張野
(遼寧省盤(pán)錦水文局,遼寧盤(pán)錦124010)
經(jīng)過(guò)多年的治理,渾太河流域的河流水質(zhì)狀況得到了初步改善,但還有個(gè)別的河段,比如位于渾河的沈陽(yáng)站和撫順站,以及太子河的二焦站和遼陽(yáng)站的水質(zhì)污染仍比較嚴(yán)重[1],針對(duì)上述河流存在的問(wèn)題,從流域總體角度出發(fā),制定了渾太流域水庫(kù)群與水閘聯(lián)合調(diào)度方案,將生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)用水計(jì)劃相結(jié)合,以達(dá)到切實(shí)提高渾太流域的水質(zhì)質(zhì)量。
渾河流域農(nóng)業(yè)用水和生態(tài)水的主要來(lái)源是大伙房水庫(kù),2017,2018年大伙房水庫(kù)各供水量見(jiàn)表1。
表1 大伙房水庫(kù)供水分類統(tǒng)計(jì)表 億m3
據(jù)統(tǒng)計(jì),大伙房水庫(kù)在農(nóng)業(yè)灌溉和汛期運(yùn)行期間,為渾河流域下游提供了部分生態(tài)供水,但是,在1—3 月、10—12 月枯水期期間所提供的生態(tài)供水量相對(duì)較小,對(duì)河道枯水期水質(zhì)得不到有效的改善。
表2 觀音閣窩水庫(kù)供水分類統(tǒng)計(jì)表 億m3
表2 觀音閣窩水庫(kù)供水分類統(tǒng)計(jì)表 億m3
水庫(kù)年份觀音閣水庫(kù)2017蔞侵窩水庫(kù)2018生態(tài)供水量3.08 1.13 4.36 2.35農(nóng)業(yè)供水量0.15 0.25 5.73 6.14總計(jì)3.23 1.38 10.09 8.49年初蓄水量11.76 13.21 5.13 3.99天然來(lái)水量15.68 13.04 31.56 27.33水庫(kù)總供水量4.00 1.82 10.87 9.09
首先,根據(jù)有關(guān)農(nóng)業(yè)用水的法律法規(guī),以及渾太流域干流的最小生態(tài)流量原則[5,6],對(duì)大伙房水庫(kù)和窩水庫(kù)的農(nóng)業(yè)供水重新進(jìn)行分配;其次,根據(jù)渾太流域河流水質(zhì)污染狀況,確定3—4 月的枯水期和10—11 月的枯水期作為水質(zhì)改善期,從而確定水庫(kù)群的聯(lián)合調(diào)度方案。
1)現(xiàn)狀年的選取
根據(jù)1959—2018 年大伙房水庫(kù)的入庫(kù)水量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,使用皮爾遜Ⅲ型曲線進(jìn)行頻率分析,2016 年屬于偏枯水位年份,該計(jì)劃方案略有調(diào)整,可適合于渾太流域的一般年份。
2)水庫(kù)農(nóng)業(yè)供水量的確定
3)水庫(kù)農(nóng)業(yè)給水分配過(guò)程
結(jié)合灌溉區(qū)的實(shí)際用水量和時(shí)間[7],確定大伙房、觀音閣和窩水庫(kù)供水流量,見(jiàn)表3。
表3 渾太流域水庫(kù)供水流量
通過(guò)對(duì)渾太流域供水量的確定,建立渾太流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則:在3—4 月(10 d 后),9 月下旬至11 月下旬,12—2 月下旬,補(bǔ)充河流的生態(tài)水;灌溉期是從5—7 月初,水庫(kù)利用河道為農(nóng)業(yè)灌溉提供用水,同時(shí)為河流補(bǔ)充生態(tài)水;7 月中旬到9 月中旬,在主要洪水季節(jié),河道的流入量大于生態(tài)水的用水量,因此不需要水庫(kù)水量來(lái)補(bǔ)充生態(tài)水。
在調(diào)度作業(yè)中,要遵循“在滿足水庫(kù)防洪要求,保障工業(yè)用水和生活用水,有效利用和配置水資源,減少?gòu)U水的基礎(chǔ)上”的原則[8,9]。 2016 年初,根據(jù)水庫(kù)的蓄水量和入庫(kù)水量重新分配水量,保持水庫(kù)的工業(yè)和生活用水量不變,并基于農(nóng)業(yè)供水的耦合提出了最小生態(tài)排水方案,以實(shí)現(xiàn)2017年初水庫(kù)的儲(chǔ)水量與實(shí)際值一致。
1)大伙房水庫(kù)
遵循“儲(chǔ)量充沛,干燥補(bǔ)水”的原則,合理調(diào)整水庫(kù)的年度配水過(guò)程,減少1—2 月冰凍期的放水量,并確保3—4 月解凍期稀釋河道所需的下泄量,在保證水庫(kù)水位要求的同時(shí),在9 月下旬水庫(kù)達(dá)到正常水位水庫(kù)開(kāi)閘放水,可以滿足10—11 月枯水期河流的生態(tài)需水量。大伙房水庫(kù)的調(diào)度方案和下泄流量見(jiàn)表4。
表4 各水庫(kù)調(diào)度方案-泄量m3/s
據(jù)表4 計(jì)算可知,在調(diào)度方案中,大伙房水庫(kù)出水量為17.96 億m3,實(shí)際出水量為18.02 億m3。2017 年初,水庫(kù)庫(kù)容基本保持不變。 與目前的調(diào)度方法相比,旱季補(bǔ)充生態(tài)用水量約為2.00 億m3。
2)觀音閣水庫(kù)
據(jù)表4 計(jì)算可知,在調(diào)度方案中,觀音閣水庫(kù)出水量為8.86 億m3,實(shí)際出水量為8.87 億m3。2017 年初,水庫(kù)庫(kù)容基本保持不變。
經(jīng)過(guò)對(duì)河流水污染的處理,渾太河流域水質(zhì)的改善已取得初步成效,其中,太子河的觀音閣水庫(kù)至窩水庫(kù)區(qū)間的河道水質(zhì)基本達(dá)到Ⅲ類以上,水庫(kù)的水質(zhì)得到明顯改善,渾河大伙房水庫(kù)下游段水質(zhì)基本保持在Ⅴ級(jí)以上。
由于渾太河流域內(nèi)的工礦企業(yè)較齊全,密度較高,流域的重工業(yè)也相對(duì)比較發(fā)達(dá),流域面臨全面振興和發(fā)展老工業(yè)基地的良好發(fā)展機(jī)遇,工業(yè)的快速發(fā)展將不可避免地增加水處理的負(fù)擔(dān),因此,改善水生態(tài)環(huán)境不僅取決于水利工程的合理調(diào)度[10-12],而且還應(yīng)結(jié)合水源控制措施及聯(lián)合調(diào)度使河流恢復(fù)生機(jī)。