陕西省水利电力勘测设计研究院 西安 710001
摘要：本文以武威市杨家坝河及海藏河水系生态工程坝址来水资料进行分析，根据平水年分析计算，得出：工程区平水年不仅都能满足河道的生态水量，也能满足工程的蓄水及补水要求。为杨家坝河及海藏河水系生态工程能否实现长期蓄水，以及汛期为保证武威市城区段防洪安全，遇大洪水需塌坝行洪，洪水过后又重新蓄水问题；蓄水期满足水体循环有更新要求，更新水体后重新蓄水问题提供更好的依据。
关键词：需水量分析；蓄水天数；补水要求
1 工程概况
杨家坝河及海藏河水系生态工程，是集防洪、生态为一体的河湖水系连通工程。
杨家坝河治理河段位于已建甘肃省武威市杨家坝河城区段防洪景观生态综合治理工程下游，治理河道长度为6.2km，上起杨家坝河拥军桥（已经建成的武威市天马湖末端），下游至杨家坝河与海藏河交汇口以下630m（武威市城市规划边界）。治理段分为上、中、下三段，上段长约2.3km，以防洪工程建设为主；中段长约1.0km，在防洪达标的基础上布置河道蓄水工程；下段长度为2.9km，在防洪达标的基础上进行蓄水、湿地等景观工程布置。
海藏河治理河道长度为4.1km，上起正在建设的海藏湿地公园，下游至杨家坝河与海藏河交汇口。分为上、下两段，其中上段长约2.0km，以防洪工程建设为主；下段长约2.1km，在防洪达标的基础上，布置蓄水、湿地景观工程。
工程集防洪、蓄水及景观美化于一体，通过营造生态绿地及景观水面，以期恢复河道生态以及两河口上游湿地功能，充分体现人与自然的亲和性，旨在该区域营造出水（景观水面）、绿地（滨河生态公园、两河口上游湿地）、桥梁、路为一体的优美景区，形成武威市城区一道靓丽的风景线。因此有必要对恒河河道蓄水进行分析研究，以利于分析修建蓄水工程是否可行，为政府决策部门提供有益的技术支撑。
2 蓄水水源分析
2.1 水源情况
工程建成后，稳定可靠的水源是保证工程正常运行的基础。工程区所在地为缺水地区，根据本区水资源情况，调查工程区附近蓄水可用水源主要有：杨家坝河地表水，即南营水库下泄的水量；海藏河地表水；地下水；污水处理厂处理后的中水；自来水。
2.1 水源初选
（1）南营水库下泄水量
杨家坝河是金塔河的主要泄洪通道，每年汛期金塔河来水经南营水库调蓄后，泻入杨家坝河，河流横穿武威城区。南营水库下泄水量含沙量小，水质清澈，满足景观用水水质要求。
（2）海藏河地表水
工程区河段，海藏河有多处泉眼，出水量较大，泉水水质清澈，满足景观用水水质要求。
（3）地下水
根据《武威市城市总体规划（2015～2030年）》，城市规划区内地下水超采严重，地下水位逐年快速下降，周边自然生态环境已受到影响。
（4）污水处理厂处理后的中水
武威市污水处理厂目前日处理污水5万吨，处理后水质满足工程蓄水及补水要求，目前，一部分中水有用户使用，设计将剩余的中水作为该工程的备用水源。
（5）自来水
武威市市区自来水水源取自地下水，最大供水能力为8.0万m3/d，基本能满足城区居民生活用水的需要，工业用水主要依靠自备水源解决。对于本工程采用自来水成本太高，不可取。
综合分析，设计选用南营水库下泄水量以及海藏河地表水作为工程蓄水水源，进行蓄水和补水，中水作为备用水源。
3 用水量分析
3.1坝址河道生态基流量
生态基流采用多年平均天然径流量的10%方法计算，工程区杨家坝河多年平均来水量为1280.3万m3，经计算生态基流为128.03万m3；工程区海藏河多年平均来水量为2522.9万m3，经计算生态基流为252.29万m3。
3.2工程需水量
恒河综合治理水景观工程建设主要目的是形成水面景观。工程建成后有初次蓄水问题；运行期间，因蒸发、渗漏引起水量损失，有补水问题，因此需进行用水量计算分析。
在满足工程坝址下游所需的生态基流量条件下，工程运行过程中的需水量主要包括：初次蓄水量，蒸发、渗漏损失水量。
坝袋充水一次需水量
根据推荐方案橡胶坝工程确定的坝高，分析计算的坝袋充水量，橡胶坝工程坝袋充水一次总需水量为0.30万m3。
（2）蓄水区蓄水一次需水量
