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谈南水北调中线一期工程供水调度

来源:233网校 2008-09-01 08:38:00

  南水北调工程是实现我国水资源优化配置的重要基础设施,目前东、中线一期工程正在顺利建设,中线一期工程将于2010 年建成通水,建成后如何发挥工程效益是大家关注的问题。笔者虽已经离开南水北调工作,但还是心有所系,借《南水北调与水利科技》与笔者约稿之机,谈点关于中线工程供水调度的粗浅想法。

  1 南水北调中线运行调度的复杂性

  人们一般总认为南水北调中线工程为新建工程,其运行调度比东线工程简单,也有人认为只要借鉴黄河水量调度模式就可解决中线的调度问题,笔者认为中线工程有其特点,调度复杂,须认真对待。

  1. 1 中线工程的特点给运行调度带来较多复杂因素

  中线一期工程的供水目标定位在城市,在城市水资源规划中将目前供各受水区城市的水库还给农业,控制地下水不超采,城市主要由中线供水,按此条件确定调水规模和水价。今后实际运行时,遇一般年份当地水库有水可供,地方考虑中线水价高于当地水源,未必将水库的水还给农业,这时中线工程是否能按规划指标将水卖出去,将有不确定因素。

  中线工程有汉江水资源丰枯变化较大和没有在线水库的特点,规划时将中线工程作为北方受水区的补充水源,当受水区遇来水为90 %的枯水年,丹江口水库来水若也较枯,中线供水不能满足时,利用当地水库或地下水进行补偿调节,北方的供水保证率是中线与当地水联合运用所达到的。由于没有在线调节水库,中线供水不足时,也用地下水补充,因此,汉江枯水年或枯水季中线的供水过程很不均匀。在实际调度时,虽然也可让沿线水库或地下水共同供水,但如果每年签定了供水计划,用户将不允许中线供水时有时无,总干渠若没有按计划供水,是否要承担违约的责任,实时调度中的供需矛盾是较复杂的。

  1. 2 “准市场”的配置机制和管理体制供求关系复杂

  总体规划将南水北调工程定位为“准市场”的配置机制,认为南水北调属于跨流域配置水资源的供水工程,其建设与管理体制,既不能沿用计划经济体制下的“指令分配”,也不能采用完全市场化的“市场配置”,而是要积极探索和逐步建立“准市场”的配置机制和管理体制。

  “准市场”的配置机制,使得工程的水供求关系复杂化,一方面,工程不能将水完全作为商品,政府在资源配置中要进行宏观调控,工程必须达到调水的建设目标,实现资源优化配置,不能完全按照市场调节来运行,追求利润最大化;另一方面,工程要良性运行,建设管理体制要适应市场机制。在实际运行中怎样使政府调控和良性运行协调需要探索。

  1. 3 投资多元化和产权多样化也使调度复杂化

  南水北调中线工程既有主体工程,又有配套工程;既有水源工程,又有输水工程。工程投资大,并多元化、多层次、多渠道投资。主体工程既有中央投资,又有金融贷款,还有用户水价基金等;配套工程既有地方投资,又有金融贷款,还有用户投入等,投资主体的多元化,带来产权主体的多样化。工程跨越长江、黄河、淮河、海河多个流域,涉及沿线多个省市,工程管理分属中线水源公司和中线干线建设管理局,管理体制多重化。工程主客水如何配置,主体工程和配套工程若只是买卖水的关系,又如何实现水资源合理、优化配置。产权关系多样化和管理体制多重化,使运行调度复杂。

  1. 4 中线工程渠道运行控制方式带来运行调度的复杂性

  中线工程渠道运行控制采用下游节制闸闸前常水位的控制方式,通过节制闸控制系统,调整闸门开度,大流量时,渠段水面坡降陡,反之水面坡降缓,无论渠段内流量如何变化,都保持渠段下游端水位基本恒定,闸门开度需随时调整。规划考虑的运行调度,各分水口门按同一比例进行开启,并且工程的节制闸和分水口门都是联动。实际运行时,为了错峰,必然有的口门需要水多开些,有的开小些;同时,分水口门的规模差别很大,有的几十个流量、有的才1 个流量,按相同比例开启闸门较难控制。中线工程输水干线的控制运行直接影响输水安全,其运行调度远比黄河水量调度复杂。

  2 中线调度中需要研究的问题

  在中线工程投入运行之前,深入研究解决工程运行调度中的复杂问题,是十分必要和迫切的。现在有关部门已经投入较多费用进行系统调度控制研究,这些都是需要的,但笔者认为还有以下一些问题也急需研究。

  2. 1 深入研究可操作的“准市场”管理体制

  南水北调总体规划提出:南水北调工程属于跨流域配置水资源的供水工程,其建设与管理体制,既不能沿用计划经济体制下的“政府建设,用水户无偿用水”,也不能采用完全市场化的“市场配置”,而要积极探索和逐步建立水的“准市场”配置机制和管理体制。按照“政府宏观调控、准市场机制运作、现代企业管理、用水户参与”的思路进行规划,为保证南水北调工程建成后的良性运行,要求建立“还贷、保本、微利”的水价形成机制,实施两部制水价制度。

