內(nèi)腔頂部和底部安裝滑軌，位于基座中下部開設進水口，并在內(nèi)腔滑動安裝閘門，頂部和底部開設有與滑軌配合的第二滑槽，閘門右端中部與推桿另一端焊接。形成的閘門面積大于進水口的面積，推桿（直桿和扇形桿）一體成型。通過自動調控器、電機、推桿和閘門的結構，實現(xiàn)對雙線取水水流量進行調配控制，達到有效地完成擋水和封水，解決普通閘門僅僅只能對水流量進行總體控制，無法對水量進行調配控制的問題，從而進一步實現(xiàn)在渝西水資源配置工程中的調配措施優(yōu)化，提高水資源利用效率。

4 思考與建議

渝西水資源配置，不是單一地滿足區(qū)域日常用水用量問題，水資源調配措施從渝西水資源配置工程建設開始就面對著與區(qū)域內(nèi)水資源共同調配的設計。因此渝西水資源配置原則上應：第一，強化節(jié)水，實現(xiàn)用水總量和用水效率雙管控；第二，生態(tài)優(yōu)先，保障在必要時加大生態(tài)用水的調度確保生態(tài)流量的需求；第三，改進設備配置，優(yōu)化設備、設施技術；第四，強化聯(lián)合調度，增強江河提水與區(qū)內(nèi)水庫聯(lián)動，豐枯互補；第五，自足優(yōu)先，充分運用區(qū)域內(nèi)已建和已規(guī)劃提水工程供城鎮(zhèn)用水，不足部分在新建提水工程中補充，形成雙向增益的效果。