徐彥峰，崔國玉，夏 杰

(杜蒙農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦，黑龍江，杜爾伯特162200)

1 水源概況

1.1 水源自然概況

杜蒙縣他拉哈灌區(qū)水源為嫩江干流下游江段，匯流面積很大，水量有保障。嫩江徑流主要由大氣降水形成，受大氣環(huán)流和地形因素影響，流域降雨量年內(nèi)分布不均，6～9月降雨量占全年降雨量的80%左右，暴雨常常出現(xiàn)在7～8月份，一般歷時(shí)3 d左右。嫩江多年平均過境流量為210.35億m3，多年平均流量667 m3/s?？菟诙嗄昶骄钚×髁?33 m3/s，80%保證率的最小流量157 m3/s。

1.2 氣象

杜蒙他拉哈灌區(qū)地處高緯度，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季多風(fēng)少雨，夏季炎熱，降雨集中，秋季早霜，冬季漫長，嚴(yán)寒少雪。年平均氣溫3.6℃ ～4.4℃，7月份最高月平均氣溫23.3℃，歷史最高氣溫39.5℃，1月份最低氣溫 －19.9℃，歷史實(shí)測最低氣溫－35.4℃。年平均降雨量420 mm，年平均蒸發(fā)量1 739.8 mm。年平均日照時(shí)數(shù)2 852 h，無霜期151 d，＞10℃的活動(dòng)積溫為2 860℃，11月上旬土壤開始封凍，至次年4月上旬開始解凍，平均最大凍土深度為2.2 m。

1.3 灌區(qū)用水控制因素分析

他拉哈灌區(qū)渠首泵站工程建于1978年，該工程是渠首閘引洪和泵站提水相結(jié)合的工程，渠首泵站設(shè)有28ZLB－70型軸流泵6臺(tái)(5用1備)，裝機(jī)容量1 000 kW。單泵設(shè)計(jì)流量1.5 m3/s，則 5臺(tái)供水能力7.5 m3/s。灌區(qū)規(guī)模近4 000 hm2，設(shè)計(jì)凈灌溉定額8 250 m3/hm2，設(shè)計(jì)毛灌溉定額為12 405 m3/hm2，設(shè)計(jì)毛灌水率為0.0018 m3/hm2，總需水量約4 896萬m3，最大毛流量為7.21 m3/s，嫩江枯水流量157 m3/s，引入7.21 m3/s，只占4.59%，因此控制灌區(qū)用水的主要因素不是枯水期的最小流量，即使發(fā)生歷史上最小流量，其來水量也可以滿足灌區(qū)用水要求，則最低水位成為控制灌區(qū)用水的主要因素。

2 水位分析

2.1 水位資料

在灌區(qū)引渠進(jìn)口上游92.5 km有江橋水文站，有1952～2000年完整的水位及流量資料，水位為大連高程，可換算成黃海高程。在灌區(qū)引渠進(jìn)口上游30.5 km處有白沙灘水位站，1959年起開始觀測水位，1976年前為大連基面，有1976～2000年共25 a水位資料。在引渠進(jìn)口下游127.00 km有大賚控制站，其間無支流匯入。

2.2 江橋～白沙灘水位相關(guān)分析

水位相關(guān)采用江橋與白沙灘站，選取兩站均為黃海高程的1976～2000年記錄中每年暢流期5、6月各旬最低水位特征值，點(diǎn)繪江橋～白沙灘水位關(guān)系，如下圖1。經(jīng)計(jì)算其相關(guān)系數(shù)為0.97。

圖1 江橋、白沙灘水位相關(guān)曲線

2.3 白沙灘站水位分析

灌溉臨界期枯水位分析采用1976～2000年系列，每年選取5、6月份的6個(gè)旬中的旬最低水位平均值以及兩個(gè)月共61 d的日最低水位值進(jìn)行頻率分析。頻率曲線見圖2、3。

