蔣永奎

新汴河水資源可利用量及開(kāi)發(fā)利用潛力分析評(píng)價(jià)

蔣永奎

一、新汴河概況

新汴河建成于20世紀(jì)70年代初，橫穿皖、蘇兩省，從七嶺子截引沱河，向東穿越津浦鐵路，在宿州市東二鋪匯入從符離集截引的濉河，經(jīng)靈璧、泗縣及江蘇省泗洪入洪澤湖溧河洼，全長(zhǎng)127.1km，流域面積6562km2，河道寬度約600 m。宿縣閘、靈西閘和團(tuán)結(jié)閘是新汴河干流上3個(gè)涵閘工程，配套建有船閘和翻水站。沱河和蕭濉新河是新汴河的兩大支流。沱河經(jīng)河南省夏邑、虞城、永城、安徽省濉溪從七嶺子進(jìn)入新汴河。蕭濉新河經(jīng)安徽省碭山、蕭縣、濉溪入符離集閘，通過(guò)濉河引河在宿縣閘上入新汴河。新汴河現(xiàn)狀工業(yè)取水工程5處，環(huán)境取水2處，農(nóng)業(yè)引水涵閘21處、電灌站20余座，有效灌溉面積約15萬(wàn)畝。

二、新汴河出入境水量

（一）入境水量

新汴河入境水量由蕭濉新河、沱河和黃澗溝來(lái)水三部分構(gòu)成，采用宿縣閘水文站實(shí)測(cè)徑流加還原水量計(jì)算。宿縣閘多年平均過(guò)閘水量2.82×108m3，還原后新汴河多年平均來(lái)水量3.48億m3，年最大實(shí)測(cè)徑流量9.16×108m3（1985年），還原后年最大來(lái)水量10.3×108m3。年最小實(shí)測(cè)徑流量0.020×108m3（2002年），還原后年最小來(lái)水量0.34×108m3。新汴河豐水年（降水頻率≤20%）來(lái)水量大于5.3×108m3，平水年（降水頻率≈50%）來(lái)水量約2.8×108m3，枯水年（降水頻率≥75%）小于 0.8×108m3。

（二）入境水量特點(diǎn)

1.來(lái)水量年際變化大，豐枯不均。多年平均來(lái)水量為3.48×108m3，最大年來(lái)水 10.3×108m3，最小年來(lái)水0.34×108m3，兩者相差近30倍。

2.來(lái)水量年內(nèi)分配不均，汛期6～9月來(lái)水量占全年來(lái)水的80%以上，非汛期來(lái)水不到20%。即使是汛期，多數(shù)情況來(lái)水量仍集中在1～2場(chǎng)的洪水過(guò)程中，其他時(shí)間來(lái)水相對(duì)較少。

3.入境水量有減少趨勢(shì)。20世紀(jì)80年代以后年徑流衰減量在0.30×108m3左右。主要是因?yàn)樯嫌谓ㄩl蓄水和支流區(qū)域下墊面條件的變化，造成產(chǎn)水量減少。

（三）出境水量

新汴河出境水量依據(jù)團(tuán)結(jié)閘水文站流量成果計(jì)算，扣除唐河進(jìn)入的水量后，其多年平均出境水量2.35×108m3。最大年出境水量為9.31×108m3（1985年），其中有唐河匯入0.4×108m3。年最小出境水量為0 m3。

（四）河道外耗用水量

新汴河多年平均入境水量3.48×108m3，宿縣閘過(guò)境水量 2.82×108m3，團(tuán)結(jié)閘出境水量2.35×108m3，據(jù)此推算新汴河干流，包括沿河涵洞漏水在內(nèi)，總耗用水量1.13×108m3，其中宿縣閘以上耗用水量0.66×108m3，宿縣閘至團(tuán)結(jié)閘之間耗用0.47×108m3。

三、新汴河可利用水量

(一)可利用量計(jì)算方法

按水規(guī)總院的技術(shù)細(xì)則，地表水資源可利用量估算根據(jù)各流域水系的具體情況選用倒算法或正算法。

1.倒算法，用多年平均水資源量減去不可以被利用水量和不可能被利用水量中的汛期下泄洪水量的多年平均值，得出多年平均水資源可利用量。倒算法的示意圖見(jiàn)圖1。計(jì)算公式見(jiàn)公式（1）。

不可以被利用水量通常也稱作河道內(nèi)最小生態(tài)環(huán)境用水量，簡(jiǎn)稱為生態(tài)環(huán)境用水。河道內(nèi)最小生態(tài)環(huán)境用水量，主要是指維持河道基本功能的需水量（包括防止河道斷流、保持水體一定的自凈能力、河道沖沙輸沙以及維持河湖水生生物生存的水量等），河道生態(tài)環(huán)境用水量計(jì)算有Tennant法和特征值法等。

不可能被利用水量通常也稱之為汛期難于控制利用的下泄洪水量，是指受種種因素和條件的限制，無(wú)法被利用的水量。主要包括：超出工程最大調(diào)蓄能力和供水能力的洪水量；在可預(yù)見(jiàn)時(shí)期內(nèi)受工程經(jīng)濟(jì)技術(shù)性影響不可能被利用的水量；在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)超出最大用水需求的水量。汛期難以控制利用的下泄洪水量，采用天然徑流量長(zhǎng)系列資料，逐年計(jì)算汛期難以控制利用下泄的水量，再在此基礎(chǔ)上計(jì)算多年平均情況下汛期難以控制利用的下泄洪水量。計(jì)算方法與步驟如下：

