銅陵橫埠河流域生態(tài)流量分析與調(diào)度

錢筱暄 孫傳輝 許承娟 許一

摘 要：基于橫埠河試點(diǎn)河流生態(tài)流量研究與調(diào)度，開展橫埠河生態(tài)流量保障實(shí)施方案研究，明確了生態(tài)流量調(diào)度職責(zé)和調(diào)度實(shí)施方案，為保障區(qū)域河湖健康和生態(tài)環(huán)境提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：橫埠河;生態(tài)流量;調(diào)度方案

中圖分類號 TV213.4;X143 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）20-0142-02

為貫徹水利部關(guān)于開展編制重點(diǎn)河湖生態(tài)流量（水量）保障實(shí)施方案的文件精神，切實(shí)保障河湖健康，改善生態(tài)環(huán)境，銅陵市以橫埠河試點(diǎn)研究河湖生態(tài)流量保障實(shí)施方案。方案主要基于試點(diǎn)河流生態(tài)流量監(jiān)測評價(jià)結(jié)果，以管控河流水資源開發(fā)利用強(qiáng)度為核心，以明確主要控制斷面生態(tài)流量（水量）的保障水源及保障方式為重點(diǎn)，制定生態(tài)流量管控措施，明確生態(tài)流量調(diào)度管理職責(zé)、調(diào)度實(shí)施主體與監(jiān)管責(zé)任以及保障措施。

1 橫埠河流域基本概況

橫埠河流域原屬于樅陽縣，2018年10月樅陽縣周潭、老洲、陳瑤湖等3鎮(zhèn)劃歸銅陵市郊區(qū)，至此橫埠河流域由樅陽縣和銅陵市郊區(qū)2縣區(qū)級行政單位共同管轄。橫埠河流域由樅陽縣東北與無為縣搭界的三官山西麓發(fā)源，經(jīng)馬鞍山水庫、橫埠后河等最終進(jìn)入楓沙湖和陳瑤湖。流域范圍主要分為橫埠河流域和馬鞍山水庫流域。

1.1 橫埠河流域 橫埠河西與白蕩湖水系為界，北與巢湖、西河水系為鄰，東、南濱臨長江，構(gòu)成陳瑤湖水系。橫埠河源出樅陽縣東北與無為縣搭界的三官山西麓，南流經(jīng)馬鞍山水庫，至毛竹園右納錢鋪河。折東南經(jīng)橫埠至九兒潭分2支，南支稱橫埠前河，南流至李家溝，匯入湯溝河后經(jīng)湖東閘注入長江;東支稱橫埠后河為主流，至姜家嘴分為2支，南支經(jīng)鎮(zhèn)口折東北流，于雙河口入小陳瑤湖，左納楓沙湖，北支經(jīng)蝦兒港、青山頭入楓沙湖，再經(jīng)壕斷沖與小陳瑤湖一并匯入新后河，再納竹絲湖來水，于土橋南經(jīng)梳妝臺閘注入長江。橫埠河長35.8km，河寬40～120m，洪水深度2～5m，枯水深0～0.5m，比降為1/5000～1/8000。沿河有錢鋪鎮(zhèn)、周潭鎮(zhèn)、橫埠鎮(zhèn)、老洲鎮(zhèn)、陳瑤湖鎮(zhèn)和湯溝鎮(zhèn)。

1.2 馬鞍山水庫 馬鞍山水庫位于樅陽縣橫埠鎮(zhèn)橫埠河上游，官塘村境內(nèi)，屬長江流域陳瑤湖水系。水庫控制來水面積42.2km2，總庫容1004萬m3。馬鞍山水庫是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電等綜合利用的中型水庫。水庫正常蓄水位為51.7m，死水位44.4m。馬鞍山水庫設(shè)計(jì)灌溉面積2200hm2，2018年實(shí)際灌溉面積約666.67hm2。

