燕荔

恒河綜合治理工程蓄水分析論證

燕荔

(陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，陜西西安710001)

以恒河綜合整治工程壩址來(lái)水資料進(jìn)行分析，工程壩址來(lái)水量分上游是否修建華洲水利樞紐工程，兩種工況來(lái)考慮，根據(jù)豐、平、枯典型年分析計(jì)算來(lái)水量、生態(tài)需水量、蒸發(fā)、滲漏損失水量，并對(duì)蓄水天數(shù)、水量保證程度進(jìn)行了分析論證，以期為類(lèi)似研究提供借鑒。

需水量分析；蓄水天數(shù)；補(bǔ)水要求

1 工程概況

恒河綜合整治工程位于安康市恒口示范區(qū)，設(shè)計(jì)治理范圍上游以恒惠渠為界，下游至恒河月河入口段，綜合整治河段長(zhǎng)度約5.2 km。

治理范圍：西至越嶺關(guān)聯(lián)紅村，南至十天高速，東至農(nóng)科所慶豐村，北至康漢鐵路；2015年～2020年遠(yuǎn)景規(guī)劃同時(shí)考慮康漢鐵路以北恒河區(qū)域的范圍，在用地布局、土地利用、交通組織等方面統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃，整體予以考慮。

恒河綜合整治工程集防洪、蓄水及景觀美化于一體，總體布置方案是通過(guò)3組跌水壩、4座橡膠壩組合達(dá)到全河道蓄水，利用水域的季節(jié)性變化和河道內(nèi)灘涂用地形成可供游憩的親水生態(tài)綠廊。因此有必要對(duì)恒河河道蓄水進(jìn)行分析研究，以利于分析修建蓄水工程是否可行，為政府決策部門(mén)提供有益的技術(shù)支撐。

2 需水量分析

穩(wěn)定可靠的水源是保證橡膠壩群水面工程正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。現(xiàn)就推薦方案進(jìn)行供需水量分析。

2.1 工程需水量

（1）壩袋充水一次需水量

根據(jù)推薦方案橡膠壩工程確定的壩高，橡膠壩工程壩袋充水一次總需水量為0.54萬(wàn)m3。

（2）蓄水區(qū)蓄水一次需水量

橡膠壩建成后，蓄水區(qū)寬度在55.5 m～127.8 m，工程總水面面積44.96萬(wàn)m2，蓄水一次需水量為50.62萬(wàn)m3。

（3）蒸發(fā)水量

多年平均蒸發(fā)量采用楊家營(yíng)的蒸發(fā)觀測(cè)資料進(jìn)行分析計(jì)算。水面工程多年平均增損量為115.4 mm，年蒸發(fā)損失水量為5.19萬(wàn)m3。

（4）蓄水區(qū)滲漏量

工程區(qū)地層呈多層結(jié)構(gòu)，在不防滲條件下，滲漏量約為223.05萬(wàn)m3。

（5）工程總需水量

考慮汛期（6月～9月）為保證防洪安全在洪水期塌壩一次，非汛期（10月～次年5月）為滿(mǎn)足水體循環(huán)要求更新水量一次，工程正常蓄水所需總水量為330.57萬(wàn)m3，初次蓄水的蓄水量和壩袋充水量共51.16萬(wàn)m3，塌壩后再次蓄水51.16萬(wàn)m3，年運(yùn)行時(shí)所需的蒸發(fā)損失水量5.2萬(wàn)m3，滲漏水量223.05萬(wàn)m3。

2.2 生態(tài)基流量

根據(jù)《水資源保護(hù)規(guī)劃編制規(guī)程》SL613-2013，生態(tài)基流采用不小于90%保證率最枯月平均流量和多年平均天然徑流量的10%兩者的大值。

根據(jù)上述原則，本次生態(tài)基流選取多年平均天然徑流量的10%的計(jì)算結(jié)果，即工程壩址的生態(tài)基流流量為0.957 m3/s，一年生態(tài)基流水量為3018萬(wàn)m3。

3 來(lái)水分析

設(shè)計(jì)水平年2020年壩址來(lái)水應(yīng)為天然徑流量減去工程上游用水量。恒河上楊家營(yíng)水文站1958～2014年57年實(shí)測(cè)資料，多年平均徑流量3.02億m3，其中7月～10月徑流量占年徑流量的66.3%，12月～2月約占6.75%。

3.1 上游用水量

3.1.1 恒惠渠灌區(qū)用水量

恒惠渠灌區(qū)是安康市四大灌區(qū)之一，主要作物為水稻、玉米、油菜和小麥。恒惠渠灌區(qū)需水包括灌區(qū)渠道附近人畜用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水。

（1）恒惠渠灌區(qū)人畜用水量

經(jīng)計(jì)算2020年水平年恒惠渠灌區(qū)人畜需水量為155.26萬(wàn)m3

（2）恒惠渠灌溉用水量

在現(xiàn)存灌溉制度基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，擬定設(shè)計(jì)水平年2020年恒惠渠灌區(qū)豐水年（P=25%）、平水年（P=50%）和枯水年（P=75%）作物年用水量分別為1100.10萬(wàn)m3、1418.67萬(wàn)m3和1550.40萬(wàn)m3。

3.1.2 規(guī)劃修建水庫(kù)

《安康市漢濱區(qū)水資源綜合規(guī)劃報(bào)告》中明確在恒河流域上規(guī)劃華洲水利樞紐，其任務(wù)以供水為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用工程的中型工程。工程建成后，將向恒口示范區(qū)和五里工業(yè)園區(qū)沿線企業(yè)和居民供水，向已成恒惠渠灌區(qū)補(bǔ)水。

