引漢濟渭工程對漢江中下游的影響分析

牟 勇，張 明，王 凡，劉永孝

（1.陜西省引漢濟渭工程建設有限公司，陜西 西安710010；2.西安理工大學水利水電學院, 陜西 西安 710048；3.陜西灃西新城投資發展有限公司，陜西 西咸新區 712000）

0 前言

引漢濟渭工程是國務院確定的172 項重大水利工程之一，是陜西省全局性、戰略性、基礎性、公益性水資源配置工程[1]。工程地跨黃河、長江兩大流域，調水樞紐分別位于漢中市洋縣境內漢江干流黃金峽和漢中市佛坪縣與安康市寧陜縣交界的漢江支流子午河三河口。受水區為陜西省關中地區渭河沿岸西安、咸陽、渭南、楊凌四個重點城市及其所轄十八個縣城、工業園區，受益人口1441 萬人。調水工程由黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺輸水隧洞（黃三段和越嶺段）組成。輸水工程由黃池溝配水樞紐、南干線、北干線及21 條支線組成[2～3]。工程采取“一次立項，分期配水”的建設方案，逐步實現2025 年配水10 億m3，2030 年配水15 億m3[4～5]。引漢濟渭工程的建設和運行勢必會影響漢江中下游的水文形勢以及南水北調中線一期工程調水，為此，有必要開展引漢濟渭工程對漢江中下游水文情勢影響的研究。

1 工程實施后各控制斷面的水文特征變化

1.1 多年平均流量變化

引漢濟渭工程實施后，在設計水平年2025 年多年平均從漢江流域調出水量約10.0 億m3，其中，黃金峽水利樞紐多年平均調出水量5.591 億m3，三河口水利樞紐多年平均調出水量4.495 億m3；2030 年多年平均調出水量約為15.0 億m3，其中，黃金峽水利樞紐多年平均調出水量9.66 億m3，三河口水利樞紐多年平均調出水量5.49 億m3。

由不同水平年引漢濟渭工程的調水規模及下游控制斷面的多年平均天然徑流量分析引漢濟渭工程調水后下游各控制斷面的徑流量及對下游的影響程度，引漢濟渭工程調水后的下游河段徑流量及對下游的影響分析見表1。

表1 引漢濟渭調水后下游各控制面的多年平均徑流量

由表1 可知，引漢濟渭調水規模10 億m3、15 億m3方案，石泉斷面河道內減水比例分別為9.6%、14.4%，白河斷面河道內水量占天然徑流量的比例分別為4.4%、6.7%。可見，引漢濟渭調水對下游年徑流量的影響程度是越往下游影響越小，到陜西與湖北交界的白河斷面影響程度已經不大，白河以下為丹江口庫區，為多年調節水庫，調節庫容巨大（190.5 億m3），引漢濟渭調水對其影響已不大。所以，引漢濟渭調水后的主要減水范圍至陜西與湖北交界的白河。

1.2 水位變化

黃金峽水庫和三河口建成運行后，水庫攔蓄及水庫運行調度方式使庫內水位在各水期將明顯抬高。壩下河段受引漢濟渭調水和水庫調度影響，水位與天然河道相比將有所降低。

表2 引漢濟渭調水后各斷面水位變化 單位：m

從表2 可以看出：水庫建成調水后，下游各斷面的水位均有明顯降低。2025 年調水10 億m3后，石泉、安康、白河斷面月平均水位降幅分別為0.05 m～0.16 m、0.05 m～0.12 m 和0.05 m～0.12 m。2030 年調水15 億m3后，石泉、安康、白河斷面月平均水位降幅分別為0.07 m～0.22 m、0.07 m～0.16 m 和0.06 m～0.17 m，水位變幅不大。