2 生態(tài)流量

2.1 控制斷面選取 目前橫埠河流域沒有水文（流量）站，根據(jù)橫埠河流域水系特點(diǎn)，考慮到在重大水利工程節(jié)點(diǎn)選取控制斷面，因此選擇將馬鞍山水庫壩址作為控制斷面。

2.2 河段生態(tài)功能需水 生態(tài)環(huán)境需水包括維系河道一定功能需水量和其他河道內(nèi)生產(chǎn)用水，其中維系河道一定功能需水量包括生態(tài)基流、稀釋凈化需水量;河道內(nèi)生產(chǎn)需水量主要包括航運(yùn)、水力發(fā)電需水等。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，橫埠河雖承接了橫埠污水處理廠等排放廢污水，但沿岸均為農(nóng)業(yè)用水，因此不考慮水環(huán)境容量問題。橫埠河河道生態(tài)需水主要是維系河道一定功能的生態(tài)基流需水。區(qū)間主要涉及橫埠河馬鞍山水庫壩址以及橫埠河入楓沙湖、陳瑤湖處。

2.3 生態(tài)流量計(jì)算 根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》（SL/Z712-2014），結(jié)合馬鞍山水庫壩址斷面附近的實(shí)測水文系列資料，選用蒙大拿法計(jì)算最小下泄流量（生態(tài)流量）。

2.3.1 來水量 由于分析范圍無相關(guān)水文資料，年來水量無法統(tǒng)計(jì)分析，因此主要計(jì)算馬鞍山水庫控制來水面積內(nèi)的來水量。馬鞍山水庫控制來水面積42.2km2。據(jù)橫埠和錢家橋雨量站估算，馬鞍山多年平均來水量3323.5萬m3，最大來水量7869.8萬m3（1991年），最小來水量1400.8萬m3（1978年）。對缺乏長系列實(shí)測資料的水利工程控制斷面采用蒙大拿法進(jìn)行計(jì)算分析，取多年平均流量的10%作為控制斷面最小下泄流量，汛期（5—9月）最小下泄流量取多年平均流量的30%，非汛期（10—4月）取多年平均流量的10%，由此計(jì)算控制斷面的最小下泄流量。

計(jì)算得到橫埠河汛期（4—10月）最小下泄流量0.33m3/s，非汛期（11—3月）0.11m3/s，以此作為橫埠河生態(tài)流量，得到全年汛期生態(tài)需水量為436萬m3，非汛期生態(tài)需水量為201萬m3。

2.3.2 生態(tài)流量泄放方式 馬鞍山水庫底流隧洞位于大壩左端的山體與大壩交界處，建成于1964年，洞長145m，為有壓隧洞，隧洞進(jìn)口底高程為44.4m，出口底高程為43m，設(shè)計(jì)流量3.5m3/s，最大流量5.0m3/s，完全可以滿足生態(tài)流量放水要求。為完善橫埠河控制斷面生態(tài)流量監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施、建立健全預(yù)警機(jī)制和分級管理運(yùn)行機(jī)制，需要對控制斷面流量實(shí)時(shí)監(jiān)測和動態(tài)調(diào)度，落實(shí)其生態(tài)用水需求，保障生態(tài)基流達(dá)到目標(biāo)控制值。通過馬鞍山水庫底流隧洞控制瞬時(shí)泄放生態(tài)流量較為困難，因此通過旬控制或月控制來泄放生態(tài)流量。非汛期，通過馬鞍山水庫底流隧洞保證旬最少泄放9.5萬m3水量，月最少泄放28.5萬m3水量;汛期，通過馬鞍山水庫底流隧洞保證旬最少泄放水量28.5萬m3，月最少泄放水量85.5萬m3。

3 生態(tài)流量調(diào)度

生態(tài)流量調(diào)度是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及水量保障、水質(zhì)改善等多重目標(biāo)，需要流域各級各部門采取工程、管理等綜合措施。橫埠河生態(tài)流量調(diào)度主管部門為銅陵市水利局，調(diào)度機(jī)構(gòu)為樅陽縣水利局以及馬鞍山水庫管理處，各單位協(xié)調(diào)配合完成生態(tài)流量調(diào)度。

