恒河綜合治理工程蓄水分析論證

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設計研究院，陜西西安710001)

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

需水量分析；蓄水天數(shù)；補水要求

1 工程概況

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

治理范圍：西至越嶺關聯(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年遠景規(guī)劃同時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3組跌水壩、4座橡膠壩組合達到全河道蓄水，利用水域的季節(jié)性變化和河道內灘涂用地形成可供游憩的親水生態(tài)綠廊。因此有必要對恒河河道蓄水進行分析研究，以利于分析修建蓄水工程是否可行，為政府決策部門提供有益的技術支撐。

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行的基礎?，F(xiàn)就推薦方案進行供需水量分析。

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m2，蓄水一次需水量為50.62萬m3。

（3）蒸發(fā)水量

多年平均蒸發(fā)量采用楊家營的蒸發(fā)觀測資料進行分析計算。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m3。

（4）蓄水區(qū)滲漏量

工程區(qū)地層呈多層結構，在不防滲條件下，滲漏量約為223.05萬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m3，初次蓄水的蓄水量和壩袋充水量共51.16萬m3，塌壩后再次蓄水51.16萬m3，年運行時所需的蒸發(fā)損失水量5.2萬m3，滲漏水量223.05萬m3。

2.2 生態(tài)基流量

根據(jù)《水資源保護規(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%的計算結果，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m3。

3 來水分析

設計水平年2020年壩址來水應為天然徑流量減去工程上游用水量。恒河上楊家營水文站1958～2014年57年實測資料，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)計算2020年水平年恒惠渠灌區(qū)人畜需水量為155.26萬m3

（2）恒惠渠灌溉用水量

在現(xiàn)存灌溉制度基礎上，結合產(chǎn)業(yè)結構調整，擬定設計水平年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m3、1418.67萬m3和1550.40萬m3。

3.1.2 規(guī)劃修建水庫

《安康市漢濱區(qū)水資源綜合規(guī)劃報告》中明確在恒河流域上規(guī)劃華洲水利樞紐，其任務以供水為主，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)補水。

根據(jù)正在進行的華洲水利樞紐工程項目建議書，水庫壩址處的多年平均徑流量2.88億m3，設計水平年生活工業(yè)供水量約8000萬m3，灌溉供水量約2000萬m3。

3.2 工程壩址來水量

由于恒河綜合治理項目設計水平年為2020年，擬修建的華洲水利樞紐工程，設計水平年為2025年，因此工程壩址來水量分兩種工況進行分析。

（1）不考慮上游華洲水利樞紐工程

壩址來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%）壩址來水量分別為39245萬m3、28686萬m3和17848萬m3。

（2）上游修建華洲水利樞紐工程后

考慮上游修建工程后，恒河綜合治理項目也要有水可蓄，滿足工程用水要求，所以修建華洲水利樞紐工程后，恒河綜合治理工程來水量應為：華洲水庫的下泄水量加上水庫到工程壩址的區(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%）壩址來水量分別為31917萬m3、22220萬m3和10678萬m3。

4 蓄水天數(shù)估算

4.1 水面工程運行方式

（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，蓄滿整個工程區(qū)。

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

4.2 蓄水天數(shù)、水量保證程度分析

（1）不修建上游水庫工況

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

表1 修建上游水庫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

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，由于非汛期（10月～次年5月）為滿足水體循環(huán)更新要求更新水量一次，非汛期10月初塌壩，再次蓄水時，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始蓄水，到蓄滿所有橡膠壩所需要的天數(shù)成果見表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，豐水年來水量最小為1月份，其次為2、3月，來水量分別為282.2萬m3、253.5萬m3和285.5萬m3，保證下游河道生態(tài)用水量后，能滿足工程的補水要求（蒸發(fā)、滲漏損失）。

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

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

5 總結

通過上述分析，工程區(qū)上游無論是否修建華洲水利樞紐，豐、平、枯三個典型年及多年平均不僅都能滿足河道的生態(tài)水量，也能滿足工程的蓄水及補水要求。主汛期（6月～9月）不蓄水，為保證防洪安全全河道過洪；非汛期通過對橡膠壩的靈活控制，以適應上游不同量級的洪水，保證蓄水區(qū)的平穩(wěn)運行；同時通過對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計工作。