王曉昕，陳 娟

（松遼水利委員會(huì)流域規(guī)劃與政策研究中心，吉林長(zhǎng)春130021）

1 研究區(qū)概況

1.1 流域概況

伊通河是飲馬河左岸最大支流，發(fā)源于伊通滿族自治縣河源鎮(zhèn)大醬缸村青頂子山北麓，流經(jīng)伊通滿族自治縣、東豐縣、長(zhǎng)春市城區(qū)、德惠市、農(nóng)安縣，在農(nóng)安縣靠山鎮(zhèn)匯入飲馬河。河長(zhǎng)342.50 km，河道平均比降為0.03%，流域面積為9 336 km2，有流域面積100 km2以上的支流12條，其中1 000 km2以上的1條為新凱河。

伊通河流域2019年總?cè)丝?06萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口359萬(wàn)人，農(nóng)村人口146萬(wàn)人，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值4 289億元，工業(yè)增加值1 942億元，耕地面積58.0萬(wàn)hm2，灌溉面積8.2萬(wàn)hm2。

1.2 流域水利工程情況

伊通河流域共有大中型水庫(kù)9座，總庫(kù)容為8.79億m3。其中大型水庫(kù)為新立城水庫(kù)和太平池水庫(kù)。中型水庫(kù)為兩家子水庫(kù)、石門水庫(kù)、凈月潭水庫(kù)、頭道崗水庫(kù)、三聯(lián)水庫(kù)、共青團(tuán)水庫(kù)和平洋水庫(kù)。

流域有大型引水工程1處——吉林省中部城市群引松供水工程，從第二松花江調(diào)水至吉林省中部地區(qū)，輸水總干線采用自流輸水，2013年12月開工，2019年12月完工。輸水干線線路全長(zhǎng)283.46 km，設(shè)計(jì)引水流量為38 m3/s。

1.3 歷年生態(tài)放流情況

2013年至2018年6月，新立城水庫(kù)累計(jì)為伊通河生態(tài)補(bǔ)水2.07億m3，各年補(bǔ)水量：2013年12 031萬(wàn)m3，2014年1 982萬(wàn)m3，2015年405.6萬(wàn)m3，2016年576萬(wàn)m3，2017年4 953萬(wàn)m3，2018年上半年700萬(wàn)m3。2015和2016年由于伊通河城區(qū)段進(jìn)行伊通河綜合整治工程，因此放流量減少。

2 水資源及其開發(fā)利用情況

2.1 水資源量

伊通河流域1956—2010年多年平均地表水資源量為5.07億m3，水資源總量為11.18億m3。地下水資源量為5.06億m3，地下水可開采量為3.96億m3。

2.2 現(xiàn)狀供用水情況

伊通河流域2019年現(xiàn)狀地表水供水量為2.01億m3，地下水供水量為3.78億m3，其他水源供水量為0.51億m3，總供水量為6.30億m3。2017年，伊通河流域農(nóng)業(yè)用水量為3.59億m3，工業(yè)用水量為0.93億m3，生活用水量為1.48億m3，人工生態(tài)與環(huán)境補(bǔ)水量為0.28億m3。水資源開發(fā)利用程度為56%，其中地表水開發(fā)利用程度為39%。

3 流域生態(tài)環(huán)境需水分析

3.1 主要控制斷面

綜合流域上下游協(xié)調(diào)、生態(tài)保護(hù)對(duì)象用水需求，結(jié)合伊通河水資源及其開發(fā)利用、水量調(diào)度管理等情況，選定伊通河流域主要控制斷面為新立城斷面和農(nóng)安斷面。

3.2 河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水

按照Tennant法，以多年平均流量的百分?jǐn)?shù)（一般取10%～20%，北方地區(qū)取10%～15%）作為河流最小生態(tài)流量，因伊通河屬于北方河流，為保障生態(tài)流量，非汛期采用多年平均流量的10%作為河流最小生態(tài)流量，汛期6—9月采用多年平均流量的15%作為河流最小生態(tài)流量。伊通河流域主要控制斷面生態(tài)環(huán)境需水量成果見表1。

