大凌河朝陽市城區(qū)段人工湖建設(shè)對(duì)水變化規(guī)律的影響

吳繼昌，張曉梅

（1.朝陽市水利工程移民處，遼寧 朝陽 122000；2.遼寧省清河水庫管理局，遼寧 鐵嶺 112003）

1 概況

大凌河朝陽市城區(qū)段人工湖位于朝陽市城區(qū)與鳳凰山之間的大凌河段，南北長(zhǎng)5400 m，東西寬400 m，占地面積為223萬m2，大凌河兩岸及其左側(cè)支流什家子河兩岸共建成標(biāo)準(zhǔn)防洪堤防工程長(zhǎng)30 km，4座橡膠壩工程，其中大凌河段3座，大凌河與左側(cè)支流什家子河匯合口以下一座，共形成人工湖及濕地面積70 m2。人工湖的建立對(duì)大凌河朝陽市城區(qū)水的變化規(guī)律等形成一定影響，較大幅度地改善了城市環(huán)境，有效地促進(jìn)了朝陽市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。

2 人工湖建設(shè)對(duì)水變化規(guī)律的影響

1）有效地實(shí)現(xiàn)了上游水庫與人工湖用水量的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用。

大凌河上游距朝陽市25 km的閆王鼻子水庫，1999年建成，是一座以防洪為主兼有發(fā)電并滿足朝陽市近期城市、工業(yè)和農(nóng)業(yè)灌飲用水的綜合利用水利樞紐工程，興利庫容1.22億m3。大凌河朝陽城區(qū)段人工湖的枯水年及非汛期調(diào)蓄水量，均由閆王鼻子水庫調(diào)解供給，保證人工湖及濕地70萬m2水面和5000 m3的用水量。從另一個(gè)角度看，人工湖的建成又是閆王鼻子水庫的反調(diào)節(jié)水庫，大凌河閆王鼻子水庫下游90余公里處2000年建成的白石水庫，閆王鼻子水庫與白石水庫區(qū)間調(diào)度的水量，經(jīng)過人工湖暫短的滯蓄后，根據(jù)人工湖設(shè)計(jì)的限制水位下泄到河道向白石水庫輸送，實(shí)現(xiàn)了大凌河閆王鼻子水庫到人工湖再到白石水庫的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用，使有限的水資源得到科學(xué)利用。

2）有效地實(shí)現(xiàn)了地表水與地下水的聯(lián)合運(yùn)用，提高了城市供水保證率。

大凌河朝陽城區(qū)段人工湖位于朝陽盆地內(nèi)，水文地質(zhì)條件良好，第四系地層有不同程度的出露，為全新統(tǒng)地層，該地層廣泛分布于大凌河河床與兩岸一級(jí)階地。區(qū)內(nèi)地下水類型以河水補(bǔ)給為主兼有降水入滲和灌溉回歸水補(bǔ)給的第四系孔隙潛水。第四系地層中賦存較大半徑的圓礫和砂卵石構(gòu)成了級(jí)配完整的該區(qū)主要含水層，含水層厚度普遍大于30 m。圓礫及卵石層下部為基巖，巖性為反堊系九佛堂組泥質(zhì)頁巖，為含水層底板，是一個(gè)有較大調(diào)蓄能力的地下水庫。

1959年和1973年向朝陽市城市供水的中山水源與扣北水源，相繼建在大凌河該段水文地質(zhì)單元內(nèi)側(cè)。在閆王鼻子水庫未建成前，兩個(gè)水源地的地下水補(bǔ)給來源主要靠大凌河河水補(bǔ)給，每逢枯水年或枯水季節(jié)河水常常斷流，加上城市排放的污水，污染了河水同時(shí)也污染了地下水，兩個(gè)水源地采水量無法保證，朝陽市城市生活用水的量與質(zhì)均得不到保障。人工湖建成后，形成了閆王鼻子水庫與人工湖聯(lián)合運(yùn)用，保證了人工湖穩(wěn)定的蓄水量源源不斷地補(bǔ)給兩個(gè)水源地的開采漏斗所形成的具有調(diào)蓄功能的地下水庫。使過去兩個(gè)水源地正常開采下的地下水位埋沒由7～12 m，上升到5～10 m，穩(wěn)定地抬高了開采狀態(tài)下地下水水位2 m。在2007—2009年連續(xù)3年干旱情況下，完全保證了2個(gè)水源地的設(shè)計(jì)開采能力，實(shí)現(xiàn)了城市供水百分之百的供水安全。

3）有效地實(shí)現(xiàn)了城市污水集中收集處理回用，提高了水資源的利用效率和效益。

大凌河朝陽城區(qū)段人工湖建成之前，人工湖河段接納了朝陽市城區(qū)內(nèi)22家企業(yè)未達(dá)標(biāo)排放的污水，到了枯水季，污水排放量大于河道來水量時(shí)，河道幾乎成了污水溝，劣五類水質(zhì)的氣味，隨著水汽的蒸騰，在風(fēng)的作用下向城區(qū)內(nèi)彌漫，氣味難聞，即影響了城市的形象，更重要的是影響了人們的身體健康。隨著人工湖的建設(shè)，2003年開始，同步建設(shè)了5000萬m3的污水處理廠，將城區(qū)內(nèi)22家企業(yè)排放的污水集中到污水處理廠達(dá)標(biāo)處理及回用，向城市上游輸送給郊區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉和城市澆灌花草樹木等用水。實(shí)現(xiàn)了大凌河朝陽城區(qū)段河道污水零排放。保證了人工湖A類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。完全實(shí)現(xiàn)了朝陽市水務(wù)局在水務(wù)一體化管理下，對(duì)取水、供水、用水、排水以及污水處理回用的統(tǒng)一管理，有效地提高了水資源的利用效率和效益。

