某县域重点河道保障生态流量的管控目标分析

张 茹

（河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，河南 南阳 473000）

1 工程概况

1.1 河流水系概况

①潘河：发源于方城县杨集镇七峰山南麓，从券桥镇小高庄出境，在社旗县城郊乡与东赵河汇流后注入唐河。河道总长60 km，流域面积634 km2。②赵河：发源于方城县四里店镇李郁垛山东麓，从赵河镇贾楼出境，在社旗城郊乡与潘河汇流注入唐河。河道总长76 km，流域面积400 km2。③甘江河：发源于方城县杨集镇羊头山，从杨楼镇宋三楼出境，在舞阳县保和乡注入燕山水库。河道总长56 km，流域面积1 040 km2。

1.2 水生态环境

唐河和白河中浮游植物主要是硅藻、蓝藻和绿藻，浮游动物主要是桡足类、轮虫和枝角类，底栖动物主要是水生昆虫、软体动物和寡毛类。唐河、白河水生生物调查共采集到鱼类4目、6 科，7 个亚科15 种，其中鲤科鱼类占绝大多数，种类数占到66.70%。除了鲤鱼、鲇鱼和乌鳢外，均为小型鱼类。未发现国家及省级保护鱼类，也未发现濒危级别鱼类。

2 生态流量管控目标分析

2.1 重点河道生态流量控制断面选取

①赵河在方城境内控制断面有吴湾站，上游规划有控制性工程汉山水库。吴湾断面依托吴湾水文巡测站开展生态流量保障目标管理。吴湾站位于方城县赵河镇吴湾村，为巡测站。该站控制断面以上流域面积315 km2。②潘河上主要水文测站有唐庄站等。唐庄站位于社旗县唐庄乡唐庄村，为巡测站。该站控制断面以上流域面积320 km2。根据《南阳市主要河流生态水量调度方案》等资料，唐庄站是社旗县、方城县的节点断面，可作为方城县的考核断面。③甘江河上目前设有古庄店站，该站现状为水文巡测站，位于方城县古庄店镇古庄店村，控制流域面积120 km2。综上分析，方城县生态流量考核断面为潘河唐庄站；管理断面为赵河吴湾站断面、甘江河古庄店站断面。

2.2 生态流量确定

2.2.1 确定原则

①有生态基流成果断面。流域规划、水量分配方案、取水许可等相关成果中有控制断面的生态基流成果，复核分析其已有成果的可达性，原则上与已有成果保持一致；若经分析，已有成果与区域社会经济发展要求，或河流水资源禀赋条件等实际情况不符，则采用QP法或Tennant法重新确定。②无生态基流成果断面。运用各控制断面长系列天然径流资料，采用QP法、Tennant 法计算，结合流域水量分配方案、取水许可、水资源调度方案等已有成果中的生态流量，综合考虑上下游协调、生态基流与最小下泄流量协调以及控制断面生态基流日均满足程度，确定各控制断面生态流量。小型河流中丰枯变化剧烈、工程调控能力较弱的主要控制断面用QP法计算，其他的可用Tennant法；对于大中型河流，工程调控能力较弱的主要控制断面，一般采用该断面多年平均流量的10%。

综合考虑流域水资源条件、生态保护重要性及工程调控能力等因素，生态流量指标的设计保证率可定为90%。

2.2.2 考核断面生态流量

唐庄巡测站，2014年设站，控制断面以上流域面积320 km2。唐庄站是社旗县、方城县的节点断面，可作为方城县的考核断面。根据已评审的《南阳市主要河流生态水量调度方案》等资料，潘河唐庄站断面生态流量为0.30 m3/s。

2.2.3 管理断面生态流量

2.2.3.1 赵河吴湾站断面、甘江河古庄店站断面

吴湾站和古庄店站为巡测站，主要在汛期遇较大洪水时测流，2014 年设站。赵河、甘江河方城县境内内无长系列的水位、流量、泥沙等观测资料。根据《河南省水资源》（2007）查得赵河流域径流深R=250 mm，年径流变差系数Cv=0.62；甘江河流域径流深R=260 mm，年径流变差系数Cv=0.65，据径流量公式：

