基于大遼河上游水庫(kù)來(lái)水與壓鹽流量關(guān)系的研究

楊大卓

(遼寧省營(yíng)口水文局，遼寧營(yíng)口115003)

1 概述

大遼河在營(yíng)口境內(nèi)流域面積為1 962 km2，河段長(zhǎng)97.2 km。境內(nèi)河段由海城市紅旗閘至入?？冢拥篱L(zhǎng)54.5 km，河寬 354～1 202 m，水深 3.50～10.0 m，河床比降0.104‰，河槽寬深，灘地不太明顯，較大河彎10處，河道泄流以主槽為主。河岸土質(zhì)一般由亞黏土和沙壤土組成，河岸坍塌較少，彎道發(fā)育較緩。從上游至下游分別有黑魚(yú)溝河、青天河、老虎頭河、勞動(dòng)河、虎莊河等較大支流匯入。

營(yíng)口市稻田灌區(qū)位于遼河下游濱海鹽堿地區(qū)，北起大遼河，東臨海城市，南至大清河流域平原區(qū)。營(yíng)口市現(xiàn)有大石橋市高坎、旗口、水源灌區(qū)為3個(gè)中型灌區(qū):大石橋市溝沿、石佛、虎莊、營(yíng)口監(jiān)獄灌區(qū)(原名新生灌區(qū))為小型灌區(qū)［1］。原老邊區(qū)花英臺(tái)灌區(qū)和蓋州市清河灌區(qū)為中型灌區(qū)，由于2000年前后公用占地和遠(yuǎn)高漏嚴(yán)重缺水改為小型灌區(qū)。

營(yíng)口灌區(qū)現(xiàn)有輸水總干渠9條，全部為明渠，總長(zhǎng)110.5 km，斷面形式為梯形，有渡槽2座，實(shí)際長(zhǎng)度20 m，矩形斷面(10 m×3 m)，非正常運(yùn)行。倒虹吸1座，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度10 m，矩形斷面(5 m×2 m)，非正常運(yùn)行。閘3座，矩形斷面(3.5 m×4 m)，已運(yùn)行20～40 a部分正常運(yùn)行，其余非正常運(yùn)行。干渠38條，總長(zhǎng)度140 km，全部為土質(zhì)明渠，梯形斷面，部分正常運(yùn)行，其余非正常運(yùn)行。渡槽19座，矩形斷面，倒虹吸6座，矩形斷面(1.5 m×1.6 m×6 m)。水閘762座，開(kāi)敞式結(jié)構(gòu)為主。

2 大遼河潮水位傳播時(shí)間

大遼河系感潮河段，枯水期潮水可上溯至渾河的三界泡及太子河的唐馬寨。而洪水期當(dāng)上游來(lái)水超過(guò)2 000 m3/s時(shí)，則無(wú)明顯的潮差變化。按照徑流和潮水的關(guān)系，自三岔河以下劃分為3段:

1)三岔河至田莊臺(tái)為徑流控制段，此河段河道彎曲，每逢汛期隨著上游來(lái)水的消漲，潮差和潮量有明顯的變化。枯水期上游來(lái)水量小，進(jìn)潮量大，受潮水頂托影響范圍遠(yuǎn)。

2)田莊臺(tái)至三家子為過(guò)渡段，此河段的徑流量和潮量作用相近，二者之間隨量而互相轉(zhuǎn)化，其作用大小有交替現(xiàn)象。

3)三家子以下為潮流段，此河段沒(méi)有徑流和潮水交替現(xiàn)象，全部受潮水控制［2］。

三岔河、營(yíng)口兩站為大遼河上控制站，根據(jù)兩站灌溉期間潮水位點(diǎn)繪水位過(guò)程線，經(jīng)過(guò)對(duì)照分析，可以推求三岔河至營(yíng)口低潮的傳播時(shí)間為2～3 h，即三岔河出現(xiàn)低潮后經(jīng)過(guò)2～3 h可到達(dá)營(yíng)口站，而高潮恰恰相反，營(yíng)口至三岔河高潮傳播時(shí)間為0.5～1.0 h，即營(yíng)口出現(xiàn)高潮需要0.5～1.0 h后才能到達(dá)三岔河。

3 水庫(kù)來(lái)水與壓鹽流量相關(guān)趨勢(shì)分析

由于大遼河屬于感潮河段，海水和淡水混合，需要隨時(shí)掌握水質(zhì)變化。鹽分標(biāo)準(zhǔn)控制氯離子含量＜0.5‰，由沿河直引閘、站每小時(shí)化驗(yàn)一次水質(zhì)。當(dāng)鹽分超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即停止引水。如遇干旱缺水年，分蘗后短時(shí)間鹽分可控制在0.7‰～1.0‰。如果大遼河鹽分高，影響抽水時(shí)，市調(diào)度中心除向省要求加大放流外，必須果斷命令大遼河兩岸各直引閘、站一律停止引水1～2 d。大遼河槽內(nèi)必須保持淡水7 000～9 000萬(wàn)m3，才能保證壓鹽流量至田莊臺(tái)，兩岸才能正常引水。

