華家湖水庫干涸原因分析及對策

丁瑞勇

華家湖水庫干涸原因分析及對策

丁瑞勇

一、水庫概況

華家湖水庫始建于1958年，是安徽省淮北市唯一的一座中型水庫。設計來水面積31.82km2，其中直接入庫的匯水面積14.85km2，另16.97km2來水由水庫東端的引洪渠引入。

為增加來水，2005年實施了引閘（河）入華（家湖）工程，建設了945m長引水明渠和305m長穿山隧洞，設計引水流量30m3/s。2008年對水庫進行了除險加固，50年一遇設計洪水位33.72m，300年一遇校核洪水位33.93m，正常蓄水位33.90m，死水位31.20m；總庫容1150萬m3，死庫容200萬m3，興利庫容730萬m3。

2011年又實施了庫區防滲處理及庫底整治工程，對庫區北部及西北部設計水位33.9m以下的基巖出露部位以及第四紀覆蓋層厚度小于2m的范圍均進行了防滲處理，回填了庫區內深坑和深溝，并對庫底進行了壓實防滲。

二、庫區地質及蓄水情況

根據歷次地質勘探資料及水庫蓄水后庫水位變化情況分析，庫周及庫盆基巖大部分為具可溶性的碳酸鹽類巖石組成，巖溶發育程度一般中等偏弱，未見有向鄰谷滲漏的巖溶洞穴系統，但局部溶蝕現象及沿溶蝕裂隙滲漏的可能性仍然存在。庫盆底部沉積有較厚的第四系覆蓋層，其垂直滲透系數為1.90×10-6～2.35×10-5cm/s，在35m高程以下除庫尾局部外，厚度一般大于1.5m，該層能起到較好的天然防滲鋪蓋作用。2011年又實施了庫區防滲處理及庫底整治工程，則庫水垂直下滲的滲漏量非常有限。

華家湖除險加固工程完成后開始蓄水。2008年最高蓄水位31.56m，相應庫容239萬m3。2009年6～8月分三次從閘河引水約1200萬m3入庫，當年水庫最高蓄水位33.85 m，相應庫容1115萬m3。水庫蓄水后，僅在2009 年10月份向下游放灌溉用水約1.16 萬m3，其蓄水維持到2010年初逐漸消失。由于近年來水偏少，水庫一直呈干涸狀態。

三、水庫干涸原因分析

1.來水不足是造成水庫干涸的根本原因

庫區集水面積小，直接入庫的14.85km2匯水面積多年平均產水量僅270萬m3，枯水年不足100萬m3，豐水年約600萬m3；從引洪渠實際運行情況看，在上游興建塔山、小李莊等3座小型水庫后，華家湖東部16.97km2基本上無水下泄。水庫來水與庫容不相匹配，先天不足，無水可蓄，干涸不可避免。

在水庫建設論證時期，就意識到水庫存在來水不足問題，當年提出的補救措施就是同步建設引閘（河）入華（家湖）工程，引閘河水進行補給。閘河流域面積466km2，其中北山閘以上324km2。根據閘河長系列來水資料，北山閘上多年平均日流量大于10m3/s的天數僅21d，日平均流量大于30m3/s的天數僅6d，華家湖水庫自閘河多年平均可補水量僅450萬m3。近年來，北山閘上游已建有7座攔河節制閘，層層攔蓄，閘河可供引取的水量已非常有限。2010～2012年，閘河流域年降雨量分別為642mm、693mm、652mm，比多年平均降雨量少23％～17％，屬于連續枯水年份，北山閘以上河道基本無水，在閘河自身缺水情況下無水可引，進一步加劇了華家湖水庫的干涸。

2.蒸發量大是造成水庫干涸的重要原因

華家湖水庫庫區及相鄰的閘河流域屬暖溫帶半濕潤季風氣候區，多年平均降水量833mm，多年平均蒸發量998mm，蒸發量大于降水量。水庫庫盆呈“碟子”狀，水面大，水深淺，在設計蓄水位33.9m時，水面面積4.1km2，水深約3m。據分析，水庫全年蓄水在設計蓄水位時，年理論蒸發量約300萬m3。水庫多年平均蒸發量大于來水量是造成水庫干涸的重要原因。

