上游用水對青年水庫來水量的影響分析及計(jì)算

張曉雨，張春紅

(密山市集賢灌區(qū)水利水保總站，黑龍江密山158300)

密山市青年水庫位于密山市北部，始建于1958年，1977年竣工。是一座以防洪、灌溉為主的大型水庫，流域面積1 138 km2，按100 a一遇設(shè)計(jì)、1 000 a一遇校核，多年調(diào)節(jié)。總庫容4.01億m3，興利庫容1.84億m3。多年平均來水量1.68億m3，水量調(diào)節(jié)系數(shù)0.86，設(shè)計(jì)灌溉面積2.5萬hm2，其中水田0.83萬hm2。

1986年《密山縣青年水庫技施設(shè)計(jì)》(黑龍江省水利勘測設(shè)計(jì)院，補(bǔ)充設(shè)計(jì))中，考慮上游用水影響時，按流域內(nèi)3座小型水庫，灌溉水田1 000 hm2，旱田900 hm2估算用水量，在多年平均來水量中減去后，確定青年水庫多年平均來水量為1.68億m3。經(jīng)過20多年的演變，到2008年青年水庫上游已建成小型水庫8座，水田灌溉面積達(dá)到3 827 hm2。小型水庫和灌溉面積的增加減少了流域年徑流量，設(shè)計(jì)年來水量受到了較大的影響。本文通過對青年水庫上游小型水庫和灌溉面積增加的分析，闡述影響設(shè)計(jì)年來水量的形式和減少水量計(jì)算，供參考。

1 影響來水量的形式分析

上游的小型水庫和灌溉面積消耗了一定的水量，使流域來水量減少。用水量消耗有3種形式:①灌溉排水(也稱回歸水量)。根據(jù)灌溉制度設(shè)計(jì)，田面要保持不同的水深，在變淺水深、打藥換水和灌溉結(jié)束后，排除多余的水量，這部分水沿排水渠進(jìn)入河道，水量為灌溉用水量的25%～40%左右;②滲漏水量。部分灌溉水量滲入土壤中，以地下滲流形式向流域下游流動，在溝岸或以泉水流出地表進(jìn)入河道，滲漏量一般為1～3 mm/d;③蒸發(fā)。水田是由原來的草地開墾或旱田改種的，改變了原地貌和植被，由植物葉面和陸地蒸發(fā)改變?yōu)橹参锶~面和水面蒸發(fā)，增加了蒸發(fā)量。增加部分為水面蒸發(fā)與陸地蒸發(fā)的差值。從以上灌溉水量消耗的3種形式分析看出，灌溉排水和滲漏水量只滯后了匯流時間，未減少流入河道的水量，只有增加的蒸發(fā)量是灌溉用水給流域造成的水量損失，即減少的年徑流量。

2 減少來水量計(jì)算

根據(jù)分析結(jié)果，減少的來水量為增加的水田面積和小型水庫水面蒸發(fā)與陸地蒸發(fā)的差值。計(jì)算公式:

式中:W少為上游用水減少的年徑流量，萬m3;W水為水面蒸發(fā)水量，m3/667 m2;W陸為陸地蒸發(fā)水量，m3/667 m2;F為增加的水田和小型水庫水面面積。

式中:E為蒸發(fā)器蒸發(fā)量，小型水庫水面為全年蒸發(fā)量，水田為灌溉期蒸發(fā)量，mm;H為多年平均降雨量，mm;P為多年平均徑流深，mm。

青年水庫流域多年平均降雨量530 mm，多年平均徑流深161 mm，年蒸發(fā)器蒸發(fā)量1 200 mm，灌溉期蒸發(fā)器蒸發(fā)量占全年54.2%。水田面積增加2 927 hm2，小型水庫水面增加280 hm2。代入公式計(jì)算，水田面積增加減少年徑流量1 225萬m3，小型水庫水面增加減少年徑流量314萬m3，因上游小型水庫和灌溉面積增加青年水庫減少年徑流總量為1 539萬m3，占設(shè)計(jì)多年平均徑流量的9.2%，水量調(diào)節(jié)系數(shù)由設(shè)計(jì)的0.86變?yōu)?.84，減小0.02。

3 結(jié)論與建議

青年水庫上游小型水庫和灌溉面積的增加消耗了部分水量，設(shè)計(jì)來水量減少較多，影響較大。應(yīng)根據(jù)上游用水現(xiàn)狀和水資源開發(fā)利用規(guī)劃對青年水庫的興利調(diào)節(jié)重新計(jì)算，確定新的庫容、水量調(diào)節(jié)系數(shù)、調(diào)節(jié)水量、灌溉面積等相關(guān)參數(shù)，為合理開發(fā)利用青年水庫水資源提供科學(xué)依據(jù);現(xiàn)行考慮流域上游水田用水影響水量計(jì)算，一般采用水量回歸方法，這種方法計(jì)算結(jié)果偏大，本文以蒸發(fā)量計(jì)算上游水田用水影響水量方法比較符合實(shí)際水量損失。

［1］ 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院.密山縣青年水庫技施設(shè)計(jì)［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，1986.