胡 俊，何世軍，高 遠

（1.松遼流域水資源保護局松遼水環(huán)境科學研究所，吉林 長春 130021；2.水利部松遼水利委員會，吉林 長春130021）

跨流域調水對調出區(qū)水資源及水文情勢的影響

胡 俊1，何世軍2，高 遠2

（1.松遼流域水資源保護局松遼水環(huán)境科學研究所，吉林 長春 130021；2.水利部松遼水利委員會，吉林 長春130021）

水資源及水文情勢變化是跨流域調水工程環(huán)境影響的論證重點之一，本文以吉林省中部城市引松供水工程為例，詳細分析了調出區(qū)調水前后水資源量、水資源開發(fā)利用程度、庫區(qū)水量、庫區(qū)水位、下泄流量、壩下小流量、壩下水位等的變化情況。針對實際工作提出了開展連續(xù)枯水年下泄流量和壩下小流量頻率變化分析的必要性。

跨流域調水；水資源；水文情勢；連續(xù)枯水年；調出區(qū)

水資源及水文情勢變化是跨流域調水工程環(huán)境影響的論證重點之一。跨流域調水工程會對水資源及水文情勢、自然環(huán)境變化、經濟社會變化產生階梯型的影響［1］，水資源及水文情勢的變化又是分析水環(huán)境、水生態(tài)等其它環(huán)境要素影響的基礎，在生態(tài)學上有著重要意義［2］，是引發(fā)生態(tài)完整性改變及敏感生態(tài)問題產生的根源所在［3］。本文通過分析吉林省中部城市引松供水工程調水前后調出區(qū)水資源及水文情勢的變化情況，論述了跨流域調水工程對調出區(qū)水資源及水文情勢的影響。

1　工程概況

吉林省中部城市引松供水工程從第二松花江豐滿水庫庫區(qū)引水，規(guī)劃范圍包括第二松花江、東遼河、遼河干流部分區(qū)域，總面積8.29萬km2，占吉林省總面積的44%，水資源總量194.89億m3，多年平均引水量2020水平年為6.13億m3、2030水平年為8.97億m3。

2　對調出區(qū)水資源影響分析

2.1對調出區(qū)水資源量影響

調水工程實施后，調出區(qū)水資源量將有所減少，2020水平年調出區(qū)水資源量減少6.13億m3，占調出區(qū)地表水總量的4.65%；2030水平年調出區(qū)水資源量減少8.97億m3，占調出區(qū)地表水總量的6.81%。

2.2對調出區(qū)水資源開發(fā)利用程度的影響

調水工程的建設將使調出區(qū)水資源開發(fā)利用率增大，由調水前的11%增加到2020水平年的16%和2030水平年的18%，但水資源開發(fā)利用率仍在目前國際慣用的開發(fā)上限40%以內［4］，說明調水后調出區(qū)的水資源開發(fā)利用程度仍在合理范圍，對調出區(qū)水資源量的影響不大。

3　對調出區(qū)水文情勢的影響分析

調水工程實施后，調出區(qū)庫區(qū)水量、下泄流量等均有所減少，且年際、年內水量分配過程也有所變化，這些都將引起調出區(qū)水文情勢的變化［5］。

3.1對豐滿水庫庫區(qū)水量影響分析

2020水平年庫區(qū)水量調水后比調水前減少了6.13億m3；2030水平年庫區(qū)水量調水后比調水前減少了8.97億m3。調水后豐滿水庫庫區(qū)水量減少，調水將對豐滿水庫庫區(qū)水量產生一定的影響，但由于豐滿水庫庫容大、水量豐富以及調度方式的相應調整，對庫區(qū)水量影響不大。

3.2對豐滿水庫庫區(qū)水位影響分析

2020水平年庫區(qū)水位調水后比調水前降低了28cm，其中，3月庫區(qū)水位變化最小，為9cm，12月庫區(qū)水位變化最大，為45cm；2030水平年庫區(qū)水位調水后比調水前降低了39cm，其中，3月庫區(qū)水位變化最小，為19cm，12月庫區(qū)水位變化最大，為63cm。調水后豐滿水庫水位有所降低，個別月份庫區(qū)水位降低較大。調水前后庫區(qū)水位變化趨勢見圖1。

