上游中小型水庫(kù)對(duì)白沙水庫(kù)的影響分析

□李秋光 □趙 翼（河南省白沙水庫(kù)管理局）

白沙水庫(kù)位于淮河流域沙潁河水系潁河上游，壩址位于禹州市與登封市交界處的白沙村，控制流域面積985km2。是以防洪為主、兼顧工業(yè)供水、灌溉、水產(chǎn)、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大（2）型水利樞紐工程，總庫(kù)容2.95億m3，興利庫(kù)容1.10億m3。水庫(kù)經(jīng)除險(xiǎn)加固后，防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)100年一遇設(shè)計(jì)，2000年一遇校核。白沙水庫(kù)上游流域內(nèi)，1956～1984年共建有中小型水庫(kù) 42座，其中中型 3座、?。?）型 7座、?。?）型 32座，控制流域面積379.9km2，占白沙水庫(kù)流域面積的38.6%，總庫(kù)容0.7828億 m3，興利庫(kù)容 0.4780 億 m3。

一、對(duì)水庫(kù)防洪安全及入庫(kù)水量的影響

白沙水庫(kù)管理局2003年組織人員對(duì)白沙水庫(kù)上游水利工程情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)白沙水庫(kù)上游中小型水庫(kù)工程，特別是?。?）型水庫(kù)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，工程質(zhì)量差，多是病險(xiǎn)水庫(kù)，或多或少存在不同的問(wèn)題；同時(shí)又缺乏工程維修資金，造成水庫(kù)工程常年失修，隱患多，防御洪水能力低，部分水庫(kù)汛期甚至空庫(kù)運(yùn)行。正是由于眾多的中小型水庫(kù)的不確定因素的影響，改變了白沙水庫(kù)上游流域原有的產(chǎn)流、匯流條件，影響了洪水的基本數(shù)據(jù)，給白沙水庫(kù)的防洪調(diào)度和安全度汛增加了難度。僅從防洪安全來(lái)分析，上游中小型水庫(kù)對(duì)防洪影響是正負(fù)兩方面的，當(dāng)遇到常遇洪水時(shí)，上游中小型水庫(kù)將攔蓄部分洪水，減小白沙水庫(kù)入庫(kù)的洪水；另一方面，當(dāng)遇到大洪水時(shí)，上游中小型水庫(kù)有潰壩的可能性，由于上游中小型水庫(kù)大部分存在著不同的問(wèn)題，加劇了這種可能性，給白沙水庫(kù)的防洪調(diào)度增加了難度，對(duì)白沙水庫(kù)的壩體安全形成威脅。白沙水庫(kù)建成后的幾次大暴雨，就造成上游小型水庫(kù)多次垮壩失事，據(jù)《登封縣水利志》記載：1956年的大洪水就沖垮水庫(kù)達(dá)12座。

1954～2004年的51年間來(lái)白沙水庫(kù)的水總量為57.89億m3，平均年來(lái)水量?jī)|1.12億m3，根據(jù)對(duì)白沙水庫(kù)逐年入庫(kù)徑流量統(tǒng)計(jì)分析，最大年來(lái)量1964年為4.59億m3，最小年來(lái)量1999年為0.09億m3；且年來(lái)水量呈遞減趨勢(shì)，年來(lái)水量低于0.4億m3的有11年，1971年以前沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，20世紀(jì)70年代、80年代各出現(xiàn)過(guò)1年，但20世紀(jì)90年代以后短短的十幾年就出現(xiàn)了9年。從上游中小型水庫(kù)建成的時(shí)間上看，1960年以前控制流域面積 41km2，1979 年 343km2，1984年 379.9km2，分別占白沙水庫(kù)總控制面積的4.2%、34.8%、38.6%，1984年以前年平均來(lái)水量為1.46億m3，1985～2004年之間年平均來(lái)水量為0.64億m3，說(shuō)明白沙水庫(kù)流域內(nèi)中小型水庫(kù)對(duì)白沙水庫(kù)來(lái)水量的影響是比較大的。特別是近年來(lái)上游降水呈減少趨勢(shì)，以及上游工農(nóng)業(yè)用水的增加，上游中小型水庫(kù)對(duì)徑流的攔蓄作用大大增加，造成河流徑流的日益減少、水庫(kù)日常入庫(kù)水量逐年呈減少趨勢(shì)，降低了白沙水庫(kù)水利效益的發(fā)揮。

