第二牤牛河蓄水工程需水量可行性探析

赵辰乔

（辽宁省农村水利建设管理局，沈阳 110003）

第二牤牛河蓄水工程需水量可行性探析

赵辰乔

（辽宁省农村水利建设管理局，沈阳 110003）

建平县是一个极具巨大发展潜力的县，但建平县又是辽宁省水资源极端贫乏的地区，人均水资源量不足400m3，加之超限开发，用水效率低下，供需矛盾十分尖锐，已成为制约建平县经济社会发展的主要因素。为提高用水效率和效益，使牤牛河乃至整个建平县十分贫乏极其有限的水资源进一步得到优化配置，对第二牤牛河工程需水及蓄水进行可行性分析，以保障建平县县域经济社会可持续发展。

水资源；优化配置；可持续发展

1 工程概况

第二牤牛河亦名牛录河，发源于建平县与凌源县交界牛河梁，由西向东流过程中先后汇入了山口河和二道漠河，流经建平县城后，在陆家沟汇入了深井河，折向东南15km进入喀喇沁左翼蒙古族自治县、朝阳县注入大凌河，水系集水总面积1042.44km2，总河长48.5km。其中，第二牤牛河水系在建平县境内的面积684km2，河长24km。该项目工作区内水系集水面积355km2，河长19km，河道平均比降1.4%。

按照 《建平县城市总体规划》（2016～2020年），建平县政府实施了建平县滨河北路工程防洪工程，根据《建平县滨河北路防洪工程部分初步设计报告》，工程规划范围为绕城区第二牤牛河段及二道漠河河段，总长9.58km，工程防洪等级Ⅳ级。其中，第二牤牛河在现状河床的基础上，进行标准断面布置，设计的河道平均宽174m，有4处平曲线，河道全长6.55km；二道漠河在现状河床的基础上，进行标准断面布置，设计河道平均宽度120m，有2处平曲线，设计河道全长3.03km。

2 蓄水工程需水量

根据 《建平县滨河北路防洪工程部分初步设计报告》，第二牤牛河在现状河床的基础上，进行标准断面布置，设计的河道平均宽174m，截止到2016年末，第二牤牛河滨河北路河段防洪工程已完工，长4km。本次蓄水工程规划河段长3.8km。根据区域的水资源状况，在满足建平县城市河段滨水景观要求的前提下，应尽可能的缩窄蓄水水面面积，为便于计算，选取单位河段长度1km及规划河段长度3.8km，分别计算不同蓄水水面长度、宽度和水深的槽蓄需水量，结果如表1，表2。

表1 3.8km槽蓄需水量 单位：万m3

表2 1.0km槽蓄需水量 单位：万m3

由表1，表2可知，3.8km蓄水长度的每年槽蓄需水量19万～85.5万m3，1.0km蓄水长度的每年槽蓄需水量5万～22.5万m3。

2.2 河床含水层蓄满需水量

根据 《建平县滨河北路防洪工程部分初步设计报告》，第二牤牛河在现状河床的基础上，进行标准断面布置，两道边坡式挡土墙之间的设计河道平均宽174m，地下水位平均埋深按6m考虑，含水层的孔隙率按0.4考虑，河床含水层蓄满需水量如表3。

表3 河床含水层蓄满需水量

2.3 水面蒸发需水量

2.3.1 叶柏寿站降水量、蒸发量趋势

根据叶柏寿站10年滑动降水量及蒸发量过程线（如图1，图2）。可看出降水量从2004年后逐渐减少，到2009年趋于平稳；蒸发量从1995年后逐渐减少，到2009年趋于平稳，维持在800mm。

图1 10年滑动降水量过程线

图2 10年滑动蒸发量过程线

2.3.2 水面蒸发量

根据叶柏寿站不同时段平均降水量和蒸发量，计算得工程蓄水后自然水体水面蒸发深，如表4。

表4 不同时段平均降水量和蒸发量 单位：mm

由表4可知，1964～2011年全年水面蒸发深566.2mm，5～10月水面蒸发深373.7mm；2002～2011年全年水面蒸发深422.3mm，5～10月水面蒸发深343.3mm。

计算不同蓄水长度和蓄水宽度的需水量，结果如表5，表6。

表5 3.8km水面蒸发需水量 单位：万m3

表6 1.0km水面蒸发需水量 单位：万m3

由表5可知，3.8km蓄水长度的全年水面蒸发需水量16.0万～32.3万m3，5～10月份水面蒸发需水量13.0万～21.3万m3。

由表6可知，1.0km蓄水长度的全年水面蒸发需水量5.7万～8.5万m3，5～10月份水面蒸发需水量3.4万～5.4万m3。

3 蓄水可行性分析

3.1 可供水量

3.1.1 项目工程区以上地表水源

项目工程区以上多年平均年实际地表来水量388.6万m3，多年平均汛期实际地表来水量338.4万m3；实测的多年平均年径流量401.5万m3，多年平均5～10月份径流量355.7万m3。