圖1　水平年豐滿庫區(qū)水位變化趨勢

3.3對豐滿水庫下泄流量的影響分析

調水工程實施后，將對調出區(qū)水庫下泄流量產生一定影響，特別是遇到枯水年時［6］，應結合水庫調蓄，優(yōu)化下泄過程，防止調出區(qū)水庫下泄流量降幅過大。

2020水平年豐滿水庫下泄流量調水后比調水前減少了19.65m3/s，占調水前的5.25%；在連續(xù)枯水年情況下，調水后下泄流量比調水前減少了27.17m3/s，占調水前的10.80%。2030水平年豐滿水庫下泄流量調水后比調水前減少了28.75m3/s，占調水前的7.72%；在連續(xù)枯水年情況下，調水后下泄流量比調水前減少了37.25m3/s，占調水前豐滿同情況下泄流量的15.01%。

調水后豐滿水庫下泄流量減少，從年內變化看，調水前后1—4月和12月減少幅度較大，其他月減少幅度較小，如圖2，3所示。

圖2　豐滿下泄流量變化

圖3　連續(xù)枯水年豐滿下泄流量變化

3.4豐滿水庫壩下小流量出現(xiàn)時間及頻率變化分析

以豐滿水庫下泄實測最枯月平均流量197.58 m3/s作為小流量上限，2020水平年調水后豐滿壩下小流量出現(xiàn)的頻率增加了4.5%，2030水平年增加了7.2%。豐滿壩下小流量出現(xiàn)頻率的增加將對下游河道生態(tài)環(huán)境產生一定的影響，但頻率增加較小，影響不大。豐滿水庫壩下流量經永慶反調節(jié)3.5對豐滿水庫壩下水位的影響分析

水庫反調節(jié)后始終能夠滿足161m3/s的最小下泄流量。

2020水平年豐滿水庫壩下水位調水后比現(xiàn)狀年降低了4cm；2030水平年豐滿水庫壩下水位調水后比現(xiàn)狀年降低了6cm。總體上看調水后豐滿壩下水位有所降低，但降幅不大，如圖4所示。

圖4　豐滿壩下水位變化

4　結語

1）以上分析僅以多年平均情況下水資源及水文情勢的變化為例，實際工作中還應分析長系列不同保證率情況下的變化情況，尤其是特枯年的變化情況。

2）水庫下泄流量變化應比較調水前后的變化幅度，并將調水后的下泄流量與最小生態(tài)流量進行對比。

3）連續(xù)枯水年天然來水大大減少，此時調水的影響相對于其它年份將凸顯，水庫下泄流量變化應注意分析發(fā)生連續(xù)枯水年的情況，即最不利的情況。

4）調水后，庫區(qū)水量有所減少，下泄流量也相應減少，但不應減少過多。如果下泄的小流量增加過多，使各水期壩下徑流明顯均化，顯然也是不合理的。應分析調水前后水庫壩下小流量出現(xiàn)時間及頻率變化情況，關注小流量增加頻率及能否滿足最小生態(tài)流量的要求。

［1］郭瀟，方國華，章哲愷.跨流域調水生態(tài)環(huán)境影響評價指標體系研究［J］.水利學報，2008，39（9）：1125—1135.

［2］吳計生，梁團豪，田竹君.松花江流域大型引水工程環(huán)境影響評價的核心問題研究［J］.東北師大學報（自然科學版），2013，45（1）：149—153.

［3］關彩虹，胡煒，吳月芳，等.南水北調中線工程對漢江中游襄陽段水文情勢的影響［J］.四川環(huán)境，2005，24（5）：10—12.

［4］范可旭，賈建偉，張晶.南水北調西線一期工程調水對下游水文情勢影響［J］.人民長江，2008，39（17）：109—116.

［5］范杰.南水北調中西線工程對水源區(qū)水資源影響及對策［J］.人民長江，2014，45（7）：23—35.

［6］汪達.國外跨流域調水工程對生態(tài)環(huán)境的影響［J］.河海大學科技情報，1989，9（4）：49—55.

［7］秦紫東.引嫩擴建一期工程對嫩江干流水文情勢影響研究［J］.黑龍江水利科技，2007，35（1）：7—9.

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