林　嵐，賀石良

（水利部松遼水利委員會，吉林長春130021）

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吉林省西部地區(qū)雨洪資源綜合利用河湖連通供水工程引洪影響研究

林嵐，賀石良

（水利部松遼水利委員會，吉林長春130021）

［摘 要］根據(jù)嫩江和松花江流域的來水特點及河道內(nèi)外的用水需求初步確定了“吉林省西部地區(qū)雨洪資源綜合利用河湖連通供水工程”的引洪控制條件，再結(jié)合河湖濕地的需水要求及已有工程的過流能力提出了引洪過程，分別從對河道內(nèi)用戶的影響，對下游河道外用戶的影響以及對下游水文情勢的影響三方面分析了工程引洪影響。

［關(guān)鍵詞］吉林西部；洪水；影響；資源綜合利用

1　項目概況

“吉林省西部地區(qū)雨洪資源綜合利用河湖連通供水工程”是“十三五”期間建設(shè)的172個重點水利項目之一，工程任務(wù)是充分利用現(xiàn)有供水工程體系，在保障區(qū)域經(jīng)濟社會用水的基礎(chǔ)上，通過實施雨洪資源綜合利用河湖連通供水工程，合理調(diào)配和利用洪水等資源，向吉林省西部地區(qū)的重要湖泡、濕地供水，回補地下水，恢復(fù)和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

吉林省西部地區(qū)為嫩江右岸、松花江左岸的西部平原區(qū)，幅員總面積4.46萬km2。屬于我國北部半干旱氣候區(qū)，多年平均徑流深僅10～25 mm。該區(qū)域地勢平坦，現(xiàn)有大量的天然湖泡和退化濕地，其中向海、莫莫格、查干湖和波羅泡為國家級自然保護區(qū)及國際重要濕地；該區(qū)域還是《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃》中的重要區(qū)域和戰(zhàn)略后備區(qū)。20世紀70年代以來，受人類活動及氣候變化的影響，天然來水減少，區(qū)內(nèi)部分河道斷流，地下水位下降，導(dǎo)致湖泡不斷干涸，濕地嚴重萎縮，草地逐步退化，水土流失加劇，土壤沙化、鹽堿化加重，已威脅到區(qū)域的生態(tài)安全。

項目區(qū)東側(cè)有嫩江、松花江（三岔河口以上）流過，過境河流流域面積大，進入松嫩平原后，江道逐漸開闊，河槽調(diào)蓄能力加大，洪水持續(xù)時間長，在5—10月暢流期，可供利用的洪水資源豐富。因此可利用洪水資源，通過實施河湖連通工程，恢復(fù)湖泡濕地水源涵養(yǎng)空間，回補地下水，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

2　工程布局

工程布局以松花江流域水資源綜合規(guī)劃、流域綜合規(guī)劃、防洪規(guī)劃為基礎(chǔ)，綜合考慮生態(tài)環(huán)境、自然保護區(qū)、防洪要求、湖泡功能、引排水條件、供水條件、經(jīng)濟合理性、引洪風(fēng)險等因素，確定布局原則。

工程依托項目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的引嫩入白供水工程、哈達山水利樞紐工程、引洮分洪入向工程、大安灌區(qū)、白沙灘灌區(qū)、哈吐氣灌區(qū)、前郭灌區(qū)、松城灌區(qū)等工程現(xiàn)有的引水干渠、支渠以及待實施的松原灌區(qū)等工程。工程確定連通湖泡共計203個，工程引水水源主要為松花江（三岔河口以上）、嫩江、洮兒河、霍林河的洪水資源，以及灌區(qū)退水和污水處理廠凈化后的城市再生水，其中利用洪水資源的湖泡161個。

3　引洪條件

過境河流流域面積大，進入松嫩平原后，江道逐漸開闊，河槽調(diào)蓄能力加大，洪水持續(xù)時間長，在5—10月暢流期，可供利用的洪水資源豐富。該工程主要利用洪水資源，綜合考慮洪水發(fā)生時間及工程運行條件，在灌溉用水高峰期的5月份不引水，確定引水時段為每年的6—10月。嫩江及松花江引洪按取水?dāng)嗝婧凸枮I斷面同時達到2年一遇的最大月平均流量作為初始引水控制條件，即嫩江白沙灘斷面1 230 m3/s、大賚斷面1 145 m3/s，松花江哈達山斷面650 m3/s，哈爾濱斷面2 330 m3/s；組合哈達山斷面和大賚斷面的來水過程，并對比同時段的哈爾濱斷面過程線，綜合考慮區(qū)間來水量及用水消耗，以哈爾濱斷面控制流量不小于2 330 m3/s為前提條件，確定哈達山斷面和大賚斷面組合流量控制2 050 m3/s。

當(dāng)白沙灘斷面來水流量大于1 230m3/s，且哈達山和大賚斷面組合流量大于2 050 m3/s時，白沙灘斷面開始引水；當(dāng)大賚斷面來水流量大于1 145 m3/s，且哈達山和大賚斷面組合流量大于2 050 m3/s時，大賚斷面開始引水；當(dāng)哈達山斷面來水流量大于650 m3/s，且哈達山和大賚斷面組合流量大于2 050 m3/s時，哈達山斷面開始引水。以上引水后組合下泄流量都不小于2 050 m3/s。

4　引洪過程

2030年，工程多年平均從松花江引洪9 483萬m3，嫩江引洪8 782萬m3。河湖連通供水工程松花江、嫩江2030水平年長系列引洪水過程線見表1。

5　引洪影響

5.1對河道內(nèi)用戶的影響

從各斷面發(fā)生引水的各月徑流過程來看，白沙灘斷面、大賚斷面、扶余斷面引水時的最枯流量遠大于斷面生態(tài)下泄要求，引水月份來水頻率均小于28%；下游哈爾濱斷面引水前最小流量達到2 426 m3/s，來水頻率23%，引水后仍有2 379 m3/s的下泄流量，遠大于斷面河道內(nèi)航運下泄要求550m3/s。因此，各斷面引水不會影響河道內(nèi)生態(tài)和航運用水。各斷面最小引水流量及來水頻率分析見表2。5.2對下游取水戶的影響分析

