孟 浩，趙瑞明

（商南縣縣河水庫(kù)管理處，陜西 商洛 726300）

清油河水庫(kù)樞紐由堆石混凝土重力壩、溢流壩段、泄洪排沙底孔和引水孔等組成。水庫(kù)工程為?。?）型，總庫(kù)容984 萬(wàn)m3，規(guī)劃為商南縣城年供水量830 萬(wàn)m3。為了減少工程建設(shè)對(duì)流域的影響，需對(duì)水庫(kù)建設(shè)帶來(lái)的影響進(jìn)行分析。

1 河流概況

清油河發(fā)源于秦嶺南麓蟒嶺商南縣沙坪鄉(xiāng)的蘇溝，自北向南，在過(guò)風(fēng)樓鎮(zhèn)徐家店村匯入丹江。清油河流域北高南低，流域面積369 km2，主河道全長(zhǎng)58 km，河道有效落差為895 m，河道平均比降為13.1‰。清油河流域地處亞熱帶與暖溫帶過(guò)渡地帶，多年平均降水量為795 mm，年最大降水量為1 013.6 mm，年最小降水量為420.1 mm，兩者比值為2.4，說(shuō)明流域內(nèi)降水量年際變化較大。

2 水庫(kù)規(guī)模及影響范圍

清油河水庫(kù)樞紐工程是一座擬修建在清油河干流上游的水源工程，位于商南縣清油河鎮(zhèn)團(tuán)坪村下游0.6 km 處，壩址距清油河鎮(zhèn)7.0 km，東距商南縣約18 km。壩址以上控制集雨面積145 km2，多年平均徑流量3 263萬(wàn)m3，多年平均流量1.03 m3/s。

取水影響論證范圍為清油河整個(gè)流域，面積為369 km2；退水影響論證范圍為壩址以下至清油河入丹江區(qū)間流域，面積為224 km2。

3 水庫(kù)建設(shè)影響分析

3.1 水量損失分析

清油河水庫(kù)建設(shè)后，由于庫(kù)水面增加增大了水量損失。水庫(kù)水量損失包括水庫(kù)滲漏損失和水面蒸發(fā)損失。清油河水庫(kù)滲漏損失量按旬平均庫(kù)容的0.33%計(jì)算。清油河水庫(kù)水面蒸發(fā)損失量計(jì)算公式為：

式中：ΔW為水庫(kù)水面蒸發(fā)損失量（m3）；ΔE為水庫(kù)水面蒸發(fā)損失深（mm），清油河水庫(kù)多年平均水面蒸發(fā)損失深為415.3 mm，其年內(nèi)分配見(jiàn)表1；FV為建庫(kù)增加的水面面積（m2），取計(jì)算時(shí)段始末的平均面積。

表1 清油河水庫(kù)蒸發(fā)增損年內(nèi)月分配 mm

3.2 對(duì)河道徑流影響分析

清油河上游無(wú)取水工程，因此清油河水庫(kù)的入庫(kù)水量即為水庫(kù)上游河道的天然來(lái)水量。清油河水庫(kù)建成后，未改變上游的水資源條件。而且由于水庫(kù)的建設(shè)使庫(kù)周的地表水用水條件有所改善，對(duì)區(qū)域水資源的分配可起到較好的調(diào)節(jié)作用，對(duì)庫(kù)周多數(shù)區(qū)域用水是有利的。工程運(yùn)行中，壩址下游形成減水河段，改變了河道的徑流特點(diǎn)，對(duì)河道的水文情勢(shì)有所影響。

在枯水年份、平水年枯水期，清油河水庫(kù)出流首先保證下游河道的生態(tài)基流，再考慮城鎮(zhèn)生活生產(chǎn)供水。考慮到供水范圍外的下游地區(qū)溝壑密布，地下水資源豐富，故水庫(kù)建設(shè)對(duì)下游用水戶(hù)影響不大。河道天然徑流經(jīng)水庫(kù)調(diào)節(jié)后，可向商南縣城提供生產(chǎn)生活和工業(yè)用水830 萬(wàn)m3，有利于區(qū)域水資源的合理開(kāi)發(fā)和利用。

3.3 對(duì)防洪安全影響分析

采用推理公式計(jì)算庫(kù)區(qū)壩址處洪水，將暴雨形成洪水的過(guò)程分為產(chǎn)流與匯流2 個(gè)階段，然后在假定和概化的基礎(chǔ)上，利用等流時(shí)線(xiàn)原理，經(jīng)過(guò)推理，得出洪峰流量的計(jì)算公式。其基本假定為：流域匯流時(shí)間內(nèi)的凈雨強(qiáng)度不變，即可用平均凈雨強(qiáng)度來(lái)表達(dá)；將匯流面積曲線(xiàn)即匯流面積隨時(shí)間的變率概化為矩形，且沿程匯流速度不變。其計(jì)算步驟如下。