4）大凌河朝陽城區(qū)段人工湖的建立影響了小氣候的變化。

大凌河朝陽城區(qū)經(jīng)歷10年綜合整治，兩岸共建成標(biāo)準(zhǔn)堤防30 km，保障了城市防洪安全。同時(shí)結(jié)合河道防洪綜合整治工程，共建成四個(gè)橡膠壩，共形成人工湖及濕地面積70萬m2，綠化帶面積21萬m2，沿河兩岸綠化帶上整體兼顧建設(shè)了10個(gè)主體游園和14個(gè)親水景觀點(diǎn)。這些工程的建設(shè)，不僅成為朝陽市一道靚麗的風(fēng)景線，也對(duì)朝陽市城區(qū)人工湖自身及周邊的小氣候帶來一定的變化。

根據(jù)朝陽市氣象局于2006年夏季，對(duì)人工湖中心向岸邊一字形排列共設(shè)5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，分別在湖心及距岸邊 20，100，300，500 m 處，2 個(gè)對(duì)照點(diǎn)，分別設(shè)在城內(nèi)和人工湖上游距離人工湖岸邊1000 m處，對(duì)空氣溫度、空氣最高最低溫度、空氣濕度、風(fēng)向風(fēng)速（觀測(cè)高度距地面1.5 m）和地面溫度、地面最高最低溫度及蒸發(fā)量。按照國家氣象觀測(cè)規(guī)范進(jìn)行對(duì)照觀測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析得出小氣候變化的結(jié)論：

a）人工湖的建立對(duì)周邊小氣候有一定程度的改變。當(dāng)氣溫達(dá)到25℃以上時(shí)，因湖水作用可使日平均氣溫低于市區(qū)內(nèi)1～2℃，地面溫度降低3～4℃；當(dāng)氣溫超過30℃時(shí)，可使氣溫降低2～3℃，地面最高溫度降低9～10℃；當(dāng)氣溫在25℃以上時(shí)，人工湖的小氣候效應(yīng)在周邊300 m區(qū)域內(nèi)，距湖心越近，小氣候效應(yīng)越明顯。

b）人工湖的建立可使周邊空氣相對(duì)濕度增加，影響距離在100 m以內(nèi)十分明顯，空氣相對(duì)濕度增加7%；湖心的風(fēng)速比周邊大，使用蒸發(fā)量增加，日平均風(fēng)速大于3 m/s時(shí)，湖心可比對(duì)照每單位面積多增加1 mm，當(dāng)日平均風(fēng)速大于5 m/s時(shí)，湖心可比對(duì)照多蒸發(fā)2 mm。

c）人工湖小氣候區(qū)域在夏季比城區(qū)的溫度低、濕度大、風(fēng)速大，使人們感覺清欣涼爽，起到了明顯的防暑降溫的作用。

3 存在問題和建議

1）存在問題

大凌河朝陽城區(qū)段人工湖建設(shè)對(duì)水變化規(guī)律的影響分析，由于受監(jiān)測(cè)范圍、監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)內(nèi)容以及積累相關(guān)資料的不足，得出的結(jié)論是初步的、粗淺的。大凌河朝陽城區(qū)段自2002年開始，歷經(jīng)10年的建設(shè)，形成了4道橡膠工程為主體的人工湖及濕地，其中三道橡膠壩位于大凌河朝陽城區(qū)段，2009年前建成，一道位于大凌河左側(cè)支流與大凌河匯合口下游，2010—2012年建成，此次是在大凌河朝陽地區(qū)段三道橡膠壩所形成的人工湖及濕地范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析的。其中氣象只進(jìn)行了一個(gè)夏季監(jiān)測(cè)，范圍有限，內(nèi)容少（缺乏降水監(jiān)測(cè)），其代表性有一定的局限，其他水折變化規(guī)律的分析是有限的，定量數(shù)據(jù)欠缺。上游閆王鼻子水庫樞紐工程與人工湖工程之間，以及地表水與地下水之間的調(diào)度運(yùn)用是粗淺的，未與大凌河流域形成一個(gè)整體的調(diào)度運(yùn)用和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2）建議

按照“國家對(duì)水資源實(shí)行流域管理與行政區(qū)域管理相結(jié)合的管理體制”的規(guī)定，應(yīng)在在大凌河流域水資源統(tǒng)一管理的框架內(nèi)，根據(jù)《大凌河流域規(guī)劃》建成的水資源開發(fā)利用工程系統(tǒng)，編制水資源開發(fā)利用工程調(diào)度系統(tǒng)，再根據(jù)調(diào)度系統(tǒng)編制并實(shí)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將人工湖及濕地的監(jiān)測(cè)范圍及內(nèi)容納入到大凌河流域的調(diào)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。還應(yīng)按照水文水資源監(jiān)測(cè)規(guī)范和氣象觀測(cè)規(guī)范，科學(xué)合理的在人工湖上、中、下游布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面和站、點(diǎn)，以人工湖中心為起點(diǎn)，然后延橫向劃定不同距離為半徑的監(jiān)測(cè)范圍，對(duì)水文水資源要素，氣象要素、水文地質(zhì)要素等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，積累有一定系列代表性的資料，對(duì)人工湖所在的大凌河流域上、下游左右岸水平方向上下游水量平衡和垂直方向降水、蒸發(fā)、地表徑流以及地下水等水的變化規(guī)律進(jìn)行分析，為科學(xué)調(diào)度和管理好人工湖及濕地提供科學(xué)依據(jù)。