3.庫周地下水位大幅下降加大水庫下滲

華家湖庫區及周邊地層為第四紀覆蓋層，淺層地下水儲量不太豐富，屬裂隙、巖溶承壓水，埋深隨地面高程而異，早期一般在5～45m。進入20世紀80年代后，隨著周邊一批電廠等項目上馬，大量開采地下水，導致水庫周邊地下水位迅速下降，60～100m深的人畜飲用水井都取不到水。從時間上看，20世紀80年代后華家湖水庫的干涸與超量開采地下水幾乎同時期發生，可以判斷，水庫周邊區域地下水位大幅下降加大了水庫的滲漏量。

2011年實施的華家湖水庫庫區防滲處理及庫底整治工程，雖然尚未通過水庫蓄水檢驗，但基本可以確認，經過庫區防滲處理及庫底整治后，水庫垂直下滲量是正常的、有限的，不會出現大的滲漏通道影響水庫蓄水。

四、主要對策

根據淮北市城市藍線控制規劃，華家湖水庫藍線控制范圍395.1hm2。解決華家湖水庫連續干涸的問題對淮北市生態環境具有重要意義。考慮到水庫來水不足、地勢較高，水庫功能不再適宜承擔供水和調蓄任務，可作為涵養地水源和生態水域規劃利用。

針對華家湖水庫干涸成因，為維護華家湖水庫有正常水體，首先要解決其來水量明顯不足問題，有水才能形成穩定水面；其次要減少蒸發與滲漏，才可能保持正常水面；再者要在庫周開展水源涵養，修復和保護生態環境。按照生態補水、減少損失和水源涵養的主體思路，實施對策一是實施水庫補水，從根本上解決水庫水源不足問題；二是在水庫周邊植樹造林，涵養水源和營造景觀；三是在庫區開展防滲處理，盡可能減少庫水損失。其中生態補水最為關鍵。

1.生態補水方案

水源及規模。靠近華家湖水庫的調蓄場所及河流有東湖、中湖和閘河、龍河。閘河已實施“引閘入華”工程，龍河水質難以保證，東湖和中湖是淮水北調工程的重要調蓄場所，淮水北調工程實施后，可從東湖引水到華家湖水庫。綜合華家湖來水、庫容、蒸發、滲漏和淮水北調水源等因素，維持華家湖正常水面的補水工程設計規模約為6萬m3/d，補水流量0.8m3/s，控制水庫蓄水位在32.0～33.0m，可保持水庫水面在3.26～3.82km2，年均補給華家湖水量約500～1000萬m3。

線路及方案。華家湖補水工程從東湖南部取水，經泵站加壓后分別下穿龍河和閘河再入引閘入華明渠，自流進入華家湖。為減少干擾和征地拆遷，采用全封閉管道輸水。壓力管道長約3.2km，管徑為DN1000。

2.水源涵養方案

為涵養庫周水源、改善局地氣候、美化庫區環境，可在水庫周邊建設涵養林。根據華家湖水庫周邊地形和淮北市東部新城區城市藍線控制規劃，庫周涵養林具體分布在西、北、東三個方向，規劃分三期實施。一期為庫周及北面山地范圍，面積6360畝，庫周以種植風景樹與經濟樹為主；二期重點發展西面花鼓山及東面雙頂山、尖山、馬頭山涵養林，面積31740畝；三期重點發展閘河與龍岱河水系周邊涵養林，面積2310畝。

五、結論與建議

來水不足是造成華家湖水庫干涸的根本原因，為維持華家湖水庫有基本水體和基本水面，實施生態補水是關鍵。鑒于華家湖水庫干涸原因較多，尤其是地下水超采引起的滲漏問題較復雜；同時，考慮到2011年實施的庫區防滲處理及庫底整治工程尚未通過蓄水檢驗，建議今后加強水庫蓄水觀測，對水庫干涸原因進一步多方面分析論證，優化生態補水及水源涵養林建設方案

（作者單位：安徽省水利水電勘測設計院 230088）

（專欄編輯：王 適）