1.3 泥沙變化

黃金峽水庫建庫后，水位抬升較多，流速變緩，水流挾沙力降低，庫區河道產生泥沙淤積。水庫建庫后，水沙過程得到了全面的調蓄控制，調水后黃金峽壩址處各月下泄流量較工程前均有所減小（減小20.2 m3/s～47.8 m3/s），流量減少比例為7.1%～42.6%，枯季減少比例大，汛期減少比例小，下游輸沙情況有了較大的改變。主要表現為由于水庫攔沙，大量泥沙被攔在庫內，下泄流量減小亦使得下泄沙量較工程前有所減小，且沙量減小比例將大于流量的減小比例。水庫下泄流量年內分配過程未發生明顯變化，下泄沙量的年內分配過程亦不會發生明顯變化。

三河口水庫建庫后，水位抬升較多，流速變緩，水流挾沙力降低，庫區河道產生泥沙淤積，由于水流含沙量低，庫區泥沙淤積不大。水庫建庫后，水庫下泄流量年內分配過程趨于均化，使壩下輸沙過程亦趨于均化。引漢濟渭調水后三河口壩址處下泄流量減小比例較黃金峽要大的多，減小比例多在50%以上，最大達到74.4%。但三河口壩址處輸沙總量不大，僅為黃金峽壩址處的7.6%，所以，三河口建庫后對下游漢江干流的輸沙量影響遠小于黃金峽水庫。

因此，引漢濟渭工程實施后，黃金峽和三河口水庫水位抬升較多，流速變緩，水流挾沙力降低，庫區河道產生泥沙淤積。子午河入漢江口下游的漢江干流輸沙量較工程前將有所減小，且沙量減小比例大于流量的減小比例，下泄沙量的年內分配過程不會發生明顯變化，越往漢江下游減少比例越不明顯。

2 工程實施后對漢江中下游的影響

2.1 對漢江中下游的影響

無引漢濟渭工程時，丹江口水庫供湖北清泉溝灌區及漢江中下游多年平均水量共計168.92 億m3。引漢濟渭工程調水10億m3后，多年平均供水量168.55 億m3（含湖北清泉溝），減少0.37 億m3，占供水量的0.2%；長系列模擬供水過程中，漢江中下游受影響的年份為1957 年、1966 年、1978 年、1995 年、1997 年，共5 年，均為漢江枯水年，減少供水量0.03 億m3～5.63 億m3；受影響時段共10 個，占總時段數的0.73%。影響最大的年份為1997 年，該年供漢江中下游水量137.22 億m3，減少5.63 億m3，占總供水量的4.1%；全年受到影響的時段為3 旬，見圖1。

圖1 調水前后漢江中下游供水過程線

2.2 對南水北調中線一期工程調水的影響

引漢濟渭實施10 億m3調水后，南水北調中線一期工程多年平均調水量93.42 億m3，與無引漢濟渭相比減少0.9 億m3，占總調水量的1.0%；長系列模擬供水過程中，中線受影響的時段共74 個，占總時段數的4.9%。從多年平均供水保證率看，中線工程受水區部分用水片綜合供水時段保證率有所降低，但影響較小。中線工程受水區64 個用水片中，50 個用水片綜合供水時段保證率保持不變，14 個用水片綜合供水時段保證率降低1%，但均能滿足城鎮供水保證率的要求。

從多年平均情況看，中線一期工程42 年平均調水量減少0.9 億m3。北調水量減少最大的年份為1991 年，該年北調水量92.42 億m3，減少5.30 億m3，占總調水量的5.7%；全年供水量受到影響的時段為5 旬。由于北調水是中線工程受水區的水源之一，在北調水供水少量不足時，可由當地其它水源調劑。因此，引漢濟渭工程對中線一期工程受水區的影響有限。

3 結論與建議

1）引漢濟渭工程建成運行后，各斷面多年平均流量、水位和泥沙的變幅有限。

2）引漢濟渭調水將致使漢江中下游多年平均供水量僅減少0.37 億m3，占供水量的0.2%，對漢江中下游影響程度有限。

3）引漢濟渭工程按推薦方案調水后，南水北調中線一期工程多年平均調水量減少0.9 億m3，占總調水量的1.0%，對中線一期工程受水區的影響有限。

4）本文僅對多年平均量進行了分析，下一步將從不同來水頻率、不同調度方式多工況下深入分析引漢濟渭工程對漢江中下游的影響。