田新敏,高桂全
(河北省大清河河務(wù)管理處,河北 保定 071051)
2006~2011年連續(xù)5次從山東位山引黃河水進入河北省,引黃目的為:①引黃入淀,保障白洋淀的生態(tài)平衡;②引黃入衡,保障衡水湖濕地所需之水;③滿足引黃沿線的農(nóng)業(yè)灌溉,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,保障糧食安全??傊?,引黃是公益性活動,是為了保護生態(tài)平衡,達到人與自然和諧相處的境界;是為了保障生產(chǎn),促進農(nóng)業(yè)豐收,打造和諧社會。
2010~2011年從山東位山引水點引水,途經(jīng)邯鄲、邢臺、滄州、保定4市送水至白洋淀、廊坊市及沿途各縣,途經(jīng)396.6km。 2010年12月15日開始提閘放水,至2011年5月10日閉閘。引水水頭于2010年12月21日14:55到達獻縣,獻縣總過水量1.524億m3。 2011年1月3日9:36十二孔閘提閘進水,于2011年4月24日閉閘,十二孔閘總過水量0.9347億m3。 2011年1月9日8:00測得十方院水位6.77m(大沽高程,以下同),蓄量0.713億m3;2011年4月24日水位7.37m, 蓄量1.354億m3;白洋淀此次引蓄水0.8228億m3。 2011年1月2日至2011年1月8日通過商林給滄州送水,商林總過水量0.0172億m3。 2011年4月3日至4月11日通過棗林莊給廊坊送水,棗林莊總過水量0.1119億m3。2011年4月16日至4月23日通過后趙閘給任丘送水,后趙閘總過水量0.0589億m3,自保滄公路以下斷流后河道槽蓄230.73萬m3。2011年4月23日通過河北閘給河間送水,其過水總量0.0268億m3。
2006~2007年度引水時,獻縣到豐樂堡的流量損失在0.3~1.5m3/s之間,平均流量損失1.1m3/s;豐樂堡到十二孔閘的流量損失在0.5~2.0m3/s之間,平均流量損失1.1m3/s。 2007~2008年度引水時,獻縣到豐樂堡的流量損失在0.5~2.1m3/s之間,平均流量損失1.86m3/s;豐樂堡到十二孔閘的流量損失在0.3~1.5m3/s之間,平均流量損失1.21m3/s。 2010~2011年引水時,獻縣到豐樂堡的流量損失在0.8~3.6m3/s之間,平均流量損失1.1m3/s;豐樂堡到十二孔閘的流量損失在1.0~3.8m3/s之間,平均流量損失3.3m3/s。
通過3次引水流量損失分析可以看出,獻縣到豐樂堡每次引水的流量損失變化不大。2006~2007年度和2007~2008年度從豐樂堡到十二孔閘的流量損失變化也不大,但2010~2011年度引水從豐樂堡到十二孔閘的流量損失幅度明顯增大。
2010~2011年度引水時,引水流量極其不穩(wěn)定,以獻縣站點為例:流量最大值發(fā)生在1月16日,其值為23.1m3/s,最小值發(fā)生在3月21日,其值為3.42m3/s。一般情況下流量在7.66~19.6m3/s之間波動, 且每個流量值相持續(xù)的時間短,流量變化速度快,而 2006~2007年度和2007~2008年度引水流量比較穩(wěn)定,2006~2007年度流量一般在15.3~16.5m3/s之間波動,2007~2008年度一般在18.8~21m3/s之間波動。并且這兩年的流量都有一個明顯特征:每個流量值相持時間長,一段時間內(nèi)流量變化相差不大(見表1)。流量不穩(wěn)定造成水位上下波動。由于水位不斷變化,從而增大了河槽的滲透水量,降低了輸水率,增大了輸水損失。
表1 引黃補淀獻縣站點3年同期部分流量 單位:m3/s
2006~2007年引水時,十二孔閘最高水位7.39m, 發(fā)生在2007年2月22日,相應(yīng)流量15.9m3/s。2007~2008年度引水時,十二孔閘最高水位7.69m,發(fā)生在2008年4月28日,相應(yīng)流量19m3/s。2009~2010年度引水時,十二孔閘最高水位7.65m,發(fā)生在2009年12月28日8時,相應(yīng)流量16.9m3/s。 2010~2011年度引水時,十二孔閘最高水位7.53m,發(fā)生在2011年4月15日,相應(yīng)流量15.4 m3/s。由此可以看出,2011年引水時水位已達到歷年最高水位,而流量卻沒有達到最大值,反而比2008年最高水位7.69m相對應(yīng)的流量19m3/s減少3.6m3/s。因此,推測阻水可能是造成這種現(xiàn)象的重要因素。河道引水時,如果存在阻水現(xiàn)象,引水在高水位、小流量的狀態(tài)下進行,這勢必增大滲透壓力,增加滲透量,進而增大了輸水損失量。
