張野
(遼寧省盤錦水文局,遼寧盤錦124010)
經(jīng)過多年的治理,渾太河流域的河流水質(zhì)狀況得到了初步改善,但還有個別的河段,比如位于渾河的沈陽站和撫順站,以及太子河的二焦站和遼陽站的水質(zhì)污染仍比較嚴重[1],針對上述河流存在的問題,從流域總體角度出發(fā),制定了渾太流域水庫群與水閘聯(lián)合調(diào)度方案,將生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)用水計劃相結(jié)合,以達到切實提高渾太流域的水質(zhì)質(zhì)量。
渾河流域農(nóng)業(yè)用水和生態(tài)水的主要來源是大伙房水庫,2017,2018年大伙房水庫各供水量見表1。
表1 大伙房水庫供水分類統(tǒng)計表 億m3
據(jù)統(tǒng)計,大伙房水庫在農(nóng)業(yè)灌溉和汛期運行期間,為渾河流域下游提供了部分生態(tài)供水,但是,在1—3 月、10—12 月枯水期期間所提供的生態(tài)供水量相對較小,對河道枯水期水質(zhì)得不到有效的改善。
表2 觀音閣窩水庫供水分類統(tǒng)計表 億m3
表2 觀音閣窩水庫供水分類統(tǒng)計表 億m3
水庫年份觀音閣水庫2017蔞侵窩水庫2018生態(tài)供水量3.08 1.13 4.36 2.35農(nóng)業(yè)供水量0.15 0.25 5.73 6.14總計3.23 1.38 10.09 8.49年初蓄水量11.76 13.21 5.13 3.99天然來水量15.68 13.04 31.56 27.33水庫總供水量4.00 1.82 10.87 9.09
首先,根據(jù)有關(guān)農(nóng)業(yè)用水的法律法規(guī),以及渾太流域干流的最小生態(tài)流量原則[5,6],對大伙房水庫和窩水庫的農(nóng)業(yè)供水重新進行分配;其次,根據(jù)渾太流域河流水質(zhì)污染狀況,確定3—4 月的枯水期和10—11 月的枯水期作為水質(zhì)改善期,從而確定水庫群的聯(lián)合調(diào)度方案。
1)現(xiàn)狀年的選取
根據(jù)1959—2018 年大伙房水庫的入庫水量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,使用皮爾遜Ⅲ型曲線進行頻率分析,2016 年屬于偏枯水位年份,該計劃方案略有調(diào)整,可適合于渾太流域的一般年份。
2)水庫農(nóng)業(yè)供水量的確定
3)水庫農(nóng)業(yè)給水分配過程
結(jié)合灌溉區(qū)的實際用水量和時間[7],確定大伙房、觀音閣和窩水庫供水流量,見表3。
表3 渾太流域水庫供水流量
通過對渾太流域供水量的確定,建立渾太流域水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則:在3—4 月(10 d 后),9 月下旬至11 月下旬,12—2 月下旬,補充河流的生態(tài)水;灌溉期是從5—7 月初,水庫利用河道為農(nóng)業(yè)灌溉提供用水,同時為河流補充生態(tài)水;7 月中旬到9 月中旬,在主要洪水季節(jié),河道的流入量大于生態(tài)水的用水量,因此不需要水庫水量來補充生態(tài)水。
在調(diào)度作業(yè)中,要遵循“在滿足水庫防洪要求,保障工業(yè)用水和生活用水,有效利用和配置水資源,減少廢水的基礎(chǔ)上”的原則[8,9]。 2016 年初,根據(jù)水庫的蓄水量和入庫水量重新分配水量,保持水庫的工業(yè)和生活用水量不變,并基于農(nóng)業(yè)供水的耦合提出了最小生態(tài)排水方案,以實現(xiàn)2017年初水庫的儲水量與實際值一致。
1)大伙房水庫
遵循“儲量充沛,干燥補水”的原則,合理調(diào)整水庫的年度配水過程,減少1—2 月冰凍期的放水量,并確保3—4 月解凍期稀釋河道所需的下泄量,在保證水庫水位要求的同時,在9 月下旬水庫達到正常水位水庫開閘放水,可以滿足10—11 月枯水期河流的生態(tài)需水量。大伙房水庫的調(diào)度方案和下泄流量見表4。
表4 各水庫調(diào)度方案-泄量m3/s
據(jù)表4 計算可知,在調(diào)度方案中,大伙房水庫出水量為17.96 億m3,實際出水量為18.02 億m3。2017 年初,水庫庫容基本保持不變。 與目前的調(diào)度方法相比,旱季補充生態(tài)用水量約為2.00 億m3。
2)觀音閣水庫
據(jù)表4 計算可知,在調(diào)度方案中,觀音閣水庫出水量為8.86 億m3,實際出水量為8.87 億m3。2017 年初,水庫庫容基本保持不變。
經(jīng)過對河流水污染的處理,渾太河流域水質(zhì)的改善已取得初步成效,其中,太子河的觀音閣水庫至窩水庫區(qū)間的河道水質(zhì)基本達到Ⅲ類以上,水庫的水質(zhì)得到明顯改善,渾河大伙房水庫下游段水質(zhì)基本保持在Ⅴ級以上。
由于渾太河流域內(nèi)的工礦企業(yè)較齊全,密度較高,流域的重工業(yè)也相對比較發(fā)達,流域面臨全面振興和發(fā)展老工業(yè)基地的良好發(fā)展機遇,工業(yè)的快速發(fā)展將不可避免地增加水處理的負擔,因此,改善水生態(tài)環(huán)境不僅取決于水利工程的合理調(diào)度[10-12],而且還應結(jié)合水源控制措施及聯(lián)合調(diào)度使河流恢復生機。