①確定汛期時(shí)段：一般來(lái)說(shuō)，選取汛期時(shí)段與當(dāng)?shù)睾樗滦箷r(shí)間段同步。②計(jì)算汛期最大的調(diào)蓄和耗用水量Wm：對(duì)于現(xiàn)狀水資源開(kāi)發(fā)利用程度較高、在可預(yù)期的時(shí)期內(nèi)沒(méi)有新控制性調(diào)蓄工程的流域水系，根據(jù)近10年來(lái)實(shí)際用水消耗量，從中選擇最大值，作為汛期最大用水消耗量。對(duì)于新建控制性調(diào)蓄工程的，在對(duì)新建工程供水能力和作用的分析基礎(chǔ)上，對(duì)根據(jù)上述原則統(tǒng)計(jì)的近10年實(shí)際出現(xiàn)的最大用水消耗量，進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，作為汛期最大用水消耗量。③計(jì)算多年平均汛期難以控制利用下泄洪水量W泄。

用控制站汛期天然徑流系列資料W天減Wm得出逐年汛期難以控制利用洪水量W泄（若W天-Wm<0則W泄為0），并計(jì)算其多年平均值。

式中W泄為多年平均汛期難以控制利用洪水量，Wi天為第i年汛期天然徑流量，Wm為流域汛期最大調(diào)蓄及用水消耗量，n為系列年數(shù)。

2.正算法,根據(jù)工程最大供水能力或最大用水需求的分析成果，以用水消耗系數(shù)（耗水率）折算出相應(yīng)的可供河道外一次性利用的水量稱為正算法，其計(jì)算示意圖見(jiàn)圖2。

對(duì)于大江大河上游或支流水資源開(kāi)發(fā)利用難度較大的山區(qū)以及沿海獨(dú)流入海河流，計(jì)算公式為：

對(duì)于大江大河下游地區(qū)或平原水網(wǎng)區(qū)，其計(jì)算公式為：

（二）新汴河水資源可利用量

經(jīng)調(diào)算，新汴河多年平均可利用量為 1.95×108m3，占入境水量的56.1%。其中，宿縣閘以上可利用量0.76×108m3，宿縣閘以下可用量1.19×108m3。生態(tài)環(huán)境用水量0.33×108m3，占入境水量的9.5%。多年平均汛期難以利用水量1.20×108m3，占入境水量的34.4%。

四、水資源開(kāi)發(fā)利用潛力與保障措施

（一）水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

新汴河多年平均入境水量3.48×108m3，宿縣閘過(guò)境水量2.82×108m3，團(tuán)結(jié)閘出境水量2.35×108m3，包括沿河涵洞漏水在內(nèi)，總耗用水量1.13×108m3，其中宿縣閘以上耗用水量0.66×108m3，宿縣閘至團(tuán)結(jié)閘之間耗用0.47×108m3。新汴河開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀有如下特征：

1.綜合開(kāi)發(fā)利用程度不高。新汴河工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境用水量0.81×108m3，開(kāi)發(fā)利用率23%，開(kāi)發(fā)利用程度仍屬中等水平。

2.現(xiàn)狀工業(yè)用水總量不大，但工業(yè)用水主要集中在宿縣閘以上。2007年以前工業(yè)取水量0.15×108m3~0.20×108m3，宿州華電二期工程發(fā)電后，取水總量將達(dá)到0.54×108m3，也只占入境水量的15.5%，并且90%以上工業(yè)取水在宿縣閘上游。

3.多年平均農(nóng)業(yè)取水量不大，但特枯年份因農(nóng)灌需水缺口很大。

4.由于來(lái)水量少、年際和年內(nèi)分配不均使得用水保證程度不高。據(jù)分析，當(dāng)河道外取水超過(guò)0.50×108m3時(shí)，供水保證率只能達(dá)到85%。

（二）水資源開(kāi)發(fā)利用潛力與措施

新汴河水資源可利用量1.95×108m3，現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)利用量 0.81×108m3，仍有約1.1×108m3的開(kāi)發(fā)潛力。

鑒于新汴河枯水期供水保證率不高，采取以下措施解決枯水期供水問(wèn)題。

1.建立流域統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)，健全水資源管理法規(guī)，發(fā)揮管理職能作用，保證生態(tài)環(huán)境和工農(nóng)業(yè)發(fā)展用水，以水資源的可持續(xù)利用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

2.加快“淮水北調(diào)”和“南水北調(diào)”工程建設(shè)，在枯水期增加供水量，提高用水保證率。

3.在枯水年份，以淺層地下水源置換農(nóng)業(yè)灌溉所用的新汴河水源，保證重要工業(yè)供水。農(nóng)業(yè)灌溉，今后以開(kāi)采淺層地下水和實(shí)行節(jié)水為重點(diǎn)。

4.加強(qiáng)已建工業(yè)企業(yè)節(jié)水措施改造，通過(guò)節(jié)約挖潛，促進(jìn)企業(yè)節(jié)水。

5.優(yōu)先配置節(jié)水高效產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)新汴河中下游水源，提高水資源利用效益。

6.建立新汴河流域水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，對(duì)來(lái)水、用水和退水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)水文自動(dòng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，對(duì)流域水資源進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)配，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置

安徽省宿州水文水資源局 234000）