  “准市场”的配置机制需要探索,但南水北调工程是解决我国北方水资源严重短缺问题的特大型基础设施,建设的目的是通过跨流域的水资源合理配置,保障经济、社会与人口、资源、环境的协调发展,这是不容置疑的。一般情况下,社会主义市场经济体制的市场对资源配置发挥基础性作用,企业是市场经济的主体,实行自主经营、自负盈亏,政府对经济运行实行宏观调控;而对重大战略资源特别是短缺资源政府实行有效控制。北方水资源严重短缺,对水资源进行优化配置的南水北调工程必须是政府行为,才能取得经济社会和自然资源协调发展。因此,政府的宏观调控应是南水北调工程运行调度的灵魂,否则将失去工程的作用。目前,管理体制设计中对政府宏观调控只有设想,尚无实际可操作的内容。工程建设管理单位中线水源公司和中线干线建设管理局,强调现代企业化运作和买卖水关系多;水利部负责运行管理,但却没有经费进行研究,实际上是政府尚未到位,虽然离通水还有4年,但运行管理体制直接影响调度控制规则确定。

  2. 2 研究运行调度中对“三生水”如何配置

  总体规划将近期的供水目标定为解决城市缺水为主,让城市多用价格较高的外调水,把当地水归还农业,具体配置时考虑靠近水源区供水成本较低,向河南南阳刁河灌区供水6亿m3 (其中现状供水量约3 亿m3 ) ;将被城市挤占水量(一些水库和地下水) 偿还于农业;将经过处理达标后的废污水用于城区外的农业和生态;当北方干旱、丹江口水库来水较丰时,南水北调中线工程可以利用输水渠道的加大输水能力,在保证输水工程防洪安全的前提下,通过输水渠道与当地河流交叉处设置的分水口门、退水闸等设施,放水入河湖,增加部分生态用水。

  南水北调工程建成后,工程要良性运行,要求建立“还贷、保本、微利”的水价形成机制,实施两部制水价制度,没有免费的用水;另一方面,基本缓解受水区严重缺水状况和遏制因缺水引起的生态环境恶化趋势的目标要实现。因此,在实际调度中,如何实现受水区当地水和外调水的合理配置,实现生活、生产和生态用水的合理配置,将调来的每1 m3 水发挥1.5~1. 7 倍的作用,是需要研究的。

  2. 3 控制运行须与运行方式协调

  现在中线一期工程由于设计周期的限制,控制运行只能按中线规划阶段的运行方式进行设计,输水工程自动化监测监控系统的设计对工程完成后实际运行调度考虑不够,有可能在工程投入运行后存在控制功能不足。对这些情况应在初步设计阶段根据不同运行方式,补充对全系统联合运行的计算机仿真模拟,使系统的水力控制满足运行调度。

  2. 4 应关注配套工程规划和建设

  2010 年南水北调中线一期工程通水,只是完成了中线主体工程水源区及总干渠工程的建设,要能及时发挥工程的效益,必须受水区供水配套工程也同时建成。目前,各省(市) 已初步完成了配套工程的规划工作,各地配套工程的布局和用户的性质都将直接影响工程的运行调度。需要有关单位从运行角度关注配套工程规划,并协调主体和配套间的矛盾。

  另外,配套工程的建设资金由各地筹集,目前各省(市) 分摊主体工程投资任务较重,配套工程资金的筹集存在难度,建设尚需时日,这也是需要关注和解决的。

  3 建 议

  3. 1 建议深入分析受水区的用水户

  中线工程要企业化运作,就需要尽可能将规划调水量卖出去,使中线工程进入良性循环,同时发挥中线工程的最大效益。笔者建议结合各省(市) 配套工程规划,深入分析受水区的用水户,复核每个分水口门的用户需水量和当地水源条件,确定中线工程的直接供水用户, 即基本将中线作为唯一水源的用户,这部分用户的需水量和过程必须得到满足,这些用户可基本保证中线工程良性运行;同时分析有当地水源和有可调蓄水库的用户,提出对这类用户的供水方式、时间,在调度时,对这些用户可以错峰供水。

  这部分工作是中线工程确定市场(用户) 的基础,是中线工程正常运行的基本保证,比规划阶段的供需分析更落实和更明确。

  3. 2 建议运行控制的研究与用水户、供水方式一并研究

  笔者认为在确定了用户的性质后,在供水的保证程度上会体现出差别,因此,各分水口门的开启方式就与目前的设计不同,不能简单象黄河分水那样大家同比例缩减。否则,我们的基本用户供水将得不到保证,有其他水源的用户可能并不需要这些供水。由于供水方式的改变,运行控制方式也应有变化。因此,笔者认为中线工程的运行控制虽很重要,但若脱离了供水方式和供水原则,运行控制方式很可能会制约中线效益的发挥。(考试大二级建造师编辑整理)

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