吉林省西部地区雨洪资源综合利用河湖连通供水工程引洪影响研究

林　岚，贺石良

（水利部松辽水利委员会，吉林长春130021）



吉林省西部地区雨洪资源综合利用河湖连通供水工程引洪影响研究

林岚，贺石良

（水利部松辽水利委员会，吉林长春130021）

［摘 要］根据嫩江和松花江流域的来水特点及河道内外的用水需求初步确定了“吉林省西部地区雨洪资源综合利用河湖连通供水工程”的引洪控制条件，再结合河湖湿地的需水要求及已有工程的过流能力提出了引洪过程，分别从对河道内用户的影响，对下游河道外用户的影响以及对下游水文情势的影响三方面分析了工程引洪影响。

［关键词］吉林西部；洪水；影响；资源综合利用

1　项目概况

“吉林省西部地区雨洪资源综合利用河湖连通供水工程”是“十三五”期间建设的172个重点水利项目之一，工程任务是充分利用现有供水工程体系，在保障区域经济社会用水的基础上，通过实施雨洪资源综合利用河湖连通供水工程，合理调配和利用洪水等资源，向吉林省西部地区的重要湖泡、湿地供水，回补地下水，恢复和改善区域生态环境。

吉林省西部地区为嫩江右岸、松花江左岸的西部平原区，幅员总面积4.46万km2。属于我国北部半干旱气候区，多年平均径流深仅10～25 mm。该区域地势平坦，现有大量的天然湖泡和退化湿地，其中向海、莫莫格、查干湖和波罗泡为国家级自然保护区及国际重要湿地；该区域还是《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划》中的重要区域和战略后备区。20世纪70年代以来，受人类活动及气候变化的影响，天然来水减少，区内部分河道断流，地下水位下降，导致湖泡不断干涸，湿地严重萎缩，草地逐步退化，水土流失加剧，土壤沙化、盐碱化加重，已威胁到区域的生态安全。

项目区东侧有嫩江、松花江（三岔河口以上）流过，过境河流流域面积大，进入松嫩平原后，江道逐渐开阔，河槽调蓄能力加大，洪水持续时间长，在5—10月畅流期，可供利用的洪水资源丰富。因此可利用洪水资源，通过实施河湖连通工程，恢复湖泡湿地水源涵养空间，回补地下水，改善区域生态环境。

2　工程布局

工程布局以松花江流域水资源综合规划、流域综合规划、防洪规划为基础，综合考虑生态环境、自然保护区、防洪要求、湖泡功能、引排水条件、供水条件、经济合理性、引洪风险等因素，确定布局原则。

工程依托项目区内现有的引嫩入白供水工程、哈达山水利枢纽工程、引洮分洪入向工程、大安灌区、白沙滩灌区、哈吐气灌区、前郭灌区、松城灌区等工程现有的引水干渠、支渠以及待实施的松原灌区等工程。工程确定连通湖泡共计203个，工程引水水源主要为松花江（三岔河口以上）、嫩江、洮儿河、霍林河的洪水资源，以及灌区退水和污水处理厂净化后的城市再生水，其中利用洪水资源的湖泡161个。

3　引洪条件

过境河流流域面积大，进入松嫩平原后，江道逐渐开阔，河槽调蓄能力加大，洪水持续时间长，在5—10月畅流期，可供利用的洪水资源丰富。该工程主要利用洪水资源，综合考虑洪水发生时间及工程运行条件，在灌溉用水高峰期的5月份不引水，确定引水时段为每年的6—10月。嫩江及松花江引洪按取水断面和哈尔滨断面同时达到2年一遇的最大月平均流量作为初始引水控制条件，即嫩江白沙滩断面1 230 m3/s、大赉断面1 145 m3/s，松花江哈达山断面650 m3/s，哈尔滨断面2 330 m3/s；组合哈达山断面和大赉断面的来水过程，并对比同时段的哈尔滨断面过程线，综合考虑区间来水量及用水消耗，以哈尔滨断面控制流量不小于2 330 m3/s为前提条件，确定哈达山断面和大赉断面组合流量控制2 050 m3/s。

当白沙滩断面来水流量大于1 230m3/s，且哈达山和大赉断面组合流量大于2 050 m3/s时，白沙滩断面开始引水；当大赉断面来水流量大于1 145 m3/s，且哈达山和大赉断面组合流量大于2 050 m3/s时，大赉断面开始引水；当哈达山断面来水流量大于650 m3/s，且哈达山和大赉断面组合流量大于2 050 m3/s时，哈达山断面开始引水。以上引水后组合下泄流量都不小于2 050 m3/s。

4　引洪过程

2030年，工程多年平均从松花江引洪9 483万m3，嫩江引洪8 782万m3。河湖连通供水工程松花江、嫩江2030水平年长系列引洪水过程线见表1。

5　引洪影响

5.1对河道内用户的影响

从各断面发生引水的各月径流过程来看，白沙滩断面、大赉断面、扶余断面引水时的最枯流量远大于断面生态下泄要求，引水月份来水频率均小于28%；下游哈尔滨断面引水前最小流量达到2 426 m3/s，来水频率23%，引水后仍有2 379 m3/s的下泄流量，远大于断面河道内航运下泄要求550m3/s。因此，各断面引水不会影响河道内生态和航运用水。各断面最小引水流量及来水频率分析见表2。5.2对下游取水户的影响分析