3.1 調(diào)度方式 銅陵市水利局負(fù)責(zé)橫埠河生態(tài)流量調(diào)度試點(diǎn)方案的指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和監(jiān)管，蕪湖水文局負(fù)責(zé)橫埠河生態(tài)流量控制斷面的監(jiān)測，樅陽縣水利局進(jìn)行橫埠河生態(tài)流量調(diào)度試點(diǎn)，樅陽縣水利局負(fù)責(zé)下達(dá)調(diào)度指令，馬鞍山水庫管理處負(fù)責(zé)執(zhí)行指令。

3.1.1 河道內(nèi)涉水工程調(diào)度試點(diǎn)方案 當(dāng)橫埠河生態(tài)流量監(jiān)測斷面流量小于生態(tài)流量黃色預(yù)警閾值且流量有繼續(xù)減少趨勢，或監(jiān)測流量小于橙色預(yù)警閾值時(shí)，蕪湖水文水資源局立即將監(jiān)測到的流量與水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)核實(shí)后發(fā)送至銅陵市水利局。水利局接收信息后，立即啟動生態(tài)流量調(diào)度程序，將監(jiān)測斷面信息進(jìn)行匯總分析，并根據(jù)實(shí)時(shí)流量大小提出生態(tài)需水流量，并以電報(bào)的形式發(fā)送至樅陽縣水利局。樅陽縣水利局接收電報(bào)后，綜合協(xié)調(diào)本次橫埠河生態(tài)需水流量大小，并向馬鞍山水庫管理處下達(dá)調(diào)令。馬鞍山水庫管理處接收調(diào)令后，開啟馬鞍山水庫輸水隧洞進(jìn)水閘門，下泄生態(tài)流量進(jìn)入橫埠河進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。當(dāng)橫埠河大橋控制斷面實(shí)時(shí)流量開始回升至預(yù)警閾值以上，且連續(xù)5d平均流量持續(xù)上升，預(yù)警逐級降低至撤銷，馬鞍山水庫關(guān)閉閘門，完成本次生態(tài)流量調(diào)度。若經(jīng)過以上工程調(diào)度方案的實(shí)施仍不能滿足下游生態(tài)流量管控目標(biāo)，則應(yīng)按照河道外用水管控要求實(shí)施調(diào)度管理。

3.1.2 河道外用水管控要求 枯水期、農(nóng)灌用水高峰期及特枯年情景下，已采取工程調(diào)度仍無法滿足生態(tài)基流時(shí)，啟用河道外用水管控措施，應(yīng)逐步減少控制斷面以上農(nóng)業(yè)取水口取水量，對沿河引水涵閘、提水泵站實(shí)行限制引、提水。

3.2 責(zé)任主體及保障 橫埠河大橋控制斷面生態(tài)流量的保障責(zé)任主體為銅陵市水利局，負(fù)責(zé)橫埠河生態(tài)流量調(diào)度的統(tǒng)一部署和協(xié)調(diào)工作。樅陽縣水利局為橫埠河生態(tài)流量調(diào)度的執(zhí)行主管部門，負(fù)責(zé)接收市水利局報(bào)送的生態(tài)流量調(diào)度申請，根據(jù)當(dāng)前供水調(diào)度計(jì)劃，統(tǒng)一協(xié)調(diào)下達(dá)生態(tài)流量調(diào)度指令至馬鞍山水庫管理處。馬鞍山水庫管理處是橫埠河生態(tài)流量調(diào)度的具體執(zhí)行部門之一，職責(zé)是及時(shí)執(zhí)行調(diào)度指令，開啟輸水隧洞進(jìn)水閘門，下泄生態(tài)流量。

（責(zé)編：徐世紅）