3.1.2 回归水源

污水处理厂处理后的全年可用水量540万m3，5～10月份可用水量270万m3。

3.1.3 项目工程区以下地表水源

即下断面至二道漠河河口区间的地表水源，多年平均年及汛期实际地表来水量为273.2万，237.9万m3。

按照上述数据的较小值计算，工作区的年可供水量1201.8万m3，5～10月份可供水量846.3万m3；工程区以上年可供水量928.6万m3，5～10月份可供水量608.4万m3。

3.2 蓄水工程需水量

根据不同长度的槽蓄需水量、河床含水层蓄满需水量、水面蒸发需水量计算工程需水量，结果如表7。

表7 不同长度水面工程需水量 单位：万m3

由表7可知，该蓄水工程最大需水量为3.8km蓄水长度全年蓄水量276.5万m3，最小需水量为1.0km蓄水长度每年5～10月份蓄水量50.2万m3。

根据上述数据分析，在多年平均情况下，采取一定的工程措施，可供水量满足蓄水工程需水量，实现项目工程区内的蓄水是可行的。

4 结语

（1）第二牤牛河建平县城区段3.8km长河段槽蓄水工程方案应为在现有河道防洪工程两堤之间平均宽度170m的基础上，除上、中、下游河段设置四道截潜并能拦蓄水量的坝外，在原防洪工程两堤内设置直立式挡土墙工程，将原河道断面缩窄至100～120m宽为宜，推荐方案为120m，同时将3.8km河段的河道比降由0.6%调整为0.1%，形成较稳定的蓄水水面。

（2）水面宽在100，120m时，水面面积分别为38.0万m3，当水深0.5m时，河槽蓄水量分别为19.0万m3；当水深1.0m时，河槽蓄水量分别为38.0万m3；当水深1.5m时，河槽蓄水量分别为57.0万m3。

（3）河槽蓄水量可行性计算，根据对第二牤牛河叶柏寿水文站，1992～2011年实测来水量统计分析，蓄水河段下游断面（叶柏寿站面积195km2，下游断面面积208km2）多年平均实测来水量388.6万m3，多年平均汛期实测来水量338.4万m3。

（4）由于蓄水河段蓄水后，由原来陆地蒸发量变成水面蒸发量，两者之差为实际的蒸发量称为蒸发增损量，该区陆地蒸发量400mm，水面蒸发量1039mm，之差600mm。按水面面积45.6万m3计算，增加的蒸发损失量30万m3，因此来水量远大于河槽蓄水量及蒸发增损量。第二牤牛河建平县城区河段蓄水量完全有保证。

［1］张贵杰.哈尔滨市区需水量预测研究［D］.哈尔滨：东北农业大学，2012.

［2］刘军.灌区供需水量预测及平衡研究［J］.水利规划与设计，2015（12）.

［3］曹永生.景泰县高效节水灌溉示范项目水资源平衡分析［J］.水利规划与设计，2014（10）.

［4］方韬.合肥市城市需水量预测研究［D］.合肥：合肥工业大学，2007.

［5］岳娟，钱自立.模糊多项式预测在城市需水量预测中的应用［J］.水利科技与经济，2009（9）.

The feasibility of water demand of Second Mangniu River water storage project

ZHAO Chen-qiao
（Liaoning Provincial Rural Water Conservancy Construction Bureau，Shenyang 110003，China）

Jianping country has a great development potential in Liaoning province，but the water resources of region is extremely poor that per capita water resources is less than 400m3.The overexploitation and inefficiency water use are resulting the contradiction between supply and demand becoming increasingly acute and?restricting economic and social development.In order to improve the water use efficiency and benefit，this paper analyzes the feasibility of the water demand and water storage of the Second Mangniu River project，and the water resources optimal allocation of Jianping county，to guarantee the sustainable development of Jianping county economy and society.

water resources；optimized?allocation；sustainable development

TV214

B

1672-9900（2017）05-0039-03

2017-06-28

赵辰乔（1990-），男（汉族），辽宁丹东人，助理工程师，主要从事农村水利维修养护、产权制度改革、资产档案工作，（Tel）13704171965。

（责任编辑：尹健婷）