汶上泉河南支補(bǔ)水工程人工湖興利調(diào)節(jié)計(jì)算方法

蘇曉輝 徐傳琦 胡歆揚(yáng)

（1.濟(jì)寧市水利事業(yè)發(fā)展中心 濟(jì)寧 272000 2.安徽海宏水務(wù)科技有限公司 合肥 230041 3.綠水青山水務(wù)有限公司 濟(jì)南 250014）

1 基本情況

泉河屬梁濟(jì)運(yùn)河支流、南四湖流域，縱貫汶上縣南北，是汶上縣主要的防洪除澇及引汶灌溉補(bǔ)源河道之一，歷史上泉河是以泉為主要水源的河流，共有泉十一個(gè)。泉河總長(zhǎng)66.9km，流域面積626km2，有支流11 條：紅沙河、郭洼溝、八里溝、長(zhǎng)橋溝、高家河、大寨溝、鄭樓溝、錢村溝、黑泥溝、沙溝、大寨溝；泉河南支上游起寧陽(yáng)、兗州、汶上三縣交界處至鵝河入泉河，全長(zhǎng)24.708km，流域面積231km2，共有支溝5 條：黃洼溝、朱家溝子、王全溝、徐村溝、陳村溝。

泉河南支生態(tài)補(bǔ)水工程人工湖位于泉河南支河道左岸樁號(hào)7+964～8+837，與泉河南支河道聯(lián)通，擴(kuò)大水面形成湖面，項(xiàng)目建成后湖區(qū)總面積約336 畝，水面面積約253.26 畝。

2 水文資料的收集

泉河流域內(nèi)沒有實(shí)測(cè)流量資料，流域內(nèi)有汶上雨量站，具有1952—2013年實(shí)測(cè)逐月降水量統(tǒng)計(jì)資料，流域附近有后營(yíng)水文站，具有1980—2016年實(shí)測(cè)歷年逐月水面蒸發(fā)量資料。

3 興利調(diào)節(jié)計(jì)算原理

3.1 天然凈流量

人工湖控制流域面積194.6km2，流域內(nèi)沒有實(shí)測(cè)徑流量資料，所以需要根據(jù)等值線圖查算，人工湖流域徑流深為72.9mm，參照實(shí)測(cè)降雨頻率曲線參數(shù)推求水庫(kù)天然徑流量頻率曲線參數(shù)，經(jīng)計(jì)算，人工湖控制流域天然徑流量均值為1418.63m3，Cv=0.31，Cs=2Cv。

按不同保證率下的年降雨量去降雨系列中尋找典型年，泉河南支流域50%保證率徑流典型年選用1980年，75%保證率典型年選用1987年，90%保證率典型年選用1989年。根據(jù)不同典型年降雨量的年內(nèi)分配對(duì)人工湖不同頻率天然徑流量進(jìn)行年內(nèi)分配，天然徑流量成果見表1。

表1 人工湖不同頻率天然徑流量設(shè)計(jì)典型年成果表

3.2 相關(guān)基礎(chǔ)資料收集

根據(jù)地方資料，人工湖上游無攔蓄工程，用水主要是農(nóng)業(yè)灌溉，人工湖上游有兩處灌溉片區(qū)：梁橋片區(qū)、徐村片區(qū)，灌溉面積分別為2000 畝、3900 畝，灌區(qū)僅4月份用水，共需27 萬m3。有兩座污水處理廠尾水匯入人工湖上游泉河南支，清源污水處理廠位于汶上縣九華山路與光明路交叉口西北角，主要收集處理主城區(qū)污水，尾水排放量4 萬m3/d；佛都污水處理廠位于汶上縣泉河大道與吉祥路交叉口西北角，主要收集縣城南部污水，尾水排放量3 萬m3/d。

人工湖下游現(xiàn)有東田莊橡膠壩控制人工湖水位，充壩壩頂高程40m，對(duì)應(yīng)人工湖庫(kù)容為63.90 萬m3；橡膠壩塌壩壩頂高程36m，對(duì)應(yīng)人工湖死庫(kù)容為7.34 萬m3。

3.3 計(jì)算方法

現(xiàn)狀工程條件下的來水量，是在人工湖天然徑流量的基礎(chǔ)上，增加上游污水處理廠排水量，扣除上游灌溉用水量后的水量。根據(jù)人工湖水位～湖區(qū)水面面積～庫(kù)容關(guān)系，自7月起，按人工湖死庫(kù)容開始調(diào)算，增加現(xiàn)狀工程條件下的來水量，扣除湖面蒸發(fā)量、湖區(qū)滲漏量、下游生態(tài)用水量，作為當(dāng)月月末庫(kù)容。若月末庫(kù)容小于死庫(kù)容，則死庫(kù)容減去月末庫(kù)容等于湖區(qū)需引水水量，下月仍從死庫(kù)容繼續(xù)調(diào)算；若月末庫(kù)容大于死庫(kù)容，則根據(jù)湖區(qū)的水位～庫(kù)容關(guān)系判斷月末水位是否達(dá)到橡膠壩頂高程，若低于壩頂高程，則下月從當(dāng)月月末庫(kù)容繼續(xù)調(diào)算；若高于壩頂高程，則棄水后，下月從壩頂高程對(duì)應(yīng)的庫(kù)容繼續(xù)調(diào)算，直至從7月推至次年6月結(jié)束。

3.4 興利調(diào)算

根據(jù)地方提供資料，經(jīng)分析計(jì)算，不同保證率下人工湖興利調(diào)算分析成果見表2、表3、表4。

表2 50%保證率人工湖興利調(diào)算表

表4 90%保證率人工湖興利調(diào)算表

由調(diào)算成果可得，50%、75%、90%保證率下泉河南支人工湖流域來水量滿足人工湖充庫(kù)條件。

4 結(jié)語(yǔ)

流域內(nèi)若無實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)，可根據(jù)等值線圖查算流域徑流深，參照實(shí)測(cè)降雨頻率曲線參數(shù)推求天然徑流量頻率曲線參數(shù)，經(jīng)計(jì)算，按不同保證率下的年降雨量去降雨系列中尋找典型年，逐月天然徑流量可根據(jù)不同典型年逐月降雨量進(jìn)行逐月對(duì)應(yīng)分配。興利調(diào)節(jié)計(jì)算充分依據(jù)流域內(nèi)取用水、排水、蒸發(fā)、滲漏等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，充分保證滿足不同保證率下湖區(qū)充庫(kù)條件■