通化縣英額布鎮(zhèn)供水工程取水量分析

呂文龍，劉德鵬

(吉林省水文水資源局通化分局，吉林通化134001)

1 基本概況

英額布鎮(zhèn)位于通化縣西北部。距離縣城23 km，地處東經(jīng)125°26＇至 125°38＇，北緯 41°38＇至 41°47＇，全鎮(zhèn)幅員面積 185.6 km2，耕地面積27 910畝，其中:水田6 598畝。轄12個行政村，2個居民委，總?cè)丝?0 412人，其中農(nóng)業(yè)人口8 742。林源河為通化縣蝲蛄河右岸一級支流，全流域面積93.0 km2，河長16.7 km，平均比降12.2‰，供水工程取水斷面以上集水面積11.6 km2。擬建供水工程水源為英額布鎮(zhèn)內(nèi)林源河，近期規(guī)劃水平年2020年日取水量為380 m3，遠期規(guī)劃水平年2030年日取水量為481 m3。流域呈扇形，地形起伏較大，南高北低，相對高差(450～620)m，沿岸多為高山密林，村落較少，居民不多，人類活動影響較小。英額布鎮(zhèn)地勢西高東低，屬東亞季風氣候，中溫帶濕潤氣候區(qū)，大陸氣候明顯，春季干燥風大，氣溫回升快，夏季短暫濕熱，降水集中，秋季溫和涼爽，降溫迅速，冬季漫長寒冷，冰雪封山，無霜期120－130天左右，年平均氣溫3.8℃，年降水量900 mm。

2 取水水源分析

2.1 資料選用

英額布鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)供水工程取水口斷面處位于渾江流域蝲蛄河右岸支流林源河上游，流域內(nèi)蝲蛄河有快大茂子水文站、英額布水庫站和蝲蛄河支流趕馬河快大茂水文站。由于快大茂子水文站和快大茂水文站實測資料系列較短，無法利用其資料，因此選用蝲蛄河上英額布水庫站實測徑流資料作參考分析，英額布水庫站1971－2012年共42年完整的水文測驗整編資料，該站為省級一般水庫站、二類精度站，實測水文資料完整、準確、可靠，可作為本次論證資料。

表1 水文站情況一覽表

2.2 徑流系列代表性

本次論證采用1971－2012年英額布水庫站的天然入庫徑流量系列進行統(tǒng)計參數(shù)分析，與項目所在區(qū)域水文統(tǒng)計參數(shù)比較分析，自然地理和下墊面及氣象條件相同，同時參照《吉林省水文圖集》比較分析，水文統(tǒng)計參數(shù)符合流域分布規(guī)律，認為英額布水庫站水文資料具有較高的代表性。

表2 水文參數(shù)統(tǒng)計表

采用差積曲線分析法對英額布水庫站1971－2012年42年系列天然年徑流資料進行代表性分析，從差積曲線中可以看出:1971－2012年徑流系列已經(jīng)包含了豐、平、枯水段，形成比較完整的變化周期，具有較好的代表性。所以本次選用英額布水庫站1971－2012年計42年天然入庫徑流量系列資料進行分析。詳見英額布水庫站歷年入庫徑流量差積曲線圖1。

圖1 英額布水庫站歷年入庫徑流量差積曲線

2.3 來水量分析

根據(jù)英額布水庫站1971－2012年資料分析計算，同時參照《吉林省水資源》，經(jīng)計算與《吉林省水資源》查圖所得基本相同;英額布水庫壩上多年平均流量0.142 m3/s，年入庫徑流量0.044 7×108m3，多年平均徑流深 386 mm，Cv=0.60，Cs/Cv=3.0;林源河取水口斷面多年平均流量0.142 m3/s，年徑流量0.044 7×108m3，多年平均徑流深386 mm，Cv=0.60，Cs/Cv=3.0 。

表3 林源河取水斷面處不同保證率設(shè)計成果表

2.4 用水量分析

根據(jù)通化縣英額布鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)供水工程凈水廠要求，近期規(guī)劃水平年2020年取水量為13.87×104m3/a，日取水量380 m3/d。遠期規(guī)劃水平年2030年取水量為17.56×104m3/a，日取水量481 m3/d。

2.5 可供水量分析

90%保證率下，取水口以上流域(集水面積為11.6 km2)天然來水量為195.5×104m3/a，河流沿岸無其它工業(yè)、農(nóng)田灌溉，只有少量居民區(qū)，且在本供水工程供水范圍內(nèi)，故只考慮生態(tài)用水;扣除生態(tài)用水量即為可供水量，林源河生態(tài)環(huán)境用水量按美國7Q10法計算，經(jīng)計算生態(tài)環(huán)境用水量為13.07×104m3/a。林源河取水口以上天然來水可供水量為182.4×104m3/a。

