第二牤牛河蓄水工程需水量可行性探析

趙辰喬

（遼寧省農(nóng)村水利建設管理局，沈陽 110003）

第二牤牛河蓄水工程需水量可行性探析

趙辰喬

（遼寧省農(nóng)村水利建設管理局，沈陽 110003）

建平縣是一個極具巨大發(fā)展?jié)摿Φ目h，但建平縣又是遼寧省水資源極端貧乏的地區(qū)，人均水資源量不足400m3，加之超限開發(fā)，用水效率低下，供需矛盾十分尖銳，已成為制約建平縣經(jīng)濟社會發(fā)展的主要因素。為提高用水效率和效益，使牤牛河乃至整個建平縣十分貧乏極其有限的水資源進一步得到優(yōu)化配置，對第二牤牛河工程需水及蓄水進行可行性分析，以保障建平縣縣域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

水資源；優(yōu)化配置；可持續(xù)發(fā)展

1 工程概況

第二牤牛河亦名牛錄河，發(fā)源于建平縣與凌源縣交界牛河梁，由西向東流過程中先后匯入了山口河和二道漠河，流經(jīng)建平縣城后，在陸家溝匯入了深井河，折向東南15km進入喀喇沁左翼蒙古族自治縣、朝陽縣注入大凌河，水系集水總面積1042.44km2，總河長48.5km。其中，第二牤牛河水系在建平縣境內(nèi)的面積684km2，河長24km。該項目工作區(qū)內(nèi)水系集水面積355km2，河長19km，河道平均比降1.4%。

按照 《建平縣城市總體規(guī)劃》（2016～2020年），建平縣政府實施了建平縣濱河北路工程防洪工程，根據(jù)《建平縣濱河北路防洪工程部分初步設計報告》，工程規(guī)劃范圍為繞城區(qū)第二牤牛河段及二道漠河河段，總長9.58km，工程防洪等級Ⅳ級。其中，第二牤牛河在現(xiàn)狀河床的基礎上，進行標準斷面布置，設計的河道平均寬174m，有4處平曲線，河道全長6.55km；二道漠河在現(xiàn)狀河床的基礎上，進行標準斷面布置，設計河道平均寬度120m，有2處平曲線，設計河道全長3.03km。

2 蓄水工程需水量

根據(jù) 《建平縣濱河北路防洪工程部分初步設計報告》，第二牤牛河在現(xiàn)狀河床的基礎上，進行標準斷面布置，設計的河道平均寬174m，截止到2016年末，第二牤牛河濱河北路河段防洪工程已完工，長4km。本次蓄水工程規(guī)劃河段長3.8km。根據(jù)區(qū)域的水資源狀況，在滿足建平縣城市河段濱水景觀要求的前提下，應盡可能的縮窄蓄水水面面積，為便于計算，選取單位河段長度1km及規(guī)劃河段長度3.8km，分別計算不同蓄水水面長度、寬度和水深的槽蓄需水量，結果如表1，表2。

表1 3.8km槽蓄需水量 單位：萬m3

表2 1.0km槽蓄需水量 單位：萬m3

由表1，表2可知，3.8km蓄水長度的每年槽蓄需水量19萬～85.5萬m3，1.0km蓄水長度的每年槽蓄需水量5萬～22.5萬m3。

2.2 河床含水層蓄滿需水量

根據(jù) 《建平縣濱河北路防洪工程部分初步設計報告》，第二牤牛河在現(xiàn)狀河床的基礎上，進行標準斷面布置，兩道邊坡式擋土墻之間的設計河道平均寬174m，地下水位平均埋深按6m考慮，含水層的孔隙率按0.4考慮，河床含水層蓄滿需水量如表3。

表3 河床含水層蓄滿需水量

2.3 水面蒸發(fā)需水量

2.3.1 葉柏壽站降水量、蒸發(fā)量趨勢

根據(jù)葉柏壽站10年滑動降水量及蒸發(fā)量過程線（如圖1，圖2）?？煽闯鼋邓繌?004年后逐漸減少，到2009年趨于平穩(wěn)；蒸發(fā)量從1995年后逐漸減少，到2009年趨于平穩(wěn)，維持在800mm。

圖1 10年滑動降水量過程線

圖2 10年滑動蒸發(fā)量過程線

2.3.2 水面蒸發(fā)量

根據(jù)葉柏壽站不同時段平均降水量和蒸發(fā)量，計算得工程蓄水后自然水體水面蒸發(fā)深，如表4。

表4 不同時段平均降水量和蒸發(fā)量 單位：mm

由表4可知，1964～2011年全年水面蒸發(fā)深566.2mm，5～10月水面蒸發(fā)深373.7mm；2002～2011年全年水面蒸發(fā)深422.3mm，5～10月水面蒸發(fā)深343.3mm。