此曲線與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)配合尚好，故可采用。

圖2 白沙灘站旬平均水位頻率曲線

圖3 白沙灘站最低日平均水位頻率曲線

3 枯水位分析

3.1 設(shè)計(jì)枯水位

現(xiàn)運(yùn)行的他拉哈灌區(qū)南引渠首泵站工程建設(shè)時(shí)間是1978年，由于該工程是渠首閘引洪和泵站提水相結(jié)合的工程，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低。渠首閘引洪保證率為50%，相應(yīng)水位為132.00 m;泵站提水保證率為80%，設(shè)計(jì)枯水位為127.50。

3.2 最低運(yùn)行水位分析

由白沙灘站水位頻率曲線、江橋～白沙灘站水位相關(guān)曲線、引渠進(jìn)口相對(duì)于兩站的位置，推算出引渠進(jìn)口水位。即由白沙灘某種保證率的水位，利用水位相關(guān)曲線，求得上游江橋站相應(yīng)的水位，計(jì)算兩站間河段平均比降(1/18 700)，按此比降推算出引渠進(jìn)口水位(引渠進(jìn)口距上游白沙灘水位站30.5 km)。

利用東北院推算的枯水水面線作校核。該枯水水面線由下游大賚控制水文站(引渠進(jìn)口距下游大賚水位站127.00 km)。嫩江大斷面資料，逐個(gè)斷面推算到上游江橋站，推算的水位與水文站水位流量關(guān)系相吻合。因其間無支流匯入，故可利用江橋～白沙灘站水位相關(guān)曲線來代替白沙灘～大賚站水位相關(guān)曲線(基本為直線)。另外，白沙灘與引渠進(jìn)口之間河底的平均坡降為1/16 700，與1/18 700的水面比降基本吻合，故可用白沙灘與引渠進(jìn)口之間河底的平均坡降為1/16 700來推算引渠引水口水位。

最低運(yùn)行水位:取歷年灌溉期水源保證率為P=90%日平均最低水位，由白沙灘水位站按比降1/16 700推算至引渠進(jìn)口水位為127.37 m。由引渠進(jìn)口水位127.37 m水位按非均勻流推算水面線推算至泵站站址處為127.14 m。結(jié)果見表1。

表1 平均和日最低水位計(jì)算表m

3.3 設(shè)計(jì)洪水位的推求

采用黑龍江省水利設(shè)計(jì)研究院完成的《嫩江干流堤防工程設(shè)計(jì)水面線計(jì)算》報(bào)告中的成果:南引渠首泵站位于嫩CS 79～嫩CS 80范圍內(nèi)，兩斷面距離為5 500 m，渠首泵站位于嫩CS 79下游910 m處。嫩干79號(hào)斷面10 a一遇洪水位為135.21 m，5 a一遇洪水位為134.73 m;嫩干80號(hào)斷面10 a一遇洪水位為134.90 m，5 a一遇洪水位為134.40 m。經(jīng)計(jì)算南引渠首泵站10 a一遇洪水位為135.16 m;南引渠首泵站5 a一遇洪水位為134.67 m，詳見表2。

表2 設(shè)計(jì)洪水位成果表

最高運(yùn)行水位:當(dāng)P=10%時(shí)，南引渠首泵站水位為135.16 m。

防洪水位:當(dāng) P=5%時(shí)，南引渠首泵站水位為135.50 m。

4 他拉哈灌區(qū)最枯水位分析結(jié)論

綜合上述分析，他拉哈灌區(qū)位于嫩江干流的引渠進(jìn)口90%的設(shè)計(jì)枯水位127.37 m，推算至泵站站址處為127.14 m。引渠進(jìn)口97%的最枯水位126.95 m，推算至泵站前池為126.72 m，比泵站90%的設(shè)計(jì)水位低0.42 m，該水位即為控制他拉哈灌區(qū)用水的極限水位。

［1］郝成春，郭麗紅，楊麗娟.淺論灌區(qū)用水管理［J］.黑龍江水利科技，2000，27(2):75 －76.