橡胶坝建成后，蓄水区宽度在30~100.5m，1#、2#橡胶坝正常蓄水位深度为3m，3#橡胶坝正常蓄水位深度为2m，蓄水湿地建成后，占地约54万m2，平均蓄水深约2m，工程总水面面积77.78万m2，蓄水一次需水量为141.87万m3。
（3）蒸发水量
多年平均蒸发量采用杨家营的蒸发观测资料进行分析计算。各月水面蒸发增损量见表2-3，水面工程多年平均增损量为947.7mm。
依据工程建成后各蓄水区的水位面积曲线，总蓄水面积为77.78万m2，年蒸发损失水量为73.7万m3。
（4）蓄水区渗漏量
工程区地层均呈强透水性，在不防渗条件下，根本无法蓄水。设计采用防渗方案后，蓄水区及坝基年渗漏量为34.05万m³。
（5）工程总需水量
工程正常蓄水所需总水量为249.92万m3，初次蓄水的蓄水量141.87万m3，坝袋充水量0.30万m3，蓄水一次蓄水量共142.17万m3，年运行时所需的蒸发损失水量73.71万m3，渗漏水量34.05万m3。
4 来水分析
设计水平年2020年工程坝址来水应为天然径流量减去工程上游用水量，工程区断面杨家坝河50%典型年径流量为1280.3万m3；海藏河最枯月平均流量为0.8 m3/s，多年平均至少径流量为2522.9万m3。
4.1 上游用水量
《甘肃省武威市杨家坝河城区段防洪景观生态综合治理工程》可研阶段中明确在杨家坝河上游修建防洪景观治理项目，其任务以防洪为主，兼顾景观蓄水等综合治理工程。工程建成后，将形成约71.1万m2的景观水面，工程运行期间，所需的年蒸发、渗漏补水水量为90万m3。
《武威市海藏湖生态治理工程》初步设计中明确在海藏河上游修建海藏湖生态治理工程项目，其任务以防洪为主，兼顾景观蓄水等综合治理工程。海藏湖湿地公园总建设用地90公顷，工程运行期间，所需的年蒸发、渗漏补水水量为38.84万m3。
4.2 工程坝址来水量
（1）杨家坝河工程坝址来水量
杨家坝河工程来水量为工程区断面杨家坝河径流量减去上游景观生态防洪工程用水量，50%典型年来水量为1190.3万m3。
（2）海藏河工程坝址来水量
海藏河工程来水量为工程区断面海藏河径流量减去上游海藏湖生态治理工程用水量，多年平均来水量至少为2484.1万m3。
5 蓄水天数估算
5.1水面工程运行方式
（1）汛期运行应适时掌握上游水情预报和洪水的下泄情况，7月开始蓄库，小于其泄洪槽泄流能力时，蓄水区按蓄清水功能运行，维持景观蓄水面；
（2）大于其泄洪槽泄流能力时，蓄水河槽橡胶坝塌坝，使蓄水区河槽与泄洪槽共同泄洪，达到畅泄洪水的目的，确保市区防洪安全。
5.2蓄水天数、水量保证程度分析
由于蓄水区是水系连通区，杨家坝河与海藏河上游来水蓄满蓄水区后，通过水系连通渠道，将蓄水湿地蓄满，杨家坝河12~3月为枯水期，来水不能满足工程蒸发、渗漏要求，海藏河枯水期的水量较大，通过水系连通，不仅能满足蓄水湿地的要求，还能补给杨家坝河蓄水区的蒸发渗漏。计算采用杨家坝河与海藏河水系连通共同满足需水要求，计算成果见表4-1。
根据50%典型年分析统计，来水量最小为2月份，杨家坝河来水量为0.3万m3，海藏河来水量为193.5万m3，该月水量扣除上游用水、满足生态后，能够满足蓄水区的补水要求（蒸发、渗漏损失）。
经过分析，工程断面处来水量较大，能够保证蓄水运行期间的蒸发渗漏补水要求。
6 总结
通过上述分析，工程平水年不仅都能满足河道的生态水量，也能满足工程的蓄水及补水要求。大于其泄洪槽泄流能力时，蓄水河槽橡胶坝塌坝，为保证防洪安全全河道过洪，使蓄水区河槽与泄洪槽共同泄洪，达到畅泄洪水的目的，确保市区防洪安全；蓄水区通过对橡胶坝的灵活控制，以适应上游不同量级的洪水，保证蓄水区的平稳运行；同时通过对某一坝段坝高的控制，保证蓄水期间下游生态基流的安全下泄。
论文作者:燕荔
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/3
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