表1 伊通河主要控制斷面生態(tài)環(huán)境需水量

4 生態(tài)應(yīng)急補(bǔ)水水庫(kù)的確定

伊通河流域9座已建大中型水庫(kù)的調(diào)節(jié)能力差異很大，對(duì)控制斷面生態(tài)補(bǔ)水作用大小不一，綜合考慮各種因素后選取確定生態(tài)應(yīng)急調(diào)度的水庫(kù)。經(jīng)分析，三聯(lián)水庫(kù)、石門子水庫(kù)、平洋水庫(kù)為大型水庫(kù)上游中型水庫(kù)，頭道崗、共青團(tuán)、凈月潭水庫(kù)為旁側(cè)水庫(kù)，兩家子水庫(kù)位于控制斷面以下無(wú)法進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水，太平池水庫(kù)為農(nóng)業(yè)灌溉供水水源，不具備冬季生態(tài)補(bǔ)水的條件，綜合考慮，伊通河流域新立城水庫(kù)位于控制斷面上游且具有一定的調(diào)節(jié)能力，對(duì)伊通河流域主要控制斷面的生態(tài)用水安全能夠起到保障作用。因此將新立城水庫(kù)確定為生態(tài)應(yīng)急補(bǔ)水泄放水庫(kù)。

新立城水庫(kù)位于伊通河上游，樞紐工程在長(zhǎng)春市南關(guān)區(qū)新立城鎮(zhèn)，距長(zhǎng)春市市區(qū)16 km，是以防洪、工業(yè)和城市生活供水為主，兼顧除澇、環(huán)保、旅游與養(yǎng)魚的大型水庫(kù)，集水面積為1 970 km2。水庫(kù)運(yùn)行以來(lái)，發(fā)揮了較顯著的防洪興利綜合效益。

5 水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水調(diào)度方案

5.1 調(diào)度原則

1）伊通河流域各地市應(yīng)在已批取水許可的取水額度內(nèi)取水。

2）上游太平池水庫(kù)按現(xiàn)有調(diào)度規(guī)則運(yùn)行。

3）根據(jù)水資源現(xiàn)狀和水庫(kù)調(diào)節(jié)性能，新立城水庫(kù)屬于年調(diào)節(jié)水庫(kù)。發(fā)生供水矛盾時(shí)，水庫(kù)供水以城市供水為主，供水保證率為95%。

4）農(nóng)安斷面生態(tài)用水由新立城水庫(kù)、區(qū)間來(lái)水組成，正常年份應(yīng)保證河道內(nèi)生態(tài)用水。

5）應(yīng)根據(jù)新立城水庫(kù)10月末庫(kù)容及第二年來(lái)水預(yù)測(cè)成果啟動(dòng)年度水量調(diào)度，如遇特別干枯年份，為保障農(nóng)安斷面河道內(nèi)生態(tài)用水，在保障生活供水的基礎(chǔ)上，下游各取水口可按計(jì)劃取水量同比例縮減。

5.2 水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算方法

水庫(kù)在保障河道內(nèi)生態(tài)流量要求的前提下，以下游生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉用水為主要供水目標(biāo)，采用長(zhǎng)系列法，以月為單位進(jìn)行水庫(kù)徑流調(diào)節(jié)計(jì)算。

水庫(kù)徑流調(diào)節(jié)計(jì)算的水量平衡計(jì)算公式：

式中：Vi+1——水庫(kù)第i時(shí)段末的蓄水量；Vi——水庫(kù)第i時(shí)段初的蓄水量；W入——第i時(shí)段水庫(kù)來(lái)水量；W城鎮(zhèn)——第i時(shí)段城鎮(zhèn)生活工業(yè)供水量；W農(nóng)——第i時(shí)段農(nóng)業(yè)灌溉供水量；W生——第i時(shí)段河道內(nèi)生態(tài)用水量；W損——第i時(shí)段水庫(kù)蒸發(fā)、滲漏等損失水量之和；W棄——第i時(shí)段水庫(kù)棄水量；式中的變量單位為m3。