（1）確定流域特征參數(shù)θ。本次采用《商洛地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》中的經(jīng)驗(yàn)公式θ=L2/FJ1/3得出流域特征參數(shù)，式中L為河長(zhǎng)（km），F(xiàn)為流域面積（km2），J為坡降。

（2）確定匯流參數(shù)m。m參數(shù)是一個(gè)具有流域匯流特點(diǎn)的綜合性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，它與雨強(qiáng)的大小、降雨歷時(shí)的長(zhǎng)短、雨量時(shí)空分布的不均勻性、暴雨中心的移動(dòng)以及下墊面的干濕等情況有關(guān)。由于以上原因影響，同一流域各次洪水的m值變化范圍較大。但從有關(guān)資料分析看，m值又與本次洪水的凈雨深h有關(guān)，即m隨凈雨深h的增大而減少，并逐漸趨于穩(wěn)定。本次采用《商洛地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》中的經(jīng)驗(yàn)公式m= 0.19θ0.575計(jì)算，得出匯流參數(shù)。

（3）根據(jù)凈雨計(jì)算成果表，自最大凈雨強(qiáng)度開(kāi)始向前后相鄰時(shí)段連續(xù)累加，并除以相應(yīng)的時(shí)距，得出時(shí)段平均最大凈雨強(qiáng)度ht/t，式中ht為t時(shí)的凈雨深（mm），t為降雨時(shí)間（s）。經(jīng)計(jì)算，求得與t相應(yīng)的洪峰流量Qt，其計(jì)算公式為Qt= 0.278（ht/t）F。

（4）根據(jù)流域面積大小，假定幾個(gè)洪峰流量，計(jì)算出各假設(shè)洪峰流量所對(duì)應(yīng)的匯流歷時(shí)τ，即τ=0.278L（mJ1/3Qm1/4），式中Qm為設(shè)計(jì)洪峰流量（m3/s），其余變量含義與前面相同。

（5）在普通方格紙上點(diǎn)繪t—Qt和Qτ—τ2 條相關(guān)曲線(xiàn)，2 條曲線(xiàn)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱橫坐標(biāo)即為所求的設(shè)計(jì)洪峰流量Qm和匯流歷時(shí)τ。各項(xiàng)目區(qū)求得20 a一遇設(shè)計(jì)洪峰流量成果，詳見(jiàn)表2。

表2 推理公式法洪水計(jì)算成果

由此可見(jiàn)，水庫(kù)壩址處洪水還是較大的。如果建設(shè)了清油河水庫(kù)，在洪水期可以攔蓄洪水，減小下游洪水威脅，提高下游河道防洪能力。

清油河河谷呈“V”形，河谷寬度20.0～60.0 m。清油河水庫(kù)區(qū)位于秦嶺南部中低山區(qū)，高程600～900 m，河流兩岸山勢(shì)陡峻，植被良好，沖溝發(fā)育。水庫(kù)區(qū)山巒環(huán)抱，地形封閉，無(wú)單薄分水嶺存在，亦無(wú)與外界連通的溝谷凹地，地形條件較好。水庫(kù)區(qū)兩岸地下水出露點(diǎn)高程高于正常蓄水位，地下水補(bǔ)給河水；庫(kù)區(qū)構(gòu)造不發(fā)育，無(wú)貫穿庫(kù)區(qū)的斷層，沿?cái)鄬酉驇?kù)外滲漏的可能不存在，無(wú)不安全因素。

清油河水庫(kù)校核洪水位654.30 m，設(shè)計(jì)洪水位652.00 m。在汛期多蓄水，即水庫(kù)蓄至正常蓄水位，但同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足泄洪要求，保證壩身安全，經(jīng)過(guò)水庫(kù)調(diào)蓄攔洪錯(cuò)峰，有利于提高下游防洪能力和流域防洪保障能力，在實(shí)際運(yùn)行中具有良好的防洪效果。

3.4 對(duì)水庫(kù)上游及移民區(qū)影響分析

清油河流域壩址上游無(wú)任何水利水電工程以及大型取水用戶(hù)。壩址上游的兩岔河、碾子溝、峽聯(lián)、七盤(pán)磨等村子未被本次供水范圍所覆蓋。通過(guò)調(diào)查，兩岔河、碾子溝、峽聯(lián)、七盤(pán)磨等村子住著零星住戶(hù)，居民生活一般采用區(qū)間溝道水或打井取水，而且用水量特別小，不會(huì)對(duì)水庫(kù)的來(lái)水量產(chǎn)生影響。因此，水庫(kù)建設(shè)不會(huì)對(duì)庫(kù)區(qū)上游居民產(chǎn)生影響。

