基于水量平衡法渾河閘供水量及時間的確定

謝海亮

（遼寧省大伙房水庫管理局有限責任公司）

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，擔負著沈陽城市防洪任務，同時也是大伙房水庫下游灌溉用水控制工程，擔負著沈陽市鐵西區(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)農田灌溉任務，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?shù)厮姓鞴懿块T以正式文件的形式向遼寧省水資源集團調度中心上報灌溉用水計劃，調度中心根據上報的引水計劃并結合天氣、大伙房水庫蓄水情況通過電話的形式向渾河閘下達供水計劃，渾河閘管理處根據調度中心指令結合上游來水情況和下游各灌區(qū)用水情況開展供水工作，并隨時向調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 來水量及計劃供水量計算

3.1 來水量計算方案

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調度中心向大伙房水庫下達灌溉供水量；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2015—2018 年灌溉期間利用渾河閘水位閘容關系曲線確定，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)。

實際計算中，來水量根據實際情況進行調整，達到充分利用和節(jié)省水資源的目的。

3.2 計劃供水量計算

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

表1 各灌區(qū)2019年計劃引水量表

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/計算，共灌溉45 d，累計損失801.00萬m3渾蒲灌區(qū)的輸水損失已經計入計劃引水量中。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），經計算全年累計計劃供水量為33 485.51萬m3。

4 確定供水時間方案

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

根據渾河閘來水前水位，通過渾河閘水位庫容關系曲線計算出相應庫容V1，由于八一灌區(qū)六分干地勢較高，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系曲線計算出相應庫容V2；通過公式（2）計算出閘前漲水時間T2（h）。

表2 水庫到渾河閘區(qū)間閘壩不同流量水流傳播時間表

式中：T2-閘前漲水時間，單位為h；V2-計劃放水時庫容，單位為萬m3；V1-水庫水到渾河閘時庫容，單位為萬m3；Q-水庫計劃放水流量，單位為m3/s。

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

5 結語

2019年渾河閘工程累計計劃供水33 485.51萬m3通過利用來水量計算方案和供水時間確定方案合理進行水資源調配，達到節(jié)省水資源的目的，在供水過程中應注意以下問題：一是計劃供水量根據實際供水時的天氣、墑情等自然情況進行調整。二是由于渾河閘工程可調節(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，大伙房水庫根據渾河閘閘前水位實際情況調節(jié)下泄流量。三是由于渾河河道及兩側均為透水性強的沙質土壤，河道水位抬高后，對沿河兩側地下水進行大量補充，損失量大，因此大伙房水庫先大流量放水填滿河道后再進行減量。四是沿線各橡膠壩蓄、放水情況不明，對預測來水時間和來水量有非常大的影響，并且會使灌溉供水不連續(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，建議調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。六是建議結合農時和植物的生長周期需求，合理安排供水時間。七是建議供水時間盡量統(tǒng)一，采取大流量集中供水，以減少損失量。