供水河道水量損失的研究

張 異，劉顯波

（遼寧省清河水庫管理局，遼寧 鐵嶺 112003）

1 概況

研究區(qū)河段總長為48km，流域面積為2877km2，區(qū)域內(nèi)人口67.5萬，河道上游有2座水庫，分別是清河水庫和南城子水庫。引水工程主要包括清河、楊木、城郊等6處大型灌區(qū)，排水工程7處。本課題自2010年4月1日至2012年3月31日對研究區(qū)域和河道的降水、蒸發(fā)、水位、水量等基礎水文信息實施連續(xù)監(jiān)測，布置水量監(jiān)測斷面19處，降水代表站分別為開原站和清河水庫站，河道水面蒸發(fā)損失量的計算選用清河水庫代表站。根據(jù)不同水位級的水流特性、測站控制情況和測驗精度要求，研究期間共進行河道水位監(jiān)測8361次，流量監(jiān)測293次，水量調(diào)查37次，觀測降水387次，蒸發(fā)觀測731次，河道大斷面測量2次。對流量、降水、蒸發(fā)等原始監(jiān)測資料進行整編，分析其合理性，編制實測流量成果表，檢驗并建立水位流量關系，分析檢查上、下游合理性。

2 河道水量平衡計算

1）降水。在研究期間，2010年降水量1130.2mm，較多年平均偏多61.4％；2011年降水量585.7mm，較多年平均偏少19.6％。

2）蒸發(fā)。清河站蒸發(fā)總量為2079.5mm，其中2010年4月至年末910.3mm，2011年全年1078.4mm，2012年1—3月90.8mm。2010年由于汛期降水量偏多，蒸發(fā)量比多年平均同期偏少。

3）水庫供水。2010年清河水庫從5月14日開始供水，至10月9日總計供水9.38億m3。其中農(nóng)業(yè)灌溉供水3.87億m3，泄洪5.51億m3。2011年5月5日至8月28日，農(nóng)業(yè)供水2.66億m3。

4）區(qū)間匯入水量。清河水庫各支流及其他總匯入量為33.04億m3。其中清河水庫輸入量為12.04億m3（含泄洪量），占36.4％；寇河匯入量10.35億m3，占31.3％；小清河、馬仲河、楊木排污、小清河下河口分別匯入 4.03 億m3、4.7 億m3、0.95 億m3、0.61 億m3。

5）區(qū)間引水量。研究期間河道引水均為農(nóng)業(yè)灌溉引水，累計河段引水量2.4730億m3，其中2010年引水0.8305億m3，2011年引水1.6425億m3。

6）河道控制站水量。根據(jù)此次工作的任務要求，確定研究期間開原和清河河口控制斷面水量。根據(jù)整編資料推出的流量過程，用面積包圍法計算各斷面計算時段的總水量。根據(jù)逐日流量過程，采用面積包圍法計算時段水量，再累計求和得之。經(jīng)過計算，開原水文站斷面實測水量25.31億m3，清河河口的實測水量為26.56億m3。

7）河道斷面及容積測量。根據(jù)實地調(diào)查，從上游至下游河道寬度不規(guī)則，上游最寬達547m，下游最窄處183m，老城大橋以上河道相對規(guī)整，馬圈子大橋至老城大橋河道彎曲，不規(guī)則，故采用高等級水準儀、全轉儀及GPS測量河道大斷面和河道容積。

8）水量平衡計算。河段區(qū)間的水量組成及平衡分析中，支流及區(qū)間匯入水量基本采用實測數(shù)據(jù)，為防止汛期特大水量沒有測量數(shù)據(jù)的問題，在課題方案預案中增加對小清河上和楊木排污斷面的監(jiān)測，以利于采用區(qū)域面積比計算水量。采用實測和調(diào)查相結合方式確定引水量和排水量，水面蒸發(fā)面積采用實測水面和河道長度確定，河道降水按照降水量和河道實際面積計算，河道區(qū)間的水量損失量減去水面蒸發(fā)量后，即為滲漏補給地下水量。見表1。

表1 各年損失水量計算表 億m3

3 河道水量損失分析

從表1可以看出，滲漏量與河道匯入水量正相關，隨著匯入水量增加，入滲量也增大。2010年4—12月入滲占匯入量的11.54％，2011年入滲占匯入量的13.2％，合計研究期間入滲水量占匯入總量的12.04％，水量損失占總匯入量的12.46％。

在逐月河道水量平衡計算中，8月份平均匯入水量最大，平均5.41億m3，同時水量損失也最大，平均0.75億m3，占10.5％。2月份平均入庫水量最小，水量損失占平均匯入量的34.3％。一年中5—9月份河道來水量明顯較多，占全年的88.5％，損失量占全年的85％。

從計算結果來看，清河水庫下游河道水量損失受流量大小和季節(jié)影響較大。同一時期，水量損失隨流量增大而增加，如春季，平均流量5.4m3/s，損失流量為1.29m3/s，占匯入水量23.8％。這是因為枯水期水量損失主要是河道滲漏和水面蒸發(fā)，隨著流量的增加，河道浸潤面和水面也增加，河道側滲量和水面蒸發(fā)相應增加。夏季氣溫、太陽輻射是年內(nèi)最高、最強的，高于春、秋季，清河開原地區(qū)同期農(nóng)業(yè)灌溉引水量大，水面蒸發(fā)量較大，尤其6月份蒸發(fā)量最高，損失比例較高，達14.5％。秋季主要水量損失集中在8月份，河道受汛期、農(nóng)業(yè)引水等影響，水量充沛，入滲量最大，因此水量損失在各月中最高。冬季受流凌、封河、日照時間影響，水面蒸發(fā)量較小，入滲量相對穩(wěn)定。

4 結語

分析計算清河水庫至清河河口河道水量損失，特別是入滲量的準確計算，為計算傍河地下水源地所襲奪的地表水量及比例奠定扎實的基礎，以此為參數(shù)的河道徑流損失量的計算，在2011，2012年清河水庫為下游供水調(diào)度中取得較好應用。供水期間，在現(xiàn)有的河道條件下，自水庫下游（輸水道）至入遼河前清河河口間水量平均損失13.6％，隨著水量增加，損失量也增大。損失量主要來自滲漏補充地下水，可見水庫供水對下游城市地下水補充是明顯的。