5.3 新立城水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行方式

新立城水庫(kù)在汛期7—8月份，控制水庫(kù)水位不超過(guò)汛限水位運(yùn)行。水庫(kù)在滿足防洪任務(wù)的前提下，興利調(diào)度按如下原則調(diào)度運(yùn)行：

1）水位位于正常供水區(qū)時(shí)，各行業(yè)正常供水，水庫(kù)按生態(tài)基流放流。

2）水位位于限制供水區(qū)時(shí)，工業(yè)供水按20%削減，生活供水按10%削減，水庫(kù)按0.9倍生態(tài)基流放流，并視情況啟動(dòng)調(diào)水工程。

新立城水庫(kù)調(diào)度圖見圖1。

圖1 新立城水庫(kù)調(diào)度圖

5.4 水庫(kù)補(bǔ)水方案

為確保新立城水庫(kù)和農(nóng)安斷面河道的生態(tài)環(huán)境需水量，經(jīng)長(zhǎng)系列水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算，分析計(jì)算不同來(lái)水情況下的水庫(kù)補(bǔ)水方案。各來(lái)水頻率的補(bǔ)水方案見表2。

經(jīng)分析計(jì)算得知，在水庫(kù)目前供水任務(wù)基本不變的情況下，來(lái)水頻率為25%和50%時(shí)水庫(kù)在滿足自身供水任務(wù)的同時(shí)也能滿足河道內(nèi)生態(tài)需水；來(lái)水頻率為75%和90%時(shí)，按照確定的干旱年份生態(tài)補(bǔ)水方案，同時(shí)啟動(dòng)中部城市引松供水工程進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。

5.5 下游供水滿足程度分析

從各種來(lái)水年型徑流調(diào)節(jié)計(jì)算成果看，各典型來(lái)水頻率下，水庫(kù)水位均位于正常供水區(qū)內(nèi)，水庫(kù)供水可以滿足水庫(kù)下游生活、工業(yè)用水要求。

伊通河流域河道內(nèi)生態(tài)用水主要控制斷面為新立城水庫(kù)斷面和農(nóng)安斷面，經(jīng)新立城水庫(kù)補(bǔ)償調(diào)節(jié)后，在目前水庫(kù)蓄水情況下，50%，75%，90%來(lái)水頻率條件時(shí)，新立城水庫(kù)斷面和農(nóng)安斷面最小生態(tài)流量均能得到滿足，保證率為99%。

6 結(jié)語(yǔ)

新立城水庫(kù)的生態(tài)補(bǔ)水對(duì)改善伊通河水質(zhì)、優(yōu)化市區(qū)環(huán)境效果，展示美麗長(zhǎng)春的景觀帶和長(zhǎng)春市水生態(tài)文明建設(shè)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。針對(duì)伊通河流域特點(diǎn)，根據(jù)主要控制斷面及生態(tài)環(huán)境需水量，確定新立城水庫(kù)為伊通河流域生態(tài)補(bǔ)水水庫(kù)，提出了水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水調(diào)度方案。按調(diào)度方案，在汛期結(jié)束后的10月1日至11月31日生態(tài)放流量為1 m3/s，補(bǔ)水量為527萬(wàn)m3；冰凍期12月1日至翌年3月31日生態(tài)放流量為0.63 m3/s，補(bǔ)水量為665萬(wàn)m3；冰凍期過(guò)后，4月15日至4月30日的生態(tài)放流量為2 m3/s，補(bǔ)水量為518萬(wàn)m3；5月1日至9月30日生態(tài)放流量為1 m3/s，補(bǔ)水量為1 322萬(wàn)m3。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的2019年國(guó)家地表水考核斷面水環(huán)境質(zhì)量變化情況，長(zhǎng)春市變化幅度為-36.70%，考核斷面所在水體為松花江、伊通河、飲馬河和雙陽(yáng)河，位于全國(guó)第五位，生態(tài)應(yīng)急補(bǔ)水泄放計(jì)劃取得了良好的社會(huì)效益。

表2 新立城水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水方案