上游中小型水库对白沙水库的影响分析

□李秋光 □赵 翼（河南省白沙水库管理局）

白沙水库位于淮河流域沙颍河水系颍河上游，坝址位于禹州市与登封市交界处的白沙村，控制流域面积985km2。是以防洪为主、兼顾工业供水、灌溉、水产、养殖、旅游等综合利用的大（2）型水利枢纽工程，总库容2.95亿m3，兴利库容1.10亿m3。水库经除险加固后，防洪标准达100年一遇设计，2000年一遇校核。白沙水库上游流域内，1956～1984年共建有中小型水库 42座，其中中型 3座、小（1）型 7座、小（2）型 32座，控制流域面积379.9km2，占白沙水库流域面积的38.6%，总库容0.7828亿 m3，兴利库容 0.4780 亿 m3。

一、对水库防洪安全及入库水量的影响

白沙水库管理局2003年组织人员对白沙水库上游水利工程情况进行实地调查，发现白沙水库上游中小型水库工程，特别是小（2）型水库，设计标准低，工程质量差，多是病险水库，或多或少存在不同的问题；同时又缺乏工程维修资金，造成水库工程常年失修，隐患多，防御洪水能力低，部分水库汛期甚至空库运行。正是由于众多的中小型水库的不确定因素的影响，改变了白沙水库上游流域原有的产流、汇流条件，影响了洪水的基本数据，给白沙水库的防洪调度和安全度汛增加了难度。仅从防洪安全来分析，上游中小型水库对防洪影响是正负两方面的，当遇到常遇洪水时，上游中小型水库将拦蓄部分洪水，减小白沙水库入库的洪水；另一方面，当遇到大洪水时，上游中小型水库有溃坝的可能性，由于上游中小型水库大部分存在着不同的问题，加剧了这种可能性，给白沙水库的防洪调度增加了难度，对白沙水库的坝体安全形成威胁。白沙水库建成后的几次大暴雨，就造成上游小型水库多次垮坝失事，据《登封县水利志》记载：1956年的大洪水就冲垮水库达12座。

1954～2004年的51年间来白沙水库的水总量为57.89亿m3，平均年来水量亿1.12亿m3，根据对白沙水库逐年入库径流量统计分析，最大年来量1964年为4.59亿m3，最小年来量1999年为0.09亿m3；且年来水量呈递减趋势，年来水量低于0.4亿m3的有11年，1971年以前没有出现过，20世纪70年代、80年代各出现过1年，但20世纪90年代以后短短的十几年就出现了9年。从上游中小型水库建成的时间上看，1960年以前控制流域面积 41km2，1979 年 343km2，1984年 379.9km2，分别占白沙水库总控制面积的4.2%、34.8%、38.6%，1984年以前年平均来水量为1.46亿m3，1985～2004年之间年平均来水量为0.64亿m3，说明白沙水库流域内中小型水库对白沙水库来水量的影响是比较大的。特别是近年来上游降水呈减少趋势，以及上游工农业用水的增加，上游中小型水库对径流的拦蓄作用大大增加，造成河流径流的日益减少、水库日常入库水量逐年呈减少趋势，降低了白沙水库水利效益的发挥。

二、对入库泥沙的影响

作为入库站的告城水文站观测的入库水多年平均含沙量为4.51kg/m3，多年平均侵蚀模数为526t/km2，年平均含沙量和年侵蚀的最大值分别出现在1966年和1961年，输沙量和含沙量年内变化十分不均，绝大部分集中在汛期的6～9月。据对告城水文站的实测资料分析，年输沙量从20世纪50～90年代呈逐年下降趋势，侵蚀模数也逐年减少，水中的输移质和悬移质也呈逐年减少趋势。自白沙水库建成以来，共进行了5次淤积测量，第一次1959年开始，1960年完成，水库自运用以来，7年累计淤积量1673万m3，年均239万m3；第二次1967年开始，1968年完成，8年来累计淤积量为519万m3，年均64.9万m3；第三次1979年开始，1981年完成，1968～1979年12年累计淤积量 662.6万 m3，年均 55.2万 m3；第四次 1987年，1980～1987年8年来累计淤积量421.59万m3，年均52.7万m3；第五次2001年，1988～2001年14年来累计淤积量308万m3，年均22万m3；由此可以看出，白沙库的年均淤积量呈逐年减少趋势。再和上游中小型水库建成的时间对比，更是呈现这一特点。究其原因，一方面是上游的中小型水库对泥沙的拦蓄作用，以及由其造成的径流量减少也是一个不能忽视的重要因素，另一方面是由于水土保持工作的大力开展以及水土保持工程的投入使用发挥了应有的作用。

三、对生态环境的影响

水库上游中小型水库大量蓄水，基本切断了原来的河流连通关系，使白沙水库上游入库流量大量减小甚至断流，造成白沙库下泄流量大量减小；甚至造成下游河道断流，造成入库水量的减少，也减少了白沙水库的下泄流量，严重影响危害河流的水生生态系统。中小型水库的各种闸坝隔断原有的河道，影响其生物繁殖生长，甚至会造成种类灭绝，以前在水库中经常见到的一些鱼类，如鳜鱼等鱼类已大为减少。

四、某种程度上加大了水库的污染

由于近年来上游降水的减少和上游中小型水库对径流的拦蓄作用，造成河道径流流量的日益减少，干旱年份甚至时常断流，降低了河流的稀释自净作用；而水体本身具有相当强的自净功能，依靠水在河流中的流动，增强含氧量，既保证河流生物能顺利生长代谢，又能降解各种污染物。目前我国污水处理厂主要使用的生物滤泥技术和氧化沟技术，其实就是浓缩、强化了河流的自净功能，让水在最短时间内得到最好的净化。但是，如果河流本身缺乏足量的径流，水体纳污能力就不足。正常年份由于日常入库水量的减少，造成了水库纳污能力的降低。由于上游中小水库可以为工业提供必要的水源条件，再加上防洪安全的保证，一批新兴工矿企业应运而生，同时也大量增加了就业人员。新兴工业发展和人口的增长带来废物废水的排放，对河流的污染进一步加剧，白沙水库的入库污染物也逐年增多。水库水质Ⅰ类标准的时期已不复存在，目前已降低为Ⅳ类水。根据1991～2004年的水质监测资料分析，水质有进一步恶化的趋势，白沙水库的水质现为Ⅳ类水，但在一些入库口检测，只能达到Ⅴ类水。如继续下去，后果不堪设想。

五、结语

针对上游中小型水库的影响，管理局组织有关人员对水库上游的中小型水库和河道进行了详细的调查，摸清了基本情况。白沙水库在除险加固工程校核洪水标准采用时，通过与历史洪水、邻近大型水库的洪峰比较，校核标准（2000年一遇）洪水其洪量加20%安全修正值；对于水库来水量预测，在洪水预报时采用不同的系数加以修正；对于上游的污染问题，加强和登封市有关部门协调，加大执法力度。但上游中小型水库对白沙水库的影响是多方面的，需进一步研究，采取措施，综合调度，将上游中小型水库对白沙水库的不利影响降到最低限度，充分发挥水库的兴利除害作用。