泡插期嚴(yán)重缺水年份，大遼河鹽分太高，水庫(kù)加大放流壓鹽。大遼河歷年鹽分變化情況見(jiàn)表1。

表1 大遼河歷年鹽分變化情況表

根據(jù)大遼河上游三岔河的渾太合成壓鹽流量推求大遼河潮水位在出現(xiàn)高潮或低潮時(shí)與水庫(kù)放水二者之間的相關(guān)關(guān)系。三岔河灌溉期低潮(高潮)潮位與壓鹽流量相關(guān)趨勢(shì)分析見(jiàn)圖1，圖2。

圖1 三岔河低潮潮位與壓鹽流量相關(guān)趨勢(shì)圖

圖2 三岔河高潮潮位與壓鹽流量相關(guān)趨勢(shì)圖

從潮位與壓鹽流量相關(guān)趨勢(shì)圖中可以推出:當(dāng)?shù)统彼?.50 m時(shí)，壓鹽流量在80～200 m3/s，水位在0.60 m時(shí)，壓鹽流量在130～250 m3/s，水位在0.70 m時(shí)，壓鹽流量在190～300 m3/s;當(dāng)高潮水位在1.00 m時(shí)，壓鹽流量在 50～150 m3/s，水位為1.20 m，壓鹽流量在70～220 m3/s。

當(dāng)?shù)统?高潮)時(shí)河道壓鹽流量隨著水位的增大而增大，灌溉期低潮最低潮水位為0.36 m，壓鹽流量為70.3 m3/s，低潮最高水位0.91 m，壓鹽流量為257 m3/s;灌溉期最低高潮水位為0.93 m，壓鹽流量為70.8 m3/s，最高高潮水位為1.60 m，壓鹽流量為273 m3/s。

受上游水庫(kù)放水的影響，根據(jù)營(yíng)口、三岔河灌溉期的潮位資料分析，營(yíng)口站高潮最高水位為2.55 m，最低潮水位為0.07 m，變幅為2.48 m;低潮最高潮水位為－0.54 m，最低潮水位為－1.70 m，其變幅為1.16 m。三岔河站低潮最低潮水位為0.02 m，低潮最高水位為1.17 m，其變幅為1.15 m;三岔河站高潮最低潮水位為0.08 m，高潮最高水位為1.91 m，其變幅為1.83 m。

由此經(jīng)過(guò)分析得出，無(wú)論三岔河處于高潮還是低潮，壓鹽流量流量均與潮水位的高低有關(guān)，隨著水位的漲落壓鹽流量也相應(yīng)隨之發(fā)生變化，潮水位越高，壓鹽流量亦越大，反之，壓鹽流量減小。

4 稻田期歷年用水量分析

大遼河屬于潮汐性河流，受潮水的頂托，每逢高潮時(shí)海水會(huì)隨著河道逆流而上，由于海水中含有大量的鹽分，使得鹽分隨之進(jìn)入河道，河道中的含鹽量上升，導(dǎo)致河水無(wú)法進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。在灌溉期靠上游水庫(kù)放水，調(diào)節(jié)河道徑流，靠水庫(kù)放水壓潮，降低河水含鹽量，提高灌溉保證率，才能保證沿河兩岸的水田灌溉。大遼河歷年稻田泡插期、補(bǔ)水期、汛期及歷年用水量過(guò)程線見(jiàn)圖3、4、5、6。

圖3 大遼河歷年稻田泡插期用水量過(guò)程線

圖4 大遼河歷年稻田補(bǔ)水期用水量過(guò)程線

圖5 大遼河歷年稻田汛期用水量過(guò)程線

圖6 大遼河歷年稻田年用水量過(guò)程線

5 結(jié)語(yǔ)

大遼河上游水庫(kù)來(lái)水量主要是農(nóng)田灌溉用水，有利于河道沖污與凈化，有利于控制河道下游海水入侵，有助于城市和人們生活環(huán)境改善，有易于自然生態(tài)環(huán)境凈化與改善。因此，搞清上游來(lái)水量也就是下游提水量需各級(jí)政府和有關(guān)單位要高度重視，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，密切配合，落實(shí)好責(zé)任，科學(xué)合理地做好灌溉期用水工作。

［1］石明珠，張學(xué)慶，王鵬程，等.大遼河感潮河段水體交換的數(shù)值研究［J］.海洋環(huán)境科學(xué)，2012，31(05):631－634.

［2］郭向東，郭艷春，于紅波.大遼河營(yíng)口境內(nèi)灌溉期上游來(lái)水量趨勢(shì)分析［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011(07):291.