嫩江干流白沙滩断面以下，第二松花江扶余断面以下，至松花江干流哈尔滨断面以上共有重要取水户18个，其中嫩江干流白沙滩到大赉区间10个，大赉至三岔河口区间1个，松花江干流三岔河至哈尔滨区间7个，其中喇嘛寺泡取水口和南部引嫩工程为引水，其余用水户的取水方式均为提水。

表1　2030年主要河流引洪过程线　万m3

表2　各断面最枯引水流量及来水频率分析

从年尺度上看，嫩江及松花江干流取水口主要为农业用水，根据灌区取水设计保证率，应保证灌区P=75%来水条件下的用水。根据引水过程分析，在来水频率大于P=75%年份，该工程无引水；在来水频率在P=50%与P=75%之间时，在满足各干流取水口取水要求，各断面在取水限制流量以下不引水，仅在汛期流量较大时有少量引水；在来水频率小于P=50%时，在来水流量较大的月份有引水，各取水口用水不受影响。各断面不同来水频率下引水量见表3。

从月尺度上看，白沙滩断面来水频率低于26%开始引水，最枯引水流量为1 243 m3/s，引水后下泄流量1 230 m3/s，各频率来水引水后下泄流量均不低于1 230 m3/s，引水量还不到断面来水量的2%；大赉断面来水频率低于28%开始引水，最枯引水流量为1 276 m3/s，引水后下泄流量1 255 m3/s，各频率来水引水流量均不低于1 255 m3/s，引水量还不到断面来水量的2%；扶余断面来水频率低于25%开始引水，最枯引水流量为740 m3/s，引水后下泄流量648 m3/s，各频率来水引水流量均不低于648 m3/s。哈尔滨断面最枯引水流量为2 426 m3/s，引水后下泄流量2 379 m3/s，引水后断面仍有较大的下泄水量，对下游影响较小。

表3　各断面不同来水频率下引水量成果　亿m3

5.3对下游水文情势影响分析

5.3.1流量变化

引水后多年平均情况下，白沙滩、大赉、扶余、下岱吉和哈尔滨断面7—9月月均流量分别减少7.6，3.3，11.8，22.7，和22.7 m3/s。减少流量分别占引水前月均流量的0.69%，0.30%，2.39%，1.44%和1.23%。

从7—9月引水过程来看，各取水断面8月平均流量最大，引水流量也最大。8月白沙滩、大赉、扶余、下岱吉和哈尔滨断面月均减少流量分别为15.7，6.4，23.7，45.8和45.8 m3/s，分别占月均流量的0.92%，0.38%，3.58%，2.00%，1.72%。引水前白沙滩、大赉、扶余、下岱吉和哈尔滨断面的月均最小流量分别为709，746，298，1 031和1 261 m3/s，引水流量占月均最小流量的0.09%，0.04%，0.07%，0.11%和0.09%。

各控制断面多年平均条件下7—9月月均流量及流量变化见表4。

5.3.2水位变化

多年平均条件下，7—9月引水后白沙滩断面月均水位降低0～0.01 m，大赉断面月均水位降低0～0.02 m，扶余断面月均水位降低0～0.07 m，下岱吉断面月均水位降低0～0.04 m，哈尔滨断面月均水位降低0～0.05 m，从整体上看，各断面水位变化量较小。

5.3.3流速变化

白沙滩断面7—9月20%，10%，5%和2%来水频率月均流速分别为0.625，0.792，1.019和1.067 m/s；引水后流速为0.617，0.787，1.012和1.061 m/ s。流速变化最大的月份为1973年8月，引水后流速降低了0.016 m/s。

表4　各控制断面多年平均7—9月径流过程成果　m3/s

大赉断面7—9月20%，10%，5%和2%来水频率月均流速分别为0.918，1.160，1.571和1.651m/s；引水后流速为0.913，1.155，1.567和1.648 m/s。流速变化最大的月份为1966年8月，引水后流速降低了0.008 m/s。

扶余断面7—9月20%，10%，5%和2%来水频率月均流速分别为0.557，0.633，0.672和0.730m/s；引水后流速为0.557，0.612，0.653和0.710 m/s。流速变化最大的月份为1956年8月，引水后流速降低了0.028 m/s。

下岱吉断面7—9月20%，10%，5%和2%来水频率月均流速分别为0.720，0.784，0.905和1.129m/s；引水后流速为0.716，0.775，0.894和1.120 m/s。流速变化最大的月份为1973年8月，引水后流速降低了0.014 m/s。

6　结语

“吉林省西部地区雨洪资源综合利用河湖连通供水工程”实施后不会对河道内的生态和航运用水产生影响，不会对下游取用水户的用水产生影响。引水后白沙滩、大赉、扶余、下岱吉和哈尔滨

等5个水文站的水位、水量和流速变化很小，对下游的水文情势影响较小。

［参考文献］

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［中图分类号］TV122；TV213.9

［文献标识码］A

［文章编号］1002—0624（2016）07—0037—03

［收稿日期］2016-02-16