清油河水庫(kù)壩址主要淹沒(méi)、影響范圍涉及商南縣團(tuán)坪村七組1個(gè)村組。水庫(kù)淹沒(méi)影響實(shí)物調(diào)查成果顯示，在水庫(kù)正常蓄水位為648.00 m情況下，清油河水庫(kù)樞紐工程淹沒(méi)范圍涉及團(tuán)坪村七組1個(gè)村民小組，淹沒(méi)影響涉及52戶(hù)183人，淹沒(méi)耕地10.67 hm2、各類(lèi)房屋6 335.13 m2及各種附屬建筑物，在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)產(chǎn)生一些影響。隨著移民前期補(bǔ)償和后期扶持政策的逐步實(shí)施，通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，發(fā)展特色產(chǎn)品，強(qiáng)化移民安置區(qū)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加移民收入，移民的生活水平會(huì)隨著非移民區(qū)一起攀升。而且，由于清油河水庫(kù)的修建提高了灌溉保證率，并且把一部分旱地、荒地變成了水澆地，增加了耕地面積和生產(chǎn)量，比現(xiàn)狀水平略高一些。水庫(kù)的建設(shè)對(duì)移民區(qū)有利有弊，總體而言利大于弊。

3.5 對(duì)水質(zhì)影響分析

清油河流域范圍內(nèi)，現(xiàn)狀無(wú)工業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，基本無(wú)污染物排放。水庫(kù)建成運(yùn)行后，庫(kù)周工業(yè)污染源與現(xiàn)狀相比不會(huì)增加。

水庫(kù)建成后，與原河道相比，水流湍急紊動(dòng)作用減弱，曝氣復(fù)氧作用減小，隨之導(dǎo)致水體對(duì)有機(jī)污染物的自?xún)裟芰p小，即水體環(huán)境容量減小。在其他相關(guān)因素相同的情況下，建庫(kù)后有機(jī)污染物的最大允許入庫(kù)濃度較建庫(kù)前會(huì)有所減少。但從清油河流域范圍內(nèi)的污染源狀況看，污染源很少，污染物量很小，污染物背景含量很低，即使在水庫(kù)建成后有機(jī)污染物的最大允許入庫(kù)濃度有所減小的不利情況下，有機(jī)污染物入庫(kù)的總負(fù)荷量不會(huì)超過(guò)最大允許入庫(kù)量，水庫(kù)水體仍有一定的環(huán)境容量。

3.6 對(duì)水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化影響分析

水庫(kù)建成蓄水后，水庫(kù)水溫具有一定的分層性，自上而下降低。水庫(kù)形成后，水流變緩，增加了有機(jī)物在庫(kù)中的自?xún)艚到鈺r(shí)間與能力，且水庫(kù)上游無(wú)較大污染點(diǎn)源，不會(huì)出現(xiàn)有機(jī)污染。水庫(kù)氮、磷主要來(lái)源為農(nóng)田化肥的流失，據(jù)調(diào)查庫(kù)區(qū)化肥施用量很小，只要加強(qiáng)管理，庫(kù)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)量的可能性不大；但水庫(kù)初期蓄水階段，被淹農(nóng)田、植被均對(duì)水庫(kù)水質(zhì)有一定影響，應(yīng)注意加強(qiáng)蓄水前的水庫(kù)清理。

由于水庫(kù)來(lái)水主要為降水和泉水補(bǔ)給，庫(kù)區(qū)上游無(wú)大的污染源，水質(zhì)較好。水庫(kù)蓄水后，上游來(lái)水挾帶的泥沙沉積在庫(kù)內(nèi)，使水質(zhì)變清。因此，對(duì)水質(zhì)的不利影響主要是施工期的生產(chǎn)生活廢水。經(jīng)初步分析，生產(chǎn)廢水主要是含沙量較高經(jīng)沉淀處理即可。對(duì)生活污水來(lái)說(shuō)，由于其主要成分為有機(jī)物（BOD5、CODcr及細(xì)菌超標(biāo)），加之該河段水質(zhì)功能要求高，因此應(yīng)采用高效處理裝置進(jìn)行凈化處理達(dá)標(biāo)后再排放。

水庫(kù)蓄水，水體引入庫(kù)區(qū)后水流變緩，水深增大，水體在水庫(kù)中的滯留時(shí)間變長(zhǎng)有利于有機(jī)物的生物降解，可能導(dǎo)致水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化的因素主要是水庫(kù)上游來(lái)水中的氮磷營(yíng)養(yǎng)物的數(shù)量以及庫(kù)區(qū)周?chē)湃氲牡讛?shù)量。目前，庫(kù)區(qū)周?chē)孜廴驹粗饕獮檗r(nóng)業(yè)化肥流失及村民生活污水，庫(kù)區(qū)內(nèi)無(wú)行政村，有耕地。在目前上游來(lái)水中的氮磷濃度水平下，水庫(kù)蓄水不會(huì)發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化情況。

