錢睿智 王永東 顧春鋒
揚州市過境水資源量分析評價
錢睿智王永東顧春鋒
揚州市位于淮河和長江兩大流域交匯處,既是淮河入江的洪水走廊,又為江水北送的輸水通道,過境水資源量豐富。長江依境東流,淮河入江水道和京杭大運河縱貫全境,南水北調東線一期工程利用境內京杭運河、三陽河等骨干河道引江北送。作為國家南水北調以及江蘇省江水北調共同的水源地和輸水干線所在地,揚州市過境水資源在國家和江蘇省的水資源調配戰略和防洪減災體系中具有重要地位。
由水資源分區可知,揚州市處于長江、淮河兩大流域的下游,以京杭大運河、江淮分水嶺、揚州城區潤揚路、老328國道為界分為四個四級水資源區,分別為高寶湖區、里下河腹部區、儀六區和通南沿江區(揚),此外考慮京杭大運河的所處位置和調度情況,將京杭大運河也作為一個區域進行分析。
揚州市過境水主要經過高寶湖區和里下河地區,高寶湖區入境水量中大部分不能被利用,特別是洪水期,作為洪水走廊,大量洪水棄水經入江水道排泄入江;里下河區入境水量作為可利用水量對工農業生產貢獻巨大,尤其是灌溉期對里下河運東灌區的灌溉用水提供了可靠保證,因此,過境水量的合理化開發利用顯得尤為重要。
高寶湖區主要是淮河入江水道承接淮河下泄洪水入江;京杭大運河作為南水北調重要的輸水通道,過境水量江水部分從涇河往北出揚州市,部分沿大運河東堤閘壩、涵洞、泵站入里下河腹部區,過境水量淮水從涇河往南入揚州境內后通過芒稻閘入江;里下河腹部區入境水量部分來自京杭大運河,部分來自江都東閘引江,從揚州泰州市際交界處出境;儀六區水系和通南沿江區(揚)相對封閉,暫不考慮過境水量。各計算單元過境水量計算方法如下:
(1)高寶湖區過境水量根據已設的國家水文站作為控制斷面計算水量。入境斷面選擇三河閘(中渡)、出境以萬福閘、金灣閘、太平閘為控制斷面。
(2)京杭大運河過境水量以涇河、江都抽水站、芒稻閘作為控制斷面進行計算,按水源類型劃分為江水和淮水兩部分。
江水:入境水量以江都抽水站的引江水量進行統計,出境水量以涇河的北送水量進行統計,兩者的差值作為入里下河的部分江水量。
淮水:入境水量以涇河的南下水量進行統計,出境水量以芒稻閘排泄水量與江都樞紐發電水量之和扣除江都抽水站排澇水量進行統計,出入境水量的差值作為入里下河的淮水量。
(3)里下河腹部區過境水量(江水)分為兩條線路計算:一是京杭大運河,以江都抽水站和涇河站控制京杭大運河,此段的引江水量作為引入里下河腹部區的入境水量,出境水量通過巡測資料推算(具體方法見巡測資料分析);二是新通揚運河,以江都東閘和宜陵閘控制新通揚運河,江都東閘引江水量作為里下河腹部區入境水量,宜陵閘出閘流量作為出境水量。
里下河腹部區過境水量(淮水),入境水量為京杭大運河入里下河的淮水量,出境水量線路:一是同江水出境線路見巡測資料分析,二是江都抽水站排澇水量。
(4)儀六區水系和通南沿江區(揚)相對封閉,暫不考慮過境水量。
通過分區計算,大致推得全市的年入境水量為229.2億m3,年出境水量為271.0億m3,年凈出水量約為41.8億m3。其中主要為高寶湖區的過境水量。
揚州市過境水量逐月分配見表1。
揚州地區過境水量除里下河出境水量外均受閘壩控制監測,根據現有的里下河區沿揚州市界的巡測資料,對揚州地區的里下河出境水量進行統計分析。
1.巡測方案
通過事先規劃與實地查勘,沿揚州市與周邊地區交界布設了一條巡測線路,從位處揚泰交界新通揚運河北岸出發到興化市沙溝鎮的西側巡測線,該巡測線共有18個測流斷面,這些斷面幾乎控制了揚州市里下河腹部地區出境的水流情況。
2.巡測成果
2010年9月初、11月初、2011年2月下旬、2013年12月下旬和2014年7月下旬分別進行了五次全斷面流量測量。
五次實測成果:第一次巡測斷面出境流量為69m3/s;第二次巡測斷面出境流量為170m3/s;第三次巡測斷面出境流量為85m3/s;第四次巡測斷面出境流量為96m3/s;第五次巡測斷面出境流量為217m3/s。
第一次巡測時間為2010年9月初,處在汛期且里下河地區剛經歷過一次較強的降水過程,河道水位接近警戒水位,沿運涵閘基本關閉,引江停止,故出境流量相對較小。該次巡測結果可基本反映揚州市里下河豐水期的出境水量特點。
第二次巡測時間為2010年11月9~11日,進入枯水期已一個月有余,離上次較強降水過程已相隔兩個月,這時已明顯出現秋旱現象。加之里下河地區正是秋種季節,大片農田需要灌溉,江都水利樞紐引江不息,來水量較大。而位于揚州市下游廣袤的泰州市里下河地區也因大量的農業用水加大了與揚州市的水位落差,出境流量也比平常明顯增大。

表1 揚州市過境水量逐月分配表 (單位:億m3)
第三次巡測是在2011年春節假期剛結束時組織實施的,這時農業用水有限,也沒有較強降水的影響,水利工程常態化運行,出境水流處在相對平衡的平穩時期。
第四次巡測安排在2013年12月下旬,和第三次巡測條件相似,出境水流較為平穩,所得流量也互為驗證。
第五次巡測是在2014年7月下旬,此時雖為汛期,但里下河地區降水量偏少、水位較低,江都樞紐引江水量較大,故揚州市出境流量明顯增大,其與里下河地區非汛期灌溉時的出境流量基本相當。
據分析,一般情況下,揚州市每年的排澇期約有1個月,灌溉期約有5個月,其余的6個月大致屬于平穩期。
前三次巡測大致分布在上述三個時期內,第四次巡測驗證了平穩期用水,第五次巡測驗證了灌溉期用水,用時間加權計算,可以推得揚州市里下河區各河道出境流量約為132m3/s,折算成年出境水量為41.63 億m3。
過境水量反映了區域水情特征,包括上游來水情勢及在工程控制條件下經耗用水后的泄放情況。不同水平年的過境水量固然有差異,但一年中除汛期特殊水雨情外,上游來水、向下游排泄情勢存在一定的規律,與區域水情特征關系密切,這些相互關系都是建立在獲取充足的水文要素觀測資料的條件下分析得出的。
揚州市里下河出境水量僅通過四五次巡測,還不能完全掌握其時空變化。要準確掌握揚州市的進出水流的變化規律和進出水量大小,應當在較長的時期內,按照交界巡測線路,根據水情、工情變化,適時安排流量測驗。在積累一定資料后,對測量成果進行綜合分析,尋找水量與有關水文要素的關系,才能更準確地推算出、入境水量,從而對防洪排澇、水資源開發利用及合理配置和水利工程規劃管理等提供科學依據■
(作者單位:江蘇省水文水資源勘測局揚州分局225002)