蔣永奎

新汴河水資源可利用量及開發(fā)利用潛力分析評價

蔣永奎

一、新汴河概況

新汴河建成于20世紀70年代初，橫穿皖、蘇兩省，從七嶺子截引沱河，向東穿越津浦鐵路，在宿州市東二鋪匯入從符離集截引的濉河，經(jīng)靈璧、泗縣及江蘇省泗洪入洪澤湖溧河洼，全長127.1km，流域面積6562km2，河道寬度約600 m。宿縣閘、靈西閘和團結(jié)閘是新汴河干流上3個涵閘工程，配套建有船閘和翻水站。沱河和蕭濉新河是新汴河的兩大支流。沱河經(jīng)河南省夏邑、虞城、永城、安徽省濉溪從七嶺子進入新汴河。蕭濉新河經(jīng)安徽省碭山、蕭縣、濉溪入符離集閘，通過濉河引河在宿縣閘上入新汴河。新汴河現(xiàn)狀工業(yè)取水工程5處，環(huán)境取水2處，農(nóng)業(yè)引水涵閘21處、電灌站20余座，有效灌溉面積約15萬畝。

二、新汴河出入境水量

（一）入境水量

新汴河入境水量由蕭濉新河、沱河和黃澗溝來水三部分構(gòu)成，采用宿縣閘水文站實測徑流加還原水量計算。宿縣閘多年平均過閘水量2.82×108m3，還原后新汴河多年平均來水量3.48億m3，年最大實測徑流量9.16×108m3（1985年），還原后年最大來水量10.3×108m3。年最小實測徑流量0.020×108m3（2002年），還原后年最小來水量0.34×108m3。新汴河豐水年（降水頻率≤20%）來水量大于5.3×108m3，平水年（降水頻率≈50%）來水量約2.8×108m3，枯水年（降水頻率≥75%）小于 0.8×108m3。

（二）入境水量特點

1.來水量年際變化大，豐枯不均。多年平均來水量為3.48×108m3，最大年來水 10.3×108m3，最小年來水0.34×108m3，兩者相差近30倍。

2.來水量年內(nèi)分配不均，汛期6～9月來水量占全年來水的80%以上，非汛期來水不到20%。即使是汛期，多數(shù)情況來水量仍集中在1～2場的洪水過程中，其他時間來水相對較少。

3.入境水量有減少趨勢。20世紀80年代以后年徑流衰減量在0.30×108m3左右。主要是因為上游建閘蓄水和支流區(qū)域下墊面條件的變化，造成產(chǎn)水量減少。

（三）出境水量

新汴河出境水量依據(jù)團結(jié)閘水文站流量成果計算，扣除唐河進入的水量后，其多年平均出境水量2.35×108m3。最大年出境水量為9.31×108m3（1985年），其中有唐河匯入0.4×108m3。年最小出境水量為0 m3。

（四）河道外耗用水量

新汴河多年平均入境水量3.48×108m3，宿縣閘過境水量 2.82×108m3，團結(jié)閘出境水量2.35×108m3，據(jù)此推算新汴河干流，包括沿河涵洞漏水在內(nèi)，總耗用水量1.13×108m3，其中宿縣閘以上耗用水量0.66×108m3，宿縣閘至團結(jié)閘之間耗用0.47×108m3。

三、新汴河可利用水量

(一)可利用量計算方法

按水規(guī)總院的技術(shù)細則，地表水資源可利用量估算根據(jù)各流域水系的具體情況選用倒算法或正算法。

1.倒算法，用多年平均水資源量減去不可以被利用水量和不可能被利用水量中的汛期下泄洪水量的多年平均值，得出多年平均水資源可利用量。倒算法的示意圖見圖1。計算公式見公式（1）。

不可以被利用水量通常也稱作河道內(nèi)最小生態(tài)環(huán)境用水量，簡稱為生態(tài)環(huán)境用水。河道內(nèi)最小生態(tài)環(huán)境用水量，主要是指維持河道基本功能的需水量（包括防止河道斷流、保持水體一定的自凈能力、河道沖沙輸沙以及維持河湖水生生物生存的水量等），河道生態(tài)環(huán)境用水量計算有Tennant法和特征值法等。

不可能被利用水量通常也稱之為汛期難于控制利用的下泄洪水量，是指受種種因素和條件的限制，無法被利用的水量。主要包括：超出工程最大調(diào)蓄能力和供水能力的洪水量；在可預(yù)見時期內(nèi)受工程經(jīng)濟技術(shù)性影響不可能被利用的水量；在可預(yù)見的時期內(nèi)超出最大用水需求的水量。汛期難以控制利用的下泄洪水量，采用天然徑流量長系列資料，逐年計算汛期難以控制利用下泄的水量，再在此基礎(chǔ)上計算多年平均情況下汛期難以控制利用的下泄洪水量。計算方法與步驟如下：