式中：W—径流量，m3；F—吴湾站断面以上流域面积315 km2、古庄店站断面以上120 km2；R—径流深。

计算得赵河吴湾站断面处多年平均径流量7 875万m3，多年平均流量2.49 m3/s；甘江河古庄店站断面处多年平均径流量3 120万m3，多年平均流量0.99 m3/s。

一般采用断面多年平均流量的一定百分比作为河流生态流量。赵河和甘江河的管理断面以上流域面积较小，生态流量百分比确定不再考虑唐河郭滩站、白河新甸铺站。综合可知，河道生态流量占多年平均流量百分数为6.60%。主要管理断面生态流量计算成果见表1。

表1 主要管理断面生态流量表

2.2.3.2 望花亭水库

望花亭水库控制面积45 km2，多年平均径流量1 215万m3。仅鸭河口水库的生态流量已经上级流域机构批复，故采用与鸭河口水库生态流量相同比例7.70%计算，则水库生态流量为0.03 m3/s。

2.3 主要考核断面生态流量满足度分析

潘河唐庄站为巡测站，主要在汛期遇较大洪水时测流。目前尚未有完整的长系列径流量数据，暂无法根据实测资料进行生态流量满足程度分析。

2.3.1 河道上游中水对生态流量的影响分析

方城县污水厂位于方社路口，设计日处理污水规模2.50万t/d。污水处理后流入潘河。2015 年底对原有污水处理厂进行提标升级改造，设计出水水质达到一级A 排放标准，处理后污水主要排入潘河河道，作为河道生态基流，再生水回用为零。结合《方城县城市总体规划》（2016～2030），近期2022 年日处理规模扩容至5万t。远期2030年污水厂日处理规模扩容至7万t。2020 年出水口平均流量0.40 m3/s，2021 年出水口平均流量0.52 m3/s。

依据国家环保局的相关要求，北方缺水城市再生水直接利用率应达城市污水排放量10%～15%，2015年达到20%～25%，并逐年提高利用率。结合《方城县城市总体规划》，预测近期方城县第一污水厂再生水利用量为548万m3、远期1 533万m3，则近期年排入潘河的中水量为5（万m3/d）×365（d）-548 万m3=1 277 万m3（平均流量0.40 m3/s）；近期年排入潘河的中水量为7（万m3/d）×365（d）-1 533万m3=1 022万m3（平均流量0.32 m3/s），满足生态流量监测要求。

2.3.2 南水北调水源对生态流量的补偿分析

2.3.2.1 清河退水闸年退水量

南水北调在方城县境内设置有清河退水闸，位于券桥镇南水北调总干渠倒虹吸进口渐变段上游右岸，设计退水流量165 m3/s。清河退水闸在汛期及非汛期均向河道有生态补水。清河为潘河上游支流，清河退水闸距离潘河唐庄附近河道约11 km，南水北调清河退水闸平均年退水量6 971 万m3。南水北调具体退水时间根据总调度中心令机动调整，退水流量一般根据年度计划结合调度综合考虑，对潘河生态流量有一定的补偿作用。

2.3.2.2 南水北调清河退水闸分水计划

方城环保局结合河道实测水质资料等，申请南水北调中线工程清河退水闸向下游分水。2020年12月21日，河南省南水北调中线工程建设管理局向南水北调中线干线工程建设管理局总调度中心，申请调增清河退水闸分水计划。将清河退水闸12月21日～12月31日分水流量由2 m3/s调增至5 m3/s。

3 结语

综上可知，选取重点河道生态流量控制断面结合已有生态基流成果确定生态流量管控目标，并综合分析河道上游中水达标排放及南水北调水源补偿两方面对生态流量保障满足程度，复核验证显示满足河道生态流量保障目标要求。