嫩江干流白沙灘斷面以下，第二松花江扶余斷面以下，至松花江干流哈爾濱斷面以上共有重要取水戶18個，其中嫩江干流白沙灘到大賚區(qū)間10個，大賚至三岔河口區(qū)間1個，松花江干流三岔河至哈爾濱區(qū)間7個，其中喇嘛寺泡取水口和南部引嫩工程為引水，其余用水戶的取水方式均為提水。

表1　2030年主要河流引洪過程線　萬m3

表2　各斷面最枯引水流量及來水頻率分析

從年尺度上看，嫩江及松花江干流取水口主要為農(nóng)業(yè)用水，根據(jù)灌區(qū)取水設(shè)計保證率，應(yīng)保證灌區(qū)P=75%來水條件下的用水。根據(jù)引水過程分析，在來水頻率大于P=75%年份，該工程無引水；在來水頻率在P=50%與P=75%之間時，在滿足各干流取水口取水要求，各斷面在取水限制流量以下不引水，僅在汛期流量較大時有少量引水；在來水頻率小于P=50%時，在來水流量較大的月份有引水，各取水口用水不受影響。各斷面不同來水頻率下引水量見表3。

從月尺度上看，白沙灘斷面來水頻率低于26%開始引水，最枯引水流量為1 243 m3/s，引水后下泄流量1 230 m3/s，各頻率來水引水后下泄流量均不低于1 230 m3/s，引水量還不到斷面來水量的2%；大賚斷面來水頻率低于28%開始引水，最枯引水流量為1 276 m3/s，引水后下泄流量1 255 m3/s，各頻率來水引水流量均不低于1 255 m3/s，引水量還不到斷面來水量的2%；扶余斷面來水頻率低于25%開始引水，最枯引水流量為740 m3/s，引水后下泄流量648 m3/s，各頻率來水引水流量均不低于648 m3/s。哈爾濱斷面最枯引水流量為2 426 m3/s，引水后下泄流量2 379 m3/s，引水后斷面仍有較大的下泄水量，對下游影響較小。

表3　各斷面不同來水頻率下引水量成果　億m3

5.3對下游水文情勢影響分析

5.3.1流量變化

引水后多年平均情況下，白沙灘、大賚、扶余、下岱吉和哈爾濱斷面7—9月月均流量分別減少7.6，3.3，11.8，22.7，和22.7 m3/s。減少流量分別占引水前月均流量的0.69%，0.30%，2.39%，1.44%和1.23%。

從7—9月引水過程來看，各取水?dāng)嗝?月平均流量最大，引水流量也最大。8月白沙灘、大賚、扶余、下岱吉和哈爾濱斷面月均減少流量分別為15.7，6.4，23.7，45.8和45.8 m3/s，分別占月均流量的0.92%，0.38%，3.58%，2.00%，1.72%。引水前白沙灘、大賚、扶余、下岱吉和哈爾濱斷面的月均最小流量分別為709，746，298，1 031和1 261 m3/s，引水流量占月均最小流量的0.09%，0.04%，0.07%，0.11%和0.09%。

各控制斷面多年平均條件下7—9月月均流量及流量變化見表4。

5.3.2水位變化

多年平均條件下，7—9月引水后白沙灘斷面月均水位降低0～0.01 m，大賚斷面月均水位降低0～0.02 m，扶余斷面月均水位降低0～0.07 m，下岱吉斷面月均水位降低0～0.04 m，哈爾濱斷面月均水位降低0～0.05 m，從整體上看，各斷面水位變化量較小。

5.3.3流速變化

白沙灘斷面7—9月20%，10%，5%和2%來水頻率月均流速分別為0.625，0.792，1.019和1.067 m/s；引水后流速為0.617，0.787，1.012和1.061 m/ s。流速變化最大的月份為1973年8月，引水后流速降低了0.016 m/s。

表4　各控制斷面多年平均7—9月徑流過程成果　m3/s

大賚斷面7—9月20%，10%，5%和2%來水頻率月均流速分別為0.918，1.160，1.571和1.651m/s；引水后流速為0.913，1.155，1.567和1.648 m/s。流速變化最大的月份為1966年8月，引水后流速降低了0.008 m/s。

扶余斷面7—9月20%，10%，5%和2%來水頻率月均流速分別為0.557，0.633，0.672和0.730m/s；引水后流速為0.557，0.612，0.653和0.710 m/s。流速變化最大的月份為1956年8月，引水后流速降低了0.028 m/s。

下岱吉斷面7—9月20%，10%，5%和2%來水頻率月均流速分別為0.720，0.784，0.905和1.129m/s；引水后流速為0.716，0.775，0.894和1.120 m/s。流速變化最大的月份為1973年8月，引水后流速降低了0.014 m/s。

6　結(jié)語

“吉林省西部地區(qū)雨洪資源綜合利用河湖連通供水工程”實施后不會對河道內(nèi)的生態(tài)和航運用水產(chǎn)生影響，不會對下游取用水戶的用水產(chǎn)生影響。引水后白沙灘、大賚、扶余、下岱吉和哈爾濱

等5個水文站的水位、水量和流速變化很小，對下游的水文情勢影響較小。

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［中圖分類號］TV122；TV213.9

［文獻標識碼］A

［文章編號］1002—0624（2016）07—0037—03

［收稿日期］2016-02-16