惠州市金山河补水方案设计

洪炳军

摘要：生态治河的目的之一在于逐步修复河流生态系统，并使其健康运行，而其中最重要的是生态需水量。本文结合金山河小流域和水环境整治工程中的生态补水方案在工程设计中的应用，分析了生态需水量的计算方法和过程，详细介绍了具体的补水方案。

关键词：金山河；生态补水；方案；生态基流量；流动性

Abstract: the ecological river management is one of the purposes of gradually repair river ecological system, and its health run, and one of the most important ecological water requirement. This paper JinShanHe watershed and water environment in the project of the ecological water solution applications in engineering design, analysis of the ecological water requirement in the calculation method and process, detailed introduces the concrete filling water solution.

Key words: JinShanHe; Ecological water; Project; Ecological base flow; liquidity

中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：

引言：

随着惠州市城市化进程加快，金山河水生态环境日益恶劣，严重影响居民的生活环境，对金山河小流域和水环境整治工程迫在眉睫。本文参考Tennant法，分析了本工程河道生态需水量的计算和满足河道水流动性的补水方案设计。河道分流口以上部分河道的生态补水通过建激流坑水库和建引水隧洞从红花湖调水解决，在横江沥或金山河兴建泵站抽水来满足横江沥和金山河水的流动性要求。

1工程概况

拟实施的金山河小流域和水环境综合整治工程位于广东省惠州市惠城区，地处东经113°49′~115°25′，北纬22°23′~23°57′。金山河由吊鸡沥、横江沥组成；因其主要汇入金山湖，为与金山湖相匹配，经与有关部门商榷，将吊鸡沥、横江沥合并称为金山河；将吊鸡沥称为金山河主河道。

金山河发源于惠州西南面的激流坑，干流河长约10.39km，总控制集雨面积20.78km2。金山河自西向东流经古塘坳、七○三地质队、南山公园，在南山中学处分流，干流流经马庄、九惠药厂，汇入金山湖；支流（横江沥）向北流经麦地、下埔、滨江公园等商业繁华地带，经横江沥水闸汇入西枝江。金山河主要河段位于市中心城区，两岸为繁华的商业、经济及居住地带。（金山河地理位置见右图示）

随着惠州市城市化进程加快，金山河水生态环境日益恶劣，引起各有关方面的高度关注，惠州市各有关职能部门多年来根据各自的职能做了大量工作，但由于涉及方面较多，污染依然严重。近年来，政府相关职能部门收到大量市民通过网络等不同途径反映关于金山河的水环境污染问题的意见和建议，纷纷呼吁，对金山河进行综合整治。由于污水排入量的增大加重了金山河的污水压力，同时外江顶托造成金山河河水流动性差、污水长时间积在河道中发酵发臭，严重影响居民的生活环境。所以对金山河小流域和水环境整治工程迫在眉睫。

2补水方案设计

2.1生态补水概念

生态治河的目的之一在于逐步修复河流生态系统，并使其健康运行，而其中最重要的是生态需水量。国外河流生态需水计算常用方法之一是Tennant法。Tennant法建立了水生生物、河流景观、娱乐和河流流量之间的关系，它将年平均流量的百分比作为基流，具有宏观的定性指导意义。Tennant法不同流量百分比对应的河道内生态环境状况见表2.4-8。在美国维吉尼亚地区的河流中证实：10%的年平均流量提供了退化的或贫瘠的栖息地条件，20%的年平均流量提供了保护水生栖息地的适当标准，30%的年平均流量接近最佳栖息地标准。该方法是美国常用方法，在我国的应用也较为普遍。

在水利部公益性行业科研专项经费项目（2010332089）《广东省河道生态基流定量分析研究》（（陈菡，邵东国，武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验），（吴俊校，王庆，广东省水利厅））报告中，通过分析不同的方法（Tennant法、月保证率法、7Q10法、最小月平均实测径流量法）的优劣与适用条件以及不同保证率下的计算结果，提出可以75%保证率下河道生态基流为标准，建议广东省河道生态基流量控制在诸断面多年平均径流总量的10%-21%。按该报告，经比选分析，取本项目的生态基流量控制在诸断面多年平均径流总量的20%进行计算。

2.2生态需水量计算

参考Tennant法，本项目河道设计流量同时按保证全年河流流量在枯水期不低于20%，汛期不低于30%进行计算。经计算，主要河段生态需水量见表2.4-9。

由上表可知，分流口处的汛期生态需水量为0.114m3/s，枯水期生态需水量为0.075m3/s。

按本次截污体系设计，在金山河截污治污工程实施完成后，可在截流范围以内实现旱流滴污不进河道；雨天污水及敏感区域7mm以内的初雨（雨污混流模式）不进河道。则在本项目的截污治污工程实施完成后，在非强降雨情况下，含拟建水库在内，还剩约3.35km2的集雨面积内的降雨产生的径流可流入金山河，根据近年来的降雨统计分析成果，按平时只剩约3.35km2的集雨面积内的降雨产生的径流可流入金山河计算金山河截污治污后的径流及补水量。

经统计，1965-2003年惠阳站的年统计日降雨量>5mm的天数为49-107天，多年均值为71天，其中汛期50天，枯水期21天；日降雨量>7mm的天数为39-92天，多年均值为61天，其中汛期44天，枯水期17天；日降雨量>9mm的天数为35-81天，多年均值为53天，其中汛期39天，枯水期14天。一年中的日降雨量>7mm天数相对于全年占比为16.7%，日降雨量>9mm天数相对于全年占比为14.5%。1965-2003年惠阳站5mm以上降雨总量占总降雨量的93%。

在日降雨量为5mm时，按2mm不产生径流计，除拟建水库外，降雨可转化径流量为（3.35-1.08）×1000×（5-2）/24/3600＝0.079m3/s。在日降雨量为7mm时，除拟建水库外，降雨可转化径流量为（3.35-1.08）×1000×（7-2）/24/3600＝0.131m3/s。则依赖金山河流域内降雨的情况下，枯水期平均有21天可满足生态基流量不低于多年平均径流量的20%；汛期平均有50天可满足生态基流量不低于多年平均径流量的20%，其中44天可满足生态基流量不低于多年平均径流量的30%。按在理想情况下，日降雨中的不产生径流的2mm降雨均补给了地下水并可在降雨后完全补给地表径流，不计其它水量损失，则全年生态需补水量按《广东省河道生态基流定量分析研究》建议值为不宜少于(365-71)×0.075×24×3600-（3.35-1.08）×1000×2×71＝158.28萬m3，按Tennant法宜为((182-21)×0.075+(183-50)×0.114+(50-44)×0.075)×24×3600-（3.35-1.08）×1000×2×71＝205.11万m3，流域内激流坑水库可补水量为87.99万m3；流域内除水库外的2.27km2的集雨面积可补水量为2.27×950×0.07×1000/365×(365-71)=12.16万m3，河道蒸发损失为11.76×417.48/1000＝4.91万m3，则全年还需另行补水量不宜少于158.28-87.99-12.16+4.91＝63.04万m3，按Tennant法宜为205.11-87.99-12.16+4.91＝109.87万m3。所需水量通过隧洞从红花湖水库调水解决。