【摘要】近年來,為解決工程性缺水問題,推進西南等工程性缺水地區重點水源工程建設,國家和地方加大了水源工程規劃和建設,水源工程建設對區域水資源和水環境影響必定會帶來一定的影響,有必要研究其影響程度,趨利避害,充分發揮水源工程建設的作用。根據枧槽沖水庫工程建設實際情況,從水資源和水環境兩方面,研究工程建設對其影響作用。通過研究,枧槽沖水庫的建設可以有效的解決當地工程性缺水的問題,對提高區域水資源開發利用量和開發利用率作用均較大,對區域水資源時空分布及水文情勢的變化,帶來更多的是有利影響,對庫區和河段和下游河段水環境影響有限,在考慮下放生態環境水措施后,能維持河流水生生態系統不受破壞。
【關鍵詞】防洪措施;工程措施;非工程措施
1、建設項目概況
枧槽沖水庫工程灌區地處龍里縣南部,是龍里縣唯一連片的萬畝田壩,是貴州省30個主要糧食生產地之一。該灌區現狀無有效水源工程,多年來飽受旱災影響,給當地帶來較嚴重的經濟損失。因此興建水源可靠、以蓄水為主的枧槽沖水庫工程,是解決當地農田灌溉的關鍵,是必要的。
枧槽沖水庫位于龍里縣灣灘河鎮金批村樟林寨,所在河流為藕溪河,屬于長江流域烏江水系。槽沖水庫壩址以上集水面積為9km2,河長5.13km,主河道平均比降43.91‰。
藕溪河發源于云霧山,發源點高程1583.8m,河流自南向北流,在樟林寨附近轉而流向東北,在藕寨轉向東流,在江比匯入五道河。藕溪河全流域面積為33.9km2,主河長12.5km,河道加權平均坡降為13.49‰。
枧槽沖水庫工程的主要任務是農田灌溉及農村人畜飲水。解決龍里縣灣灘河鎮8850畝農田多年平均303萬m3的灌溉用水,和下游10003人、3177頭大牲畜、9533頭小牲畜的55萬m3人畜飲水問題。
枧槽沖水庫總庫容404萬m3,興利庫容337萬m3,死庫容16萬m3。
2、工程建設對區域水資源影響分析
2.1 區域水資源開發利用現狀分析
藕溪河全流域集水面積為33.9km2,根據鄰近雨量站降水分析和區域等值線圖,藕溪河流域多年平均降水量為1243mm,多年平均年徑流深為665mm。經計算得藕溪河流域多年平均徑流量2254萬m3。
藕溪河流域內總人口7738人,全為農村人口,大牲畜2250頭,小牲畜6300頭。藕溪河流域現內現有小(2)型以上水利工程3座,分別為犀牛磨角水庫、柏秧沖水庫和苗沖水庫。藕溪河流域通過蓄、引、提水工程等進行灌溉的有效灌面4040畝,全為水田。藕溪河流域農村人畜生活用水量為24.8萬m3/a;多年平均灌溉用水量為202.7萬m3/a。藕溪河流域年用水量合計227.5萬m3,用水量占流域多年平均水資源量2254萬m3的10%。 綜上分析區域水資源開發利用程度一般。
2.2 對提高區域水資源開發利用狀況分析
根據前述分析,枧槽沖水庫工程建成后,增加藕溪河流域區域水資源開發利用量358萬m3,使區域水資源開發利用量從現狀的227.5萬m3,提高到585.5萬m3,使區域水資源開發利用率從現狀的10%,提高到26%。因此,枧槽沖水庫工程的建設,對提高區域水資源開發利用量和開發利用率作用均較大。
枧槽沖水庫所在流域現狀內水資源開發程度較低,枧槽沖水庫修建后,可通過自流方式進行供水和灌溉,水量滿足受水區需水要求,同時還具有運行成本低等優點。枧槽沖水庫的建設,可提高區域水資源開發利用率較低的狀況,滿足設計供水對象需水要求,為支撐區域經濟社會發展創造有利水利條件,符合區域水資源開發條件。
2.3 對區域水資源總量影響分析
