張 磊，劉揚揚

（1.遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽 122000；2.遼寧省朝陽市水務局，遼寧 朝陽 122000）

白石水庫位于遼寧省北票市上園鎮(zhèn)附近的大凌河干流上，是一座以防洪、灌溉、城市供水為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大（1）型水利樞紐工程。水庫總庫容為16.45億m3，設計正常高水位 127.0 m，相應庫容為10億m3，死水位108 m，相應庫容1.3億m3，為多年調節(jié)水庫。

白石水庫下游有阜新市、北票市、錦州市等，阜新和北票，屬資源性貧水區(qū)，現(xiàn)狀缺水已十分嚴重，該地區(qū)已沒有可供城市與工業(yè)用水能集中開采的水源地，唯有靠白石水庫解決現(xiàn)狀用水矛盾和近期發(fā)展用水要求。錦州市電廠和城市部分水源亦在大凌河取水，白石水庫供水可保證現(xiàn)狀用水并提高供水保證率。白石水庫是保證庫下城市近期發(fā)展用水要求的必要水源。因此，科學、合理地管理、分配水庫水源，明確下游各水源地對大凌河水的吸奪關系意義重大。

1 水庫下游水源開采概況

白石水庫下游河道附近有常年供水水源8處，年設計供水總量為17612萬m3。在河道設取水工程的農(nóng)業(yè)用水戶有凌海灌區(qū)、東郭葦場等。下游地區(qū)用水量較大，以2011年為例，全區(qū)流域總用水量3.96億m3。

2 方案的編制和實施

本文采用的數(shù)據(jù)由白石水庫下游義縣和凌海兩處水文站提供，義縣、凌海兩座水文站分布在大凌河干流上，分別距白石水庫34，91 km。數(shù)據(jù)選取了豐水期、平水期、枯水期不同時期通過河道斷面的水位、流量及地下水位，運用水量平衡原理計算河道下滲補給量，由此分析白石水庫供水對下游水源工程的影響。

根據(jù)流域內水源地及支流，排污口的分布情況，選擇義縣、凌海水文站為控制斷面，以準確掌握各河段的水量變化情況。豐、枯、平3次供水過程分別為2011年7月24日至8月5日；10月15日至10月36日；12月20日至2012年1月10日。通過白石水庫向下游放水，義縣、凌海水文站河道水位、流量及地下水位的變化過程和期間的蒸發(fā)進行全程觀測。

3 河道水勢變化

通過對義縣、凌海水文站斷面上的河道水位、流量、地下水位變化情況進行觀測，發(fā)現(xiàn)干流河段各斷面地下水與地表水聯(lián)系比較密切，水庫放水時斷面地表水與地下水漲落過程基本一致；各斷面地表水位全年各時段均高于地下水位，近河水位高于遠河水位，其補給關系為地表水高于地下水，補給方向從河道向兩側延伸。

4 理論公式計算

白石水庫放水后，水流自上而下經(jīng)過各控制斷面，其流量過程由矩形逐步演變成一個漲落過程，而且逐漸坦化。即峰頂流量逐漸減小，漲落過程逐步拖長，峰現(xiàn)時間滯后。

4.1 河道滲漏補給率

當河道水位高于岸邊附近地下水位時，河道水在重力促作用下，以滲漏的形式補給地下水。而當白石水庫放水時，河道水位迅速上漲，增加了對地下水的補給量，補給量的大小在諸多因素影響下差別很大。它主要受河床巖性、河道流量、地下水埋深等因素的影響。河道滲漏補給量采用斷面測流法進行計算。計算公式如下：

式中：W為t時段內斷面距離為L的河段內河道滲漏補給量，m3；WU，WL，WM分別為上、下、區(qū)間斷面在第 t時段內水量，m3；WE為上、下斷面在第 t時段內蒸發(fā)量，m3；QUi，QMi，QLi分別為上、下、區(qū)間斷面在第i時段內平均流量，m3/s；△ti為第i個觀測時段，s；n為時段數(shù)；B為河段的平均水面寬，m；L為兩斷面的距離，m；E0為水面蒸發(fā)量；t為試驗總時間。河道滲漏補給率與水庫放水流量對應關系計算結果見表1。

4.2 抽水井吸奪率

白石水庫下游地區(qū)有很多水源工程，這些水源工程在河道內或在河道附近設了許多抽水井，常年開采地下水，降低了地下水位，增加了河水對地下水的補給量，這個增加的量稱為抽水井對河水的吸奪率。

表1 河道滲漏補給率與水庫放水流量對應關系

當抽水井離河邊較近，并且抽水井開采的地下水層與河道水有直接的水力聯(lián)系時，抽水井的吸奪率可以用下式計算：

式中：P（u）為抽水井對河水流量的吸奪率；Q為抽水井設計流量；Q′為抽水井吸奪河水的增加流量；u=/4at；z=y/X0；a為含水層壓力傳導系數(shù)，m2/d；t為抽水歷時；X0為抽水井到河邊的距離，m；y為抽水影響的河段長。各河段抽水井吸奪率的上邊界值計算結果見表2。

5 結 語

通過控制斷面的觀測，基本摸清了白石水庫至下游河段的水文特征，了解了沿程各河段地表水，地下水補給形式，初步定量分析出水源工程對地表水吸奪可能達到的程度。綜合分析得到如下結論：

表2 各河段抽水井吸奪率的上邊界值

1）白石水庫建成后，下游徑流量受水庫調節(jié)影響，水庫供水是各水源工程主要補給源。

2）白石水庫放水時，河道內將有部分水量通過滲漏和被吸奪補給地下水，滲漏補給率的大小和水庫放水的水量成反比。

3）各水源工程抽水井對河水的吸奪率取決于當?shù)厮牡刭|條件、抽水井離主河道的距離以及抽水歷時。

4）隨著不同時期包氣帶含水量，地下水位高低及水源開采程度的不同，白石水庫水源對下游水源地的補給也肯定不同，需今后長期對數(shù)據(jù)進行分析才能得出完整的規(guī)律。