綜合分析,從豐樂堡到十二孔閘段河道基本情況近年沒發(fā)生變化,但發(fā)現(xiàn)十二孔閘入淀口處白洋淀內(nèi)河道淤積嚴重,兩側(cè)葦?shù)?、臺田阻水,這給引黃補淀輸水造成很大壓力。
2006~2007年度引水時,水頭于2006年12月1日到達獻縣,12月9日到達十二孔閘,2007年3月4日結(jié)束本次引水。2007~2008年度引水時,水頭于2007年2月16日到達獻縣,2008年3月1日到達十二孔閘,2008年6月20日結(jié)束本次引水。2010~2011年度引水時,水頭于2010年12月21日到達獻縣,1月3日到達十二孔閘,2011年4月29日結(jié)束本次引水。
從以上引水時間可以看出,2010~2011年度引水時在一年最冷季節(jié)開始,黃河水入淀前渠道內(nèi)全斷面已形成了較厚且堅硬的冰蓋,整個冬季輸水期,水流也沒有把冰蓋沖開。水流全部從冰蓋下通過,過水斷面較正常情況下變小,致使流水阻力增大,過水流量減小,并且還導(dǎo)致水的滲透壓力增大,也使水量滲漏損失增加。如引水入淀時十二孔閘閘室前后水面結(jié)成堅硬厚實的冰蓋,冰蓋下水深只有幾十厘米,基本上全部被冰層封鎖。由于寒冷形成的厚冰層,致使水流不能通過,阻水嚴重,為此進行了破冰。
本次引水水情報表中,在沒有特殊情況出現(xiàn)下,多次出現(xiàn)水位不變化時流量為零的狀況,推測本年度的水情報表數(shù)據(jù)精確度誤差偏大,見表2。
表2 2011年部分引黃補淀水情報
由表2可以看出,從3月24開始至3月30日(除去3月26日),獻縣流量變化不大的情況下,豐樂堡和十二孔閘在6d時間里測得的流量均為零,但兩處水位維持不變。經(jīng)調(diào)查,這期間并沒有發(fā)生豐樂堡上游分水及十二孔閘閉閘現(xiàn)象。由此推出,水情報表的數(shù)據(jù)精確度誤差較大,而水情報表數(shù)據(jù)是計算引水量的基本資料。因此,誤差較大的水情報表數(shù)據(jù)降低了水量計算的準確性,有可能會導(dǎo)致不準確的水量損失。
發(fā)生水情報表誤差大的原因,可能與測量站點的位置選擇有關(guān),也可能與測量儀器及當時測量條件有關(guān)。
測流斷面位置多處選擇在橋的上下游,由于距橋位置較近,水流處于紊亂狀態(tài),造成流量數(shù)據(jù)不準確,從而影響水流量損失分析。如十二孔閘的測流點設(shè)在閘室的上、下游水紊流區(qū),致使十孔閘上、下游的流量數(shù)據(jù)不準確,從而對入淀流量的計算產(chǎn)生影響,造成水流量損失計算不準確,致使流量損失結(jié)果偏大。
針對流量不穩(wěn)現(xiàn)象,應(yīng)采取措施,加大調(diào)查、分析力度,找出原因,以穩(wěn)定水流量,減少水流量損失。
(1)針對十二孔閘前白洋淀內(nèi)河道淤積嚴重,兩側(cè)葦?shù)?、臺田阻水現(xiàn)象,建議在補水前對淀內(nèi)淤泥進行清除疏浚,對河道兩側(cè)葦?shù)?、臺田進行徹底清除,保證引黃水源入淀通暢。
(2)針對冰蓋的影響,調(diào)整引水時間。①將引水時間提前,盡量在結(jié)冰前進行引水,并在最寒冷時期到來前達到正常流量及水位,這樣即使在最寒冷時期形成冰蓋,也不至于被冰蓋封死;②將引水時間推后,在結(jié)冰期結(jié)束時引水。通過時間的調(diào)整,避開寒冷季節(jié)冰蓋的影響,以減少引水量損失。
(3)針對引水水情報表數(shù)據(jù)誤差大的情況,應(yīng)正確選擇測量站點,并使其固定化,對不利測量條件,根據(jù)實際情況對測量數(shù)據(jù)進行修正,以減小誤差,進而減少人為的流量損失。
(4)針對測流斷面的影響,應(yīng)將測流斷面的位置選擇在工程上、下游紊流范圍以外,水流較平穩(wěn)的區(qū)域,以確保測流誤差最小化,為準確的流量報表打下良好的基礎(chǔ)。
由于引黃入冀的工作將正?;?,建議逐步完善引水渠道全線的各項工程措施,并結(jié)合實際情況,將引水沿線打造成一條集引水及生態(tài)與一體的綠色長廊,美化沿線環(huán)境,作為人與環(huán)境和諧相處的典范。
[1]河北省大清河河務(wù)管理處.2011年引黃補淀工作總結(jié)[R].2011.
[2]張國娟,趙銀岐,趙玉然,等.2010~2011年位山引黃水情表[Z].河北省大清河河務(wù)管理處,2011.
[3]張國娟,駱廣濤,劉獻峰,等.2009~2010年位山引黃水情表[Z].河北省大清河河務(wù)管理處,2010.
[4]趙銀岐,張國娟,岳樹堂,等.2008~2009年位山引黃水情表[Z].河北省大清河河務(wù)管理處,2009.
[5]趙銀岐,劉獻峰,張國娟,等.2006~2007年位山引黃水情表[Z].河北省大清河河務(wù)管理處,2007.