基于水量平衡法渾河閘供水量及時(shí)間的確定

謝海亮

（遼寧省大伙房水庫管理局有限責(zé)任公司）

1 概況

渾河閘工程位于渾河中下游，是沈陽城市防洪出口控制工程，擔(dān)負(fù)著沈陽城市防洪任務(wù)，同時(shí)也是大伙房水庫下游灌溉用水控制工程，擔(dān)負(fù)著沈陽市鐵西區(qū)、蘇家屯區(qū)、遼中區(qū)、新民市和遼陽燈塔、盤錦、營口等地區(qū)農(nóng)田灌溉任務(wù)，多年平均供水量12.14 億m3包括盤錦壓鹽水）。渾河閘工程通過渾蒲、渾沙渠道向下游灌區(qū)進(jìn)行灌溉供水和環(huán)境供水，其中環(huán)境供水主要通過渾蒲渠道供給沈陽渾蒲灌區(qū)供其滿足灌區(qū)兩岸景觀蓄水；灌溉供水主要供給沈陽渾蒲、新民渾蒲、遼中渾蒲、蘇家屯八一、遼陽渾沙灌區(qū)五個(gè)灌區(qū)，總灌溉面積4.27萬hm2，其中沈陽渾蒲灌區(qū)、新民渾蒲灌區(qū)和遼中渾蒲灌區(qū)合計(jì)2.23 萬hm2，蘇家屯八一灌區(qū)0.80萬hm2，遼陽渾沙灌區(qū)1.23萬hm2。

2 供水過程

各灌區(qū)通過當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T以正式文件的形式向遼寧省水資源集團(tuán)調(diào)度中心上報(bào)灌溉用水計(jì)劃，調(diào)度中心根據(jù)上報(bào)的引水計(jì)劃并結(jié)合天氣、大伙房水庫蓄水情況通過電話的形式向渾河閘下達(dá)供水計(jì)劃，渾河閘管理處根據(jù)調(diào)度中心指令結(jié)合上游來水情況和下游各灌區(qū)用水情況開展供水工作，并隨時(shí)向調(diào)度中心及大伙房水庫管理局反饋供水情況，做到節(jié)省水資源的目的。

3 來水量及計(jì)劃供水量計(jì)算

3.1 來水量計(jì)算方案

渾河閘工程來水有大伙水庫供水、橡膠壩棄水、區(qū)間徑流以及天然降雨等。其中主要來水為大伙房水庫下泄的灌溉供水，每次渾河閘工程灌溉供水前遼寧省水資源集團(tuán)調(diào)度中心向大伙房水庫下達(dá)灌溉供水量；橡膠壩棄水主要為大伙房水庫下泄的環(huán)境供水；損失量維持在水庫放水量的15.00%～30.00%之間，區(qū)間徑流根據(jù)2015—2018 年灌溉期間利用渾河閘水位閘容關(guān)系曲線確定，基本為10.00 m3/s。通過水量平衡的方式獲得渾河閘來水量。

式中：W來—渾河閘入庫水量；W大—大伙房水庫下泄灌溉用水量；W橡—上游橡膠壩棄水量；W徑—水庫放水前渾河區(qū)間天然徑流；W損—河道填充、滲漏、蒸發(fā)。

實(shí)際計(jì)算中，來水量根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到充分利用和節(jié)省水資源的目的。

3.2 計(jì)劃供水量計(jì)算

渾河閘工程計(jì)劃供水量主要包括灌區(qū)計(jì)劃引水量、輸水損失和環(huán)境供水量，通過向下游各灌區(qū)調(diào)研獲得計(jì)劃引水量見表1。

表1 各灌區(qū)2019年計(jì)劃引水量表

通過上表可知下游灌區(qū)引水量為25 885.51萬m3/s渾沙灌區(qū)輸水損失按每天17.28 萬m3/計(jì)算，共灌溉45 d，累計(jì)損失801.00萬m3渾蒲灌區(qū)的輸水損失已經(jīng)計(jì)入計(jì)劃引水量中。環(huán)境供水6 800.00萬m3（由渾河閘2016-2018年環(huán)境供水量的平均值獲得），經(jīng)計(jì)算全年累計(jì)計(jì)劃供水量為33 485.51萬m3。

4 確定供水時(shí)間方案

渾河閘管理處通過對(duì)渾河閘水情自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)中2013-2018年各次放水水流傳播時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得從大伙房水庫到渾河閘不同流量水流傳播時(shí)間見表2。通過水庫放水流量查詢出水流傳播時(shí)間T1（h）。

根據(jù)渾河閘來水前水位，通過渾河閘水位庫容關(guān)系曲線計(jì)算出相應(yīng)庫容V1，由于八一灌區(qū)六分干地勢(shì)較高，需要渾河閘前水位保持在35.30m 以上，通過渾河閘水位庫容關(guān)系曲線計(jì)算出相應(yīng)庫容V2；通過公式（2）計(jì)算出閘前漲水時(shí)間T2（h）。

表2 水庫到渾河閘區(qū)間閘壩不同流量水流傳播時(shí)間表

式中：T2-閘前漲水時(shí)間，單位為h；V2-計(jì)劃放水時(shí)庫容，單位為萬m3；V1-水庫水到渾河閘時(shí)庫容，單位為萬m3；Q-水庫計(jì)劃放水流量，單位為m3/s。

通過計(jì)算獲得計(jì)劃灌溉供水時(shí)間T=T1+T2，并提前通知灌區(qū)做好準(zhǔn)備（如上游橡膠壩或攔河壩等進(jìn)行攔蓄，則時(shí)間延長，具體時(shí)間根據(jù)攔蓄水量確定）。

5 結(jié)語

2019年渾河閘工程累計(jì)計(jì)劃供水33 485.51萬m3通過利用來水量計(jì)算方案和供水時(shí)間確定方案合理進(jìn)行水資源調(diào)配，達(dá)到節(jié)省水資源的目的，在供水過程中應(yīng)注意以下問題：一是計(jì)劃供水量根據(jù)實(shí)際供水時(shí)的天氣、墑情等自然情況進(jìn)行調(diào)整。二是由于渾河閘工程可調(diào)節(jié)庫容的范圍較小，本著為水庫減少放水的原則，盡可能減少棄水，大伙房水庫根據(jù)渾河閘閘前水位實(shí)際情況調(diào)節(jié)下泄流量。三是由于渾河河道及兩側(cè)均為透水性強(qiáng)的沙質(zhì)土壤，河道水位抬高后，對(duì)沿河兩側(cè)地下水進(jìn)行大量補(bǔ)充，損失量大，因此大伙房水庫先大流量放水填滿河道后再進(jìn)行減量。四是沿線各橡膠壩蓄、放水情況不明，對(duì)預(yù)測來水時(shí)間和來水量有非常大的影響，并且會(huì)使灌溉供水不連續(xù)。建議水行政主管部門在灌溉供水期間與沿線各橡膠壩溝通，不得攔蓄。五是給各灌區(qū)供水時(shí)，建議調(diào)度中心考慮先期大流量快速蓄滿渠道，使末端用水戶提前用水，減小渠道損失。六是建議結(jié)合農(nóng)時(shí)和植物的生長周期需求，合理安排供水時(shí)間。七是建議供水時(shí)間盡量統(tǒng)一，采取大流量集中供水，以減少損失量。