二、對(duì)入庫(kù)泥沙的影響

作為入庫(kù)站的告城水文站觀測(cè)的入庫(kù)水多年平均含沙量為4.51kg/m3，多年平均侵蝕模數(shù)為526t/km2，年平均含沙量和年侵蝕的最大值分別出現(xiàn)在1966年和1961年，輸沙量和含沙量年內(nèi)變化十分不均，絕大部分集中在汛期的6～9月。據(jù)對(duì)告城水文站的實(shí)測(cè)資料分析，年輸沙量從20世紀(jì)50～90年代呈逐年下降趨勢(shì)，侵蝕模數(shù)也逐年減少，水中的輸移質(zhì)和懸移質(zhì)也呈逐年減少趨勢(shì)。自白沙水庫(kù)建成以來(lái)，共進(jìn)行了5次淤積測(cè)量，第一次1959年開(kāi)始，1960年完成，水庫(kù)自運(yùn)用以來(lái)，7年累計(jì)淤積量1673萬(wàn)m3，年均239萬(wàn)m3；第二次1967年開(kāi)始，1968年完成，8年來(lái)累計(jì)淤積量為519萬(wàn)m3，年均64.9萬(wàn)m3；第三次1979年開(kāi)始，1981年完成，1968～1979年12年累計(jì)淤積量 662.6萬(wàn) m3，年均 55.2萬(wàn) m3；第四次 1987年，1980～1987年8年來(lái)累計(jì)淤積量421.59萬(wàn)m3，年均52.7萬(wàn)m3；第五次2001年，1988～2001年14年來(lái)累計(jì)淤積量308萬(wàn)m3，年均22萬(wàn)m3；由此可以看出，白沙庫(kù)的年均淤積量呈逐年減少趨勢(shì)。再和上游中小型水庫(kù)建成的時(shí)間對(duì)比，更是呈現(xiàn)這一特點(diǎn)。究其原因，一方面是上游的中小型水庫(kù)對(duì)泥沙的攔蓄作用，以及由其造成的徑流量減少也是一個(gè)不能忽視的重要因素，另一方面是由于水土保持工作的大力開(kāi)展以及水土保持工程的投入使用發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

三、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

水庫(kù)上游中小型水庫(kù)大量蓄水，基本切斷了原來(lái)的河流連通關(guān)系，使白沙水庫(kù)上游入庫(kù)流量大量減小甚至斷流，造成白沙庫(kù)下泄流量大量減??；甚至造成下游河道斷流，造成入庫(kù)水量的減少，也減少了白沙水庫(kù)的下泄流量，嚴(yán)重影響危害河流的水生生態(tài)系統(tǒng)。中小型水庫(kù)的各種閘壩隔斷原有的河道，影響其生物繁殖生長(zhǎng)，甚至?xí)斐煞N類(lèi)滅絕，以前在水庫(kù)中經(jīng)常見(jiàn)到的一些魚(yú)類(lèi)，如鱖魚(yú)等魚(yú)類(lèi)已大為減少。

四、某種程度上加大了水庫(kù)的污染

由于近年來(lái)上游降水的減少和上游中小型水庫(kù)對(duì)徑流的攔蓄作用，造成河道徑流流量的日益減少，干旱年份甚至?xí)r常斷流，降低了河流的稀釋自?xún)糇饔?；而水體本身具有相當(dāng)強(qiáng)的自?xún)艄δ?，依靠水在河流中的流?dòng)，增強(qiáng)含氧量，既保證河流生物能順利生長(zhǎng)代謝，又能降解各種污染物。目前我國(guó)污水處理廠主要使用的生物濾泥技術(shù)和氧化溝技術(shù)，其實(shí)就是濃縮、強(qiáng)化了河流的自?xún)艄δ?，讓水在最短時(shí)間內(nèi)得到最好的凈化。但是，如果河流本身缺乏足量的徑流，水體納污能力就不足。正常年份由于日常入庫(kù)水量的減少，造成了水庫(kù)納污能力的降低。由于上游中小水庫(kù)可以為工業(yè)提供必要的水源條件，再加上防洪安全的保證，一批新興工礦企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)也大量增加了就業(yè)人員。新興工業(yè)發(fā)展和人口的增長(zhǎng)帶來(lái)廢物廢水的排放，對(duì)河流的污染進(jìn)一步加劇，白沙水庫(kù)的入庫(kù)污染物也逐年增多。水庫(kù)水質(zhì)Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)期已不復(fù)存在，目前已降低為Ⅳ類(lèi)水。根據(jù)1991～2004年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料分析，水質(zhì)有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)，白沙水庫(kù)的水質(zhì)現(xiàn)為Ⅳ類(lèi)水，但在一些入庫(kù)口檢測(cè)，只能達(dá)到Ⅴ類(lèi)水。如繼續(xù)下去，后果不堪設(shè)想。

五、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)上游中小型水庫(kù)的影響，管理局組織有關(guān)人員對(duì)水庫(kù)上游的中小型水庫(kù)和河道進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，摸清了基本情況。白沙水庫(kù)在除險(xiǎn)加固工程校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用時(shí)，通過(guò)與歷史洪水、鄰近大型水庫(kù)的洪峰比較，校核標(biāo)準(zhǔn)（2000年一遇）洪水其洪量加20%安全修正值；對(duì)于水庫(kù)來(lái)水量預(yù)測(cè)，在洪水預(yù)報(bào)時(shí)采用不同的系數(shù)加以修正；對(duì)于上游的污染問(wèn)題，加強(qiáng)和登封市有關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)，加大執(zhí)法力度。但上游中小型水庫(kù)對(duì)白沙水庫(kù)的影響是多方面的，需進(jìn)一步研究，采取措施，綜合調(diào)度，將上游中小型水庫(kù)對(duì)白沙水庫(kù)的不利影響降到最低限度，充分發(fā)揮水庫(kù)的興利除害作用。