某水库下游用小流量配合工程措施进行生态淹灌的思考

董 武

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000)



某水库下游用小流量配合工程措施进行生态淹灌的思考

董 武

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000)

对比分析某水库多年入库水量及淹灌下泄水量、汛期5～6月的来水及下泄水量，系统和科学地论证了采取小流量配合工程措施淹灌的紧迫性和必要性，并提出了修建新型的坝型(橡胶坝、自动翻板坝)及草场渠系等措施。图3幅，表2个。

水库；小流量淹灌；措施

1 工程概况

某水利枢纽工程位于新疆阿勒泰地区福海县境内额尔齐斯河干流中游段，工程于2000年5月开始投入运行。本工程是某供水工程的水源工程，是以供水为主，结合灌溉并兼顾发电的综合性水利枢纽工程，开发任务是为北疆油田工业区供水，为沿途的农业和牧业灌溉、发电和生态环境用水提供水资源。

2 淹灌的目的

某水库下游约有150 km的河段，两岸河漫滩和低阶地上分布着由乔木和灌木组成的河谷林群体，面积约41万亩，林间草地也是当地牧业的收割草场和冬季牧场。每年的洪水不仅是维系河谷林草生长的重要因素，也是该区河谷林繁殖和自然更新的必备条件。在工程修建以前，下游河谷林、草主要靠天然洪水进行淹灌，根据洪水资料分析，某水利枢纽坝址断面2年一遇的洪峰流量为802 m3/s，天然平均状态下下泄流量大于800 m3/s的天数约为1周。由于河道每年洪峰流量有大有小，且大洪峰持续时间不定，并不能保证对下游河谷林、草的有效灌溉。

某水利枢纽的修建，在水资源配置上充分考虑了河谷林、草场的生态用水。为确保该河段河谷林、草场不因工程兴建而遭到破坏，采取了积极有效的保护措施。工程运行后，根据设计要求，最大洪峰不小于800 m3/s以上才能对下游河谷林、草场进行有效淹灌。因此，在汛期做好防洪工作的同时，通过科学合理的调度，结合上游来水情况，每年应适时地以800 m3/s以上的下泄流量对下游地区天然草场和河谷林带进行多次持续和相对稳定的淹灌。

通过某水库的调节，下游河谷林、草场能够得到1 a至少2次的有效灌溉，提高了下游河谷林生长、繁殖期的供水保证率，有效地促进了其生长繁育，防止日渐退化，而且使得枯水年份河谷林、草场长势好于往年。通过历年运行经验的总结，使淹灌工作不断趋于完善，现在可以适时适量地对下游地区天然草场和河谷林带进行淹灌，对于牧草的生长和河谷林生态环境的改善起到至关重要的作用。

3 历年的淹灌情况

工程自2000年5月运行以来，结合上游来水情况，通过水库调蓄，每年人造最少2次大于800 m3/s的流量对下游进行淹灌，从后期的调研发现效果不错，但存在很大的弊端，对水资源的浪费相对比较严重。2009、2012年在下游河道修建简易挡水坝以抬高水位，节省水量，同样达到预期的目的(见表1)。

表1 历年淹灌统计

4 进行小流量淹灌的必要性

随着全球气候变化及水库上游流域社会经济的不断发展，森林植被破坏，沿途用水不断增加，截水和引水量不断增加，水库来水量日趋衰减，势必会导致可供下游河谷林、草场的淹灌水量减少，矛盾突显。

某坝址以上流域面积16 000 km2，多年平均径流量31.96亿m3。2007—2009年及2011年的平均入库水量仅24.81亿m3，较多年平均偏少22.38%，而下游生态淹灌时间相对比较集中，一般为5～6月。近几年，特别是2007、2009、2011、2012年5月平均来水流量较多年平均偏少33.33%，2007、2008、2009、2011、2012年6月平均来水流量较多年平均偏少46.72%。结合来水量减少的趋势，若下游河谷林草场不以工程措施为保证，生态淹灌将面临严峻的挑战(见图1～图3)。

图1 上游来水与溢洪道下泄水量过程线

图2 历年5月来水流量与多年平均比较

图3 历年6月来水流量与多年平均比较

5 小流量淹灌的效果

工程运行以来，对下游河谷林、草场的淹灌水量主要是从溢洪道下泄，发电下泄水量在淹灌期间作为补充水量，更多的则承担着下游居民的生产生活用水。多年来，平均每年溢洪道下泄水量11.93

亿m3，而2009、2012年采取工程措施后，下泄水量分别为1.24、0.71亿m3，较历年平均分别节约水量85.95%、94.07%。同样达到了生态所需水量，维系了河谷林草的生长，保证了河谷林繁殖和自然更新；更好地节约了水资源，为水资源的合理配置打下了坚实的基础(见表2)。

表2 某水库下游额河干流阿勒泰市段灌溉面积统计

6 建议实施的工程措施

为保证下游河谷林草场的淹灌，应尽量用最少的水量发挥最大的效益。2009、2012年下游单位在河道内筑简易土坝以抬高水位，但土坝的使用寿命较短，建议在合适的位置修建新型坝型或者修建草场渠系，如橡胶坝、自控翻板坝。

6.1 橡胶坝

橡胶坝是用高分子合成材料按要求的尺寸锚固于底板上，形成封闭状，用水(气)充胀后形成的挡水坝。不需挡水时，放空坝袋内的水(气)，就可恢复原有河渠的过水断面。橡胶坝与常规闸坝相比具有以下优点：

(1)节省三材(钢材、木材、水泥)。

(2)造价低，一般可减少投资30%～70%。

(3)结构简单，施工期短，一般为3～6个月。

(4)坝体跨度大、不阻水、自重轻、抗震性能好。

6.2 自控翻板坝

水力自动翻板闸坝是由门下的坝体与坝体上的水力自控翻板闸门组成。闸门启闭原理就是作用在闸门上的水压力与门重量来作为启闭闸门的动力，无需其他外加能源。具有以下优点：

(1) 原理独特、作用微妙、结构简单、制造方便、运行安全。

(2) 施工简便、造价合理、投资仅为常规门的1/2左右。

(3) 自动启闭，自控水位准确，运行时稳定性良好。管理方便安全、省人、省事、省时、省力。

(4) 门体为预制钢筋混凝土结构，仅支撑部分为金属结构。维修方便，费用低。

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责任编辑 吴 昊

2014-11-18

董 武(1982-)，男，工程师，主要从事水利工程管理工作。E_mail：18988827585@163.com