水平衡测试与水库供水量分析

胡伟

（辽宁省清河水库管理局，辽宁 铁岭 112003）

水平衡测试与水库供水量分析

胡伟

（辽宁省清河水库管理局，辽宁 铁岭 112003）

文中利用水平衡测试法对2008年、2009年供水期间，清河水库和柴河水库坝下、辽河干流清河口上辽河断面至马虎山站河段各区间的输水损失水量进行了分析和计算，并就研究中出现的问题提出了建议。

水平衡测试；水库供水量；供水期间；损失水量

1 概 述

水平衡测试是指对一个工厂、一个灌区、一个流域或其它一个具有一定可封闭特征的用水体系，在特定的研究周期内，利用水平衡理论和方法，通过水量、水质基础信息的准确化采集、规范化整编、系统化分析、资源化整合、合理化建议等环节，围绕水资源的取、用、耗、排所进行的监测和分析的总称。

此次研究工作中，通过研究2008年、2009年供水期间，清河水库和柴河水库坝下、辽河干流清河口上辽河断面至马虎山站河段区间进行的地表水位、水量的实测和水资源开发利用的实测和调查，利用水平衡测试的方法，对研究2008年、2009年供水期间，不同河段区间的输水损失水量进行分析和计算。

2 监测站网及监测时段

根据研究区域河流水系的分布情况，2008年，共布设水量监测断面43处、降水代表站3处，蒸发代表站2处。根据清河水库和柴河水库的实际放水情况，2008年供水期间水平衡测试实施的水位、水量监测时段为：柴河水库坝下、清河河口、清河河口上辽河至辽河干流马虎山以上，监测时间段为4月1日至6月13日；清河水库至清河河口段，监测时间段为5月17日至6月11日；降水量和蒸发量的观测从4月1日开始，至6月13日结束。

2009年的供水期间水平衡测试中，对监测站网进行了部分的调整和增设，共布设水量监测断面51处，降水代表站6处，蒸发代表站2处。5月6日开始水位、水量和降水量、蒸发量的监测，6月25日结束野外监测工作。

3 水平衡测试成果及分析

按照《水文资料整编规范》规定，对2008年和2009年供水期间观测资料进行了整编。根据整编结果，进行河段区间水量的水平衡计算与分析。

水平衡分析的区段划分为清河水库～清河河口、柴河水库～柴河河口、辽河干流清河河口上辽河站～铁岭站、铁岭站～石佛寺水库站、石佛寺水库站～马虎山站5个河段区间。

河段区间的水量组成及水平衡分析中，支流及区间汇入水量基本采用实测数据，极少部分未控区域产水量采用面积比计算；引水量和排水量采用实测和调查相结合方式确定；水面蒸发面积和降水直接产流面积采用实测水面和河道长度确定；各河段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及填洼的水量。

3.1 2008年水平衡测试成果及分析

根据水平衡测试监测工作的实际时段情况，确定2008年的河段区间水平衡分析时段为：清河水库～清河河口区间的计算时段为2008年5月17日至6月11日，其他河段的分析时段为2008年4月1日至6月13日。河段区间的水平衡分析结果见表1。

经计算，2008年4月1日至6月13日，辽河干流清河口上辽河（西果园）断面至马虎山水文站之间的辽河干流区间，区间总水量为43 750万m3。其中，清河和柴河水库供水29 220万m3，占总水量的66.8%；辽河干流来水3 610万m3，占总水量的8.3%；区间汇入水量8 987万m3，占总水量的20.5%；接纳污水1 934万m3，占总水量的4.4%。

2008年4月1 日至6月13日，辽河干流清河口上辽河（西果园）断面至马虎山水文站之间的辽河干流区间，总出境水量31 140万m3，占总水量的71.1%；灌溉引出水量9 175万m3，占总水量的21.0%；损失水量3 437万 m3，占总水量的7.9%（其中，水面蒸发损失383.5万m3，占总损失水量的11.2%；渗漏及填洼损失水量3 054万m3，占总损失水量的88.8%）。

3.2 2009年水平衡测试成果及分析

2009年，根据实际监测工作的起止时间，确定河段区间水平衡分析时段为5月6日至6月25日。水平衡分析结果见表2。

经计算，2009年5月6日至6月25日，辽河干流清河口上辽河（西果园）断面至马虎山水文站之间的辽河干流区间，区间总水量为53 710万m3，其中，清河和柴河水库供水34 440万m3，占总水量的64.1%；辽河干流来水6 861万m3，占总水量的12.8%；区间支流汇入水量9 778万m3，占总水量的18.2%；接纳污水2 631万m3，占总水量的4.9%。

2009年5月6 日至6月25日，辽河干流清河口上辽河（西果园）断面至马虎山水文站辽河干流区间，总出境水量39 330万m3，占总水量的73.2%；灌溉引出水量9 707万m3，占总水量的18.1%；损失水量3 795万m3，占总水量的7.1%（其中，水面蒸发损失472.8万m3，占总损失水量的12.5%；渗漏及填洼损失水量3 322万m3，占总损失水量的87.5%）。

表1 2008年供水期间各河段水平衡测试成果表104m3

表2 2009年供水期间各河段水平衡测试成果表104m3

4 水库供水量及所占比例分析

2008年4月1 日至6月11日，辽河干流清河口上辽河（西果园）断面至马虎山水文站之间的辽河干流区间，区间总水量为43 750万m3。其中，清河水库供水5 337万m3，柴河水库供水23 880万m3，清河水库和柴河水库总供水29 220万m3，占区间总水量的66.8%。

2009年5月6 日至6月25日，辽河干流清河口上辽河（西果园）断面至马虎山水文站之间的辽河干流区间，区间总水量为53 710万m3，其中，清河水库供水31 200万m3，柴河水库供水3 237万m3，清河水库和柴河水库总供水34 440万m3，占区间总水量的64.1%。

5 结论

通过水源地的地下水数值模拟，供水期间河道入渗补给量占水源开采量的比例为：

1）铁岭市北水源地2008年为54.57%，2009年为54.46%（含渠系渗漏补给量时为67.48%），两个比例基本一致。

2）沈阳市黄家水源地2008年为50.06%，2009年为57.75%（石佛寺水库蓄水时为100%）。2009年比例高的原因是：2009年受石佛寺水库蓄水影响，地下水水力坡度增大，导致入渗水量增加，其代表的是水库蓄水状况下的河道入渗水量情况。

3）沈阳市依牛堡水源地2008年为48.36%，2009年为55.96%。两者存在差距的主要原因是：2008年地下水监测断面没有控制住区域水位变化的总体过程。相比而言，2009年模拟结果更具代表性。

6 建 议

1）此次研究过程中，受工作时间长度的限制，仅对计算时段内的水库供水占总水量比例和该时段地下水源区的河道入渗补给量进行了分析计算。建议加长工作时间，同时在选定水源地断面设立固定水位监测断面，进行断面水位的整个供水期的监测，以满足整个供水期分析计算的需要。

2）由于此次研究中的地下水源地数值模拟是建立在两年监测数据的基础，而不同的河水与地下水位关系，河道的入渗补给量将出现一定的差别。建议增加研究年限，使研究成果更符合实际情况。

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2015-12-09