供水河道水量损失的研究

张 异，刘显波

（辽宁省清河水库管理局，辽宁 铁岭 112003）

1 概况

研究区河段总长为48km，流域面积为2877km2，区域内人口67.5万，河道上游有2座水库，分别是清河水库和南城子水库。引水工程主要包括清河、杨木、城郊等6处大型灌区，排水工程7处。本课题自2010年4月1日至2012年3月31日对研究区域和河道的降水、蒸发、水位、水量等基础水文信息实施连续监测，布置水量监测断面19处，降水代表站分别为开原站和清河水库站，河道水面蒸发损失量的计算选用清河水库代表站。根据不同水位级的水流特性、测站控制情况和测验精度要求，研究期间共进行河道水位监测8361次，流量监测293次，水量调查37次，观测降水387次，蒸发观测731次，河道大断面测量2次。对流量、降水、蒸发等原始监测资料进行整编，分析其合理性，编制实测流量成果表，检验并建立水位流量关系，分析检查上、下游合理性。

2 河道水量平衡计算

1）降水。在研究期间，2010年降水量1130.2mm，较多年平均偏多61.4％；2011年降水量585.7mm，较多年平均偏少19.6％。

2）蒸发。清河站蒸发总量为2079.5mm，其中2010年4月至年末910.3mm，2011年全年1078.4mm，2012年1—3月90.8mm。2010年由于汛期降水量偏多，蒸发量比多年平均同期偏少。

3）水库供水。2010年清河水库从5月14日开始供水，至10月9日总计供水9.38亿m3。其中农业灌溉供水3.87亿m3，泄洪5.51亿m3。2011年5月5日至8月28日，农业供水2.66亿m3。

4）区间汇入水量。清河水库各支流及其他总汇入量为33.04亿m3。其中清河水库输入量为12.04亿m3（含泄洪量），占36.4％；寇河汇入量10.35亿m3，占31.3％；小清河、马仲河、杨木排污、小清河下河口分别汇入 4.03 亿m3、4.7 亿m3、0.95 亿m3、0.61 亿m3。

5）区间引水量。研究期间河道引水均为农业灌溉引水，累计河段引水量2.4730亿m3，其中2010年引水0.8305亿m3，2011年引水1.6425亿m3。

6）河道控制站水量。根据此次工作的任务要求，确定研究期间开原和清河河口控制断面水量。根据整编资料推出的流量过程，用面积包围法计算各断面计算时段的总水量。根据逐日流量过程，采用面积包围法计算时段水量，再累计求和得之。经过计算，开原水文站断面实测水量25.31亿m3，清河河口的实测水量为26.56亿m3。

7）河道断面及容积测量。根据实地调查，从上游至下游河道宽度不规则，上游最宽达547m，下游最窄处183m，老城大桥以上河道相对规整，马圈子大桥至老城大桥河道弯曲，不规则，故采用高等级水准仪、全转仪及GPS测量河道大断面和河道容积。

8）水量平衡计算。河段区间的水量组成及平衡分析中，支流及区间汇入水量基本采用实测数据，为防止汛期特大水量没有测量数据的问题，在课题方案预案中增加对小清河上和杨木排污断面的监测，以利于采用区域面积比计算水量。采用实测和调查相结合方式确定引水量和排水量，水面蒸发面积采用实测水面和河道长度确定，河道降水按照降水量和河道实际面积计算，河道区间的水量损失量减去水面蒸发量后，即为渗漏补给地下水量。见表1。

表1 各年损失水量计算表 亿m3

3 河道水量损失分析

从表1可以看出，渗漏量与河道汇入水量正相关，随着汇入水量增加，入渗量也增大。2010年4—12月入渗占汇入量的11.54％，2011年入渗占汇入量的13.2％，合计研究期间入渗水量占汇入总量的12.04％，水量损失占总汇入量的12.46％。

在逐月河道水量平衡计算中，8月份平均汇入水量最大，平均5.41亿m3，同时水量损失也最大，平均0.75亿m3，占10.5％。2月份平均入库水量最小，水量损失占平均汇入量的34.3％。一年中5—9月份河道来水量明显较多，占全年的88.5％，损失量占全年的85％。

从计算结果来看，清河水库下游河道水量损失受流量大小和季节影响较大。同一时期，水量损失随流量增大而增加，如春季，平均流量5.4m3/s，损失流量为1.29m3/s，占汇入水量23.8％。这是因为枯水期水量损失主要是河道渗漏和水面蒸发，随着流量的增加，河道浸润面和水面也增加，河道侧渗量和水面蒸发相应增加。夏季气温、太阳辐射是年内最高、最强的，高于春、秋季，清河开原地区同期农业灌溉引水量大，水面蒸发量较大，尤其6月份蒸发量最高，损失比例较高，达14.5％。秋季主要水量损失集中在8月份，河道受汛期、农业引水等影响，水量充沛，入渗量最大，因此水量损失在各月中最高。冬季受流凌、封河、日照时间影响，水面蒸发量较小，入渗量相对稳定。

4 结语

分析计算清河水库至清河河口河道水量损失，特别是入渗量的准确计算，为计算傍河地下水源地所袭夺的地表水量及比例奠定扎实的基础，以此为参数的河道径流损失量的计算，在2011，2012年清河水库为下游供水调度中取得较好应用。供水期间，在现有的河道条件下，自水库下游（输水道）至入辽河前清河河口间水量平均损失13.6％，随着水量增加，损失量也增大。损失量主要来自渗漏补充地下水，可见水库供水对下游城市地下水补充是明显的。