根據(jù)正在進(jìn)行的華洲水利樞紐工程項(xiàng)目建議書(shū)，水庫(kù)壩址處的多年平均徑流量2.88億m3，設(shè)計(jì)水平年生活工業(yè)供水量約8000萬(wàn)m3，灌溉供水量約2000萬(wàn)m3。

3.2 工程壩址來(lái)水量

由于恒河綜合治理項(xiàng)目設(shè)計(jì)水平年為2020年，擬修建的華洲水利樞紐工程，設(shè)計(jì)水平年為2025年，因此工程壩址來(lái)水量分兩種工況進(jìn)行分析。

（1）不考慮上游華洲水利樞紐工程

壩址來(lái)水量為壩址處天然徑流減去上游恒惠渠用水量，不同典型年豐水年（P=25%）、平水年（P=50%）和枯水年（P=75%）壩址來(lái)水量分別為39245萬(wàn)m3、28686萬(wàn)m3和17848萬(wàn)m3。

（2）上游修建華洲水利樞紐工程后

考慮上游修建工程后，恒河綜合治理項(xiàng)目也要有水可蓄，滿(mǎn)足工程用水要求，所以修建華洲水利樞紐工程后，恒河綜合治理工程來(lái)水量應(yīng)為：華洲水庫(kù)的下泄水量加上水庫(kù)到工程壩址的區(qū)間徑流量。不同典型年不同典型年豐水年（P=25%）、平水年（P=50%）和枯水年（P=75%）壩址來(lái)水量分別為31917萬(wàn)m3、22220萬(wàn)m3和10678萬(wàn)m3。

4 蓄水天數(shù)估算

4.1 水面工程運(yùn)行方式

（1）汛期（6月～9月）為保證防洪安全在洪水期塌壩一次，6月初塌壩蓄水，蓄滿(mǎn)整個(gè)工程區(qū)。

（2）非汛期（10月～次年5月）為滿(mǎn)足水體循環(huán)要求更新水量一次，10月初塌壩，再次蓄水，蓄滿(mǎn)整個(gè)工程區(qū)。

4.2 蓄水天數(shù)、水量保證程度分析

（1）不修建上游水庫(kù)工況

根據(jù)豐、平、枯典型年分析統(tǒng)計(jì)，豐水年來(lái)水量最小為2月份，來(lái)水量為382.2萬(wàn)m3，該月水量扣除上游用水、滿(mǎn)足生態(tài)后，能夠滿(mǎn)足蓄水區(qū)的補(bǔ)水要求（蒸發(fā)、滲漏損失）；平水年來(lái)水量最小為12月份，來(lái)水量為583.9萬(wàn)m3，來(lái)水能夠滿(mǎn)足工程的補(bǔ)水要求；枯水年來(lái)水量最小為12月份，來(lái)水量為391.0萬(wàn)m3，來(lái)水能夠滿(mǎn)足工程的補(bǔ)水要求。經(jīng)過(guò)分析，工程斷面處來(lái)水量較大，均能夠保證蓄水運(yùn)行期間的蒸發(fā)滲漏補(bǔ)水要求。

表1 修建上游水庫(kù)25%典型年各月蓄水所需天數(shù)及水量分析表

（2）修建上游華洲水利樞紐工況分析統(tǒng)計(jì)

按多年平均及豐、平、枯典型年的各月多年平均徑流量統(tǒng)計(jì)，由于非汛期（10月～次年5月）為滿(mǎn)足水體循環(huán)更新要求更新水量一次，非汛期10月初塌壩，再次蓄水時(shí)，1#、2#、4#為跌坎，只參與水體循環(huán)，不耗水。本橡膠壩工程從空壩開(kāi)始蓄水，到蓄滿(mǎn)所有橡膠壩所需要的天數(shù)成果見(jiàn)表1～4。

本工程上游修建華洲水利樞紐后，根據(jù)豐、平、枯典型年分析統(tǒng)計(jì)，豐水年來(lái)水量最小為1月份，其次為2、3月，來(lái)水量分別為282.2萬(wàn)m3、253.5萬(wàn)m3和285.5萬(wàn)m3，保證下游河道生態(tài)用水量后，能滿(mǎn)足工程的補(bǔ)水要求（蒸發(fā)、滲漏損失）。

平水年來(lái)水量最小為12月份，其次為1月，來(lái)水量分別為282.6萬(wàn)m3、308.9萬(wàn)m3，保證下游河道生態(tài)用水量后，能滿(mǎn)足工程的補(bǔ)水要求（蒸發(fā)、滲漏損失）。

在枯水年份，11月、12月、1月份來(lái)水量較小，這些月份河道來(lái)水在滿(mǎn)足河道的生態(tài)用水量后，能滿(mǎn)足工程的補(bǔ)水要求（蒸發(fā)、滲漏損失）。

5 總結(jié)

通過(guò)上述分析，工程區(qū)上游無(wú)論是否修建華洲水利樞紐，豐、平、枯三個(gè)典型年及多年平均不僅都能滿(mǎn)足河道的生態(tài)水量，也能滿(mǎn)足工程的蓄水及補(bǔ)水要求。主汛期（6月～9月）不蓄水，為保證防洪安全全河道過(guò)洪；非汛期通過(guò)對(duì)橡膠壩的靈活控制，以適應(yīng)上游不同量級(jí)的洪水，保證蓄水區(qū)的平穩(wěn)運(yùn)行；同時(shí)通過(guò)對(duì)某一壩段壩高的控制，保證蓄水期間下游生態(tài)基流的安全下泄。

表2 修建上游水庫(kù)50%典型年各月蓄水所需天數(shù)及水量分析表

表3 修建上游水庫(kù)75%典型年各月蓄水所需天數(shù)及水量分析表

TV85

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1673-9000（2017）02-0056-03

2016-10-14

燕荔（1983-），女，陜西西安人，工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作。