3 取水量可靠性和可行性分析

3.1 取水量可靠性分析

林源河取水口以上流域(流域面積11.6 km2)多年平均天然來水量為447×104m3，生態(tài)用水量為13.07×104m3，多年平均可供水量為434×104m3，近期規(guī)劃水平年2020年取水量13.87×104m3，遠期規(guī)劃水平年2030年取水量17.56×104m3，分別占取水口以上流域多年平均可供水量的3.2%和4.0%。

90%保證率下取水口天然來水量為195×104m3，扣除生態(tài)用水量 13.07 ×104m3，，可供水量為182 ×104m3，滿足近期規(guī)劃水平年2020年取水量13.87×104m3要求，滿足遠期規(guī)劃水平年2030年取水量17.56×104m3要求。

雖然年來水總量滿足取水要求，但由于取水口設(shè)在天然河道上，對水量沒有調(diào)節(jié)作用，所以需對來水量進行月分配，即看典型年的各月來水量是否滿足月取水要求，如不滿足，看一年有多少月不滿足取水要求。同時，按最不利情況考慮，選取英額布水庫站1997年作為典型年將取水口來水量按英額布水庫站1997年的分配比例對90%保證率取水口來水量進行月分配，并對規(guī)劃水平年2020、2030年90%保證率來水、用水和供水進行按月平衡分析計算見表4、表5。近期規(guī)劃水平年2020年2月不能滿足取水要求，缺水量為0.729 6×104m3;遠期規(guī)劃水平年2030年2月不能滿足取水要求，缺水量為1.012×104m3;從以上數(shù)據(jù)中可以看出，供水工程90%保證率情況下取水不可靠。

表4 林源河取水口近期規(guī)劃水平年2020年90%保證率月水量供需平衡表 104 m3

由于林源河人口稀小，植被良好，沒有任何的人類破壞，但也有少許農(nóng)田，所以農(nóng)藥殘留物及突發(fā)水質(zhì)污染會對取水水質(zhì)有一定風險，而且枯水季節(jié)，如2月份水量的不足，因此，若要達到90%保證率下滿足工程取水，應(yīng)在取水口處建設(shè)一小型水庫，通過水庫進行月調(diào)節(jié)，從而保證英額布鎮(zhèn)的居民生活用水水源取水充足;采取這些工程措施后取水會更加可靠，同時也符合水資源綜合開發(fā)利用的原則。

表5 林源河取水口近期規(guī)劃水平年2030年90%保證率月水量供需平衡表 104 m3

3.2 可行性分析

通化縣英額布鎮(zhèn)鎮(zhèn)內(nèi)供水工程位于蝲蛄河右岸支流林源上游，英額布鎮(zhèn)四平村西南650 m處設(shè)置取水口斷面，根據(jù)分析計算成果，取水口斷面處設(shè)計來水保證率為90%條件下，本工程取水口斷面處來水量為195.5×104m3/a，扣除斷面以下年生態(tài)需水量13.07×104m3/a，取水口斷面處可供水量182.4×104m3/a，本工程 2020 年取水量為 13.87×104m3/a，2030年取水量為17.56×104m3/a，來水量滿足引用水量要求。

年來水總量雖然滿足取水要求，但由于取水口設(shè)在天然河道上，對水量沒有調(diào)節(jié)作用，近期規(guī)劃水平年2020年2月不能滿足取水要求，缺水量為0.729 6×104m3;遠期規(guī)劃水平年2030年2月不能滿足取水要求，缺水量為1.012×104m3。

從以上數(shù)據(jù)中可以看出，供水工程90%保證率情況下取水不可靠;因此，若要達到90%保證率下滿足工程取水，應(yīng)在取水口處建設(shè)一小型水庫進行月調(diào)節(jié)，來保證缺水月份取水量，方能取水可行。

4 結(jié)語

根據(jù)通化縣英額布鎮(zhèn)供水工程選取水源所在區(qū)域的實地調(diào)查勘測和水資源開發(fā)利用情況，充分利用當?shù)厮Y源的合理配置、高效利用和有效保護原則，同時利用現(xiàn)有的水文資料成果，在分析資料代表性、可靠性和可行性的基礎(chǔ)上，推求出供水工程取水口斷面的來水量，結(jié)合英額布鎮(zhèn)工業(yè)需水量、流域綜合規(guī)劃和水資源分配、預(yù)留生態(tài)需水量等來確定水資源供需平衡情況，分析現(xiàn)狀水平年與規(guī)劃水平年取水水源不同保證率的來水量、可供水量和用水量以及水資源供需平衡情況，從而確定供水水源取水口處需建設(shè)一小型水庫才能保證供水工程取水量。