3.7 對(duì)水生生物影響分析

清油河水庫(kù)工程不涉及自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、較大的基礎(chǔ)設(shè)施等敏感目標(biāo)，無(wú)環(huán)境制約因素；工程建設(shè)和運(yùn)行通過(guò)設(shè)置放水管等設(shè)施下放生態(tài)基流，可以減緩對(duì)壩下河道生態(tài)的不利影響。

施工期工程建設(shè)的廢水和生活污水經(jīng)處理后排放或用于灌溉，對(duì)水生生物基本無(wú)影響。水庫(kù)建成后，壩下徑流量有所減少，導(dǎo)致水生生物的棲息環(huán)境被壓縮，但在采取河道生態(tài)用水工程保障措施的情況下，壩下河段不會(huì)產(chǎn)生斷流現(xiàn)象，水生生物的棲息環(huán)境不致惡化。庫(kù)區(qū)沒(méi)有國(guó)家和地方保護(hù)的珍稀、瀕危野生動(dòng)物?？梢?jiàn)，工程施工和運(yùn)行對(duì)水生生物的影響不大，現(xiàn)有的水生生態(tài)環(huán)境不會(huì)發(fā)生大的改變。

3.8 對(duì)下游用水戶(hù)影響分析

清油河流域壩址下游的譚平村、前灣村被本次供水范圍所覆蓋；田家灣、八龍廟、四坪村、安溝均未被本次供水范圍所覆蓋。田家灣、四坪村現(xiàn)狀均從清油河壩址下游右岸支溝（田家灣所在支溝和四坪村所在支溝）取水，水庫(kù)攔蓄對(duì)其無(wú)影響；八龍廟現(xiàn)狀主要從清油河主干道取水，在非汛期一般情況下，由于水庫(kù)攔蓄徑流供水，退水進(jìn)入河道的徑流量總體講有所減少，但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，壩址下游近壩址處共發(fā)現(xiàn)泉眼兩處，分別位于左、右岸溝谷，為下降泉，主要從巖體裂隙中滲出，地下水位略高，可補(bǔ)給清油河主干道河水，完全足夠八龍廟村居民生活用水，故水庫(kù)攔蓄對(duì)其無(wú)影響；安溝現(xiàn)狀取水主要通過(guò)打井和從清油河左岸支溝取水，水庫(kù)攔蓄對(duì)其也無(wú)影響。故清油河水庫(kù)取水對(duì)下游用水戶(hù)影響甚微。

3.9 對(duì)退水影響分析

清油河水庫(kù)為新建水庫(kù)工程，考慮泄水建筑物在下泄洪水時(shí)會(huì)產(chǎn)生流速較高的水流，對(duì)壩下水生態(tài)環(huán)境、河道岸坡穩(wěn)定造成一定影響，故溢洪道采用底流消能方式使水流流入下游河道，以削減流速。底流消能方式在水工建筑物的消能設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，消能效果較好。

清油河水庫(kù)運(yùn)行中，退水主要為河道生態(tài)環(huán)境用水，生態(tài)流量為0.103 5 m3/s，相應(yīng)的每年下游有326.3萬(wàn)m3河道生態(tài)水量退入河道，加上其他棄水和下游河道水量，保證了河道的生態(tài)環(huán)境流量，可以有效地減少或避免對(duì)下游河道的生態(tài)環(huán)境造成不良影響，河道水體基本可維持水功能區(qū)原有特性。由于清油河水庫(kù)為城市供水，無(wú)生產(chǎn)和污染物產(chǎn)生，所以退水不會(huì)對(duì)水質(zhì)、水生態(tài)環(huán)境以及第三者造成不利影響，但水庫(kù)退水水量小于天然河道水量，河道水體稍有變化。

4 結(jié)語(yǔ)

清油河水庫(kù)屬供水為主，兼顧防洪的綜合性水利工程。通過(guò)分析探討，清油河水庫(kù)建設(shè)將使該區(qū)域水資源得到充分合理利用，對(duì)提高下游防洪保障能力、促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐用衩撠氈赂缓偷胤浇?jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。工程運(yùn)營(yíng)中優(yōu)先保證下泄生態(tài)環(huán)境水，可以減緩對(duì)壩下河段生態(tài)的不利影響；不存在水質(zhì)、水量問(wèn)題和移民、環(huán)境制約因素，對(duì)其他用水戶(hù)的用水權(quán)益不會(huì)造成影響，建議工程早日開(kāi)工建設(shè)。