①確定汛期時段：一般來說，選取汛期時段與當?shù)睾樗滦箷r間段同步。②計算汛期最大的調(diào)蓄和耗用水量Wm：對于現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較高、在可預(yù)期的時期內(nèi)沒有新控制性調(diào)蓄工程的流域水系，根據(jù)近10年來實際用水消耗量，從中選擇最大值，作為汛期最大用水消耗量。對于新建控制性調(diào)蓄工程的，在對新建工程供水能力和作用的分析基礎(chǔ)上，對根據(jù)上述原則統(tǒng)計的近10年實際出現(xiàn)的最大用水消耗量，進行適當?shù)卣{(diào)整，作為汛期最大用水消耗量。③計算多年平均汛期難以控制利用下泄洪水量W泄。

用控制站汛期天然徑流系列資料W天減Wm得出逐年汛期難以控制利用洪水量W泄（若W天-Wm<0則W泄為0），并計算其多年平均值。

式中W泄為多年平均汛期難以控制利用洪水量，Wi天為第i年汛期天然徑流量，Wm為流域汛期最大調(diào)蓄及用水消耗量，n為系列年數(shù)。

2.正算法,根據(jù)工程最大供水能力或最大用水需求的分析成果，以用水消耗系數(shù)（耗水率）折算出相應(yīng)的可供河道外一次性利用的水量稱為正算法，其計算示意圖見圖2。

對于大江大河上游或支流水資源開發(fā)利用難度較大的山區(qū)以及沿海獨流入海河流，計算公式為：

對于大江大河下游地區(qū)或平原水網(wǎng)區(qū)，其計算公式為：

（二）新汴河水資源可利用量

經(jīng)調(diào)算，新汴河多年平均可利用量為 1.95×108m3，占入境水量的56.1%。其中，宿縣閘以上可利用量0.76×108m3，宿縣閘以下可用量1.19×108m3。生態(tài)環(huán)境用水量0.33×108m3，占入境水量的9.5%。多年平均汛期難以利用水量1.20×108m3，占入境水量的34.4%。

四、水資源開發(fā)利用潛力與保障措施

（一）水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

新汴河多年平均入境水量3.48×108m3，宿縣閘過境水量2.82×108m3，團結(jié)閘出境水量2.35×108m3，包括沿河涵洞漏水在內(nèi)，總耗用水量1.13×108m3，其中宿縣閘以上耗用水量0.66×108m3，宿縣閘至團結(jié)閘之間耗用0.47×108m3。新汴河開發(fā)利用現(xiàn)狀有如下特征：

1.綜合開發(fā)利用程度不高。新汴河工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境用水量0.81×108m3，開發(fā)利用率23%，開發(fā)利用程度仍屬中等水平。

2.現(xiàn)狀工業(yè)用水總量不大，但工業(yè)用水主要集中在宿縣閘以上。2007年以前工業(yè)取水量0.15×108m3~0.20×108m3，宿州華電二期工程發(fā)電后，取水總量將達到0.54×108m3，也只占入境水量的15.5%，并且90%以上工業(yè)取水在宿縣閘上游。

3.多年平均農(nóng)業(yè)取水量不大，但特枯年份因農(nóng)灌需水缺口很大。

4.由于來水量少、年際和年內(nèi)分配不均使得用水保證程度不高。據(jù)分析，當河道外取水超過0.50×108m3時，供水保證率只能達到85%。

（二）水資源開發(fā)利用潛力與措施

新汴河水資源可利用量1.95×108m3，現(xiàn)狀開發(fā)利用量 0.81×108m3，仍有約1.1×108m3的開發(fā)潛力。

鑒于新汴河枯水期供水保證率不高，采取以下措施解決枯水期供水問題。

1.建立流域統(tǒng)一管理機構(gòu)，健全水資源管理法規(guī)，發(fā)揮管理職能作用，保證生態(tài)環(huán)境和工農(nóng)業(yè)發(fā)展用水，以水資源的可持續(xù)利用促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

2.加快“淮水北調(diào)”和“南水北調(diào)”工程建設(shè)，在枯水期增加供水量，提高用水保證率。

3.在枯水年份，以淺層地下水源置換農(nóng)業(yè)灌溉所用的新汴河水源，保證重要工業(yè)供水。農(nóng)業(yè)灌溉，今后以開采淺層地下水和實行節(jié)水為重點。

4.加強已建工業(yè)企業(yè)節(jié)水措施改造，通過節(jié)約挖潛，促進企業(yè)節(jié)水。

5.優(yōu)先配置節(jié)水高效產(chǎn)業(yè)，重點開發(fā)新汴河中下游水源，提高水資源利用效益。

6.建立新汴河流域水文自動測報系統(tǒng)，對來水、用水和退水進行實時監(jiān)測，并通過水文自動預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)，對流域水資源進行科學合理調(diào)配，實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置

安徽省宿州水文水資源局 234000）