計算不同蓄水長度和蓄水寬度的需水量，結果如表5，表6。

表5 3.8km水面蒸發(fā)需水量 單位：萬m3

表6 1.0km水面蒸發(fā)需水量 單位：萬m3

由表5可知，3.8km蓄水長度的全年水面蒸發(fā)需水量16.0萬～32.3萬m3，5～10月份水面蒸發(fā)需水量13.0萬～21.3萬m3。

由表6可知，1.0km蓄水長度的全年水面蒸發(fā)需水量5.7萬～8.5萬m3，5～10月份水面蒸發(fā)需水量3.4萬～5.4萬m3。

3 蓄水可行性分析

3.1 可供水量

3.1.1 項目工程區(qū)以上地表水源

項目工程區(qū)以上多年平均年實際地表來水量388.6萬m3，多年平均汛期實際地表來水量338.4萬m3；實測的多年平均年徑流量401.5萬m3，多年平均5～10月份徑流量355.7萬m3。

3.1.2 回歸水源

污水處理廠處理后的全年可用水量540萬m3，5～10月份可用水量270萬m3。

3.1.3 項目工程區(qū)以下地表水源

即下斷面至二道漠河河口區(qū)間的地表水源，多年平均年及汛期實際地表來水量為273.2萬，237.9萬m3。

按照上述數(shù)據(jù)的較小值計算，工作區(qū)的年可供水量1201.8萬m3，5～10月份可供水量846.3萬m3；工程區(qū)以上年可供水量928.6萬m3，5～10月份可供水量608.4萬m3。

3.2 蓄水工程需水量

根據(jù)不同長度的槽蓄需水量、河床含水層蓄滿需水量、水面蒸發(fā)需水量計算工程需水量，結果如表7。

表7 不同長度水面工程需水量 單位：萬m3

由表7可知，該蓄水工程最大需水量為3.8km蓄水長度全年蓄水量276.5萬m3，最小需水量為1.0km蓄水長度每年5～10月份蓄水量50.2萬m3。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，在多年平均情況下，采取一定的工程措施，可供水量滿足蓄水工程需水量，實現(xiàn)項目工程區(qū)內(nèi)的蓄水是可行的。

4 結語

（1）第二牤牛河建平縣城區(qū)段3.8km長河段槽蓄水工程方案應為在現(xiàn)有河道防洪工程兩堤之間平均寬度170m的基礎上，除上、中、下游河段設置四道截潛并能攔蓄水量的壩外，在原防洪工程兩堤內(nèi)設置直立式擋土墻工程，將原河道斷面縮窄至100～120m寬為宜，推薦方案為120m，同時將3.8km河段的河道比降由0.6%調(diào)整為0.1%，形成較穩(wěn)定的蓄水水面。

（2）水面寬在100，120m時，水面面積分別為38.0萬m3，當水深0.5m時，河槽蓄水量分別為19.0萬m3；當水深1.0m時，河槽蓄水量分別為38.0萬m3；當水深1.5m時，河槽蓄水量分別為57.0萬m3。

（3）河槽蓄水量可行性計算，根據(jù)對第二牤牛河葉柏壽水文站，1992～2011年實測來水量統(tǒng)計分析，蓄水河段下游斷面（葉柏壽站面積195km2，下游斷面面積208km2）多年平均實測來水量388.6萬m3，多年平均汛期實測來水量338.4萬m3。

（4）由于蓄水河段蓄水后，由原來陸地蒸發(fā)量變成水面蒸發(fā)量，兩者之差為實際的蒸發(fā)量稱為蒸發(fā)增損量，該區(qū)陸地蒸發(fā)量400mm，水面蒸發(fā)量1039mm，之差600mm。按水面面積45.6萬m3計算，增加的蒸發(fā)損失量30萬m3，因此來水量遠大于河槽蓄水量及蒸發(fā)增損量。第二牤牛河建平縣城區(qū)河段蓄水量完全有保證。

［1］張貴杰.哈爾濱市區(qū)需水量預測研究［D］.哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2012.

［2］劉軍.灌區(qū)供需水量預測及平衡研究［J］.水利規(guī)劃與設計，2015（12）.

［3］曹永生.景泰縣高效節(jié)水灌溉示范項目水資源平衡分析［J］.水利規(guī)劃與設計，2014（10）.

［4］方韜.合肥市城市需水量預測研究［D］.合肥：合肥工業(yè)大學，2007.

［5］岳娟，錢自立.模糊多項式預測在城市需水量預測中的應用［J］.水利科技與經(jīng)濟，2009（9）.

The feasibility of water demand of Second Mangniu River water storage project

ZHAO Chen-qiao
（Liaoning Provincial Rural Water Conservancy Construction Bureau，Shenyang 110003，China）

Jianping country has a great development potential in Liaoning province，but the water resources of region is extremely poor that per capita water resources is less than 400m3.The overexploitation and inefficiency water use are resulting the contradiction between supply and demand becoming increasingly acute and?restricting economic and social development.In order to improve the water use efficiency and benefit，this paper analyzes the feasibility of the water demand and water storage of the Second Mangniu River project，and the water resources optimal allocation of Jianping county，to guarantee the sustainable development of Jianping county economy and society.

water resources；optimized?allocation；sustainable development

TV214

B

1672-9900（2017）05-0039-03

2017-06-28

趙辰喬（1990-），男（漢族），遼寧丹東人，助理工程師，主要從事農(nóng)村水利維修養(yǎng)護、產(chǎn)權制度改革、資產(chǎn)檔案工作，（Tel）13704171965。

（責任編輯：尹健婷）