枧槽沖水庫設計取用水量為358萬m3/a,占藕溪河流域多年平均水資源總量2254萬m3的16%,占取水口設計水平年入庫徑流量574萬m3的70%。取水對壩址處水資源總量影響大,但是工程設計取水量僅占分析區域多年平均水資源總量16%,對流域的水資源狀況影響較小。興建本工程帶來的社會、經濟和生態效益是十分顯著的,有利于該區域經濟的可持續發展。
2.4 對水量時空分布與水文情勢的影響
枧槽沖水庫為完全多年調節水庫,水庫建成后,通過蓄水和調節使天然徑流量進行重新分配,使庫區及壩址以下河段水量時空分布及水文情勢均發生變化。
水庫壩址以上集水面積9km2,水庫修建后上游原本為山區河流水體轉變為水庫相對靜止性水體,對水體的性質及水體功能產生一定影響。同時由于水庫優越的調節性能,可以顯著的提高下游河道的枯季徑流,改善了水資源的分配狀況。同時提高壩下斷面最小月枯期流量,整體上可改善下游水環境質量。
建庫后洪水期間庫區段水流流速明顯降低,壩址下游處由于水位高差較大,水流較紊亂,設計時考慮了下游消能區的防護設計,通過挑流消能措施使得水流與下游河流平順相接,并且壩后河床、由于庫區水位的抬高,水面變寬,相對于天然河道來說有較大的改變,且河道由自然行洪變為由人工修建的泄洪通道行洪,因此本工程的建設將對該河段水流形態、流速及泥沙淤積造成較大的變化。
流域屬典型的山區雨源型河流,徑流由降水補給,徑流特性與降水特性基本一致,即年際變化小而年內分配不均,徑流主要集中在4~9月,來水比較集中,豐枯水期徑流量差別很大。水庫建成后,通過水庫調節改變了徑流的年內分配,豐水期充足的水資源蓄積在庫中,提高供水地區各行業的用水保證率;同時水庫的滯洪削峰作用,使年內徑流分配更加合理。所以,這種水量時空分布及水文情勢的變化,對區域水資源合理利用帶來更多的是有利影響。
3、工程建設對區域水環境影響分析
3.1 對庫區河段水環境影響分析
水庫蓄水后,水流變緩,污染物沉降作用增強,使河流生態系統變為水庫生態系統,從而生存于庫區的水生生物也隨著生境的改變而發生相應變化。經初步預測,水庫在建成投入使用后將處于平~中營養水平,由于水庫水環境容量的增大以及水量利用率的加大,TP濃度比現狀值要好,建庫后短期內水質不會發生水體富營養化。為保證供水區安全用水,水庫建成后防止水庫富營養化的措施實施很重要,應指導農民科學、合理地使用農藥和化肥,提倡使用低毒、高效、低殘留的生態型農藥,以減少農業面污染總量;加大水土保持力度,控制上游污染物的排放,作好上游的污染治理,同時加大環境保護力度,提高公眾的環境保護意識,嚴防水庫向富營養化發展。
3.2 對下游河段水環境影響分析
大壩建成蓄水后,將引起下游河道水文情勢變化,壩址下游水量減少,將形成減水河段,河道變窄。水體納污能力與水量變化有著十分密切的關系,水庫取水后減少了下游河段的水量,直接和間接地影響水體的自凈和承納污染物的能力,在同等入河排污條件下可能產生水資源質量下降的問題。
枧槽沖水庫工程設計考慮了下放生態環境用水,下放的生態流量按多年平均流量的10%,即0.019 m3/s,大于保證率P=90%最小月枯水流量0.015 m3/s,因此,壩址下游河段不會因總徑流量減少而減小納污能力,不會造成壩址下游河段水質的惡化。在考慮下放生態環境水措施后,能維持河流水生生態系統不受破壞。
4、結論
枧槽沖水庫的建設可以有效的解決當地工程性缺水的問題,促進當地經濟的發展,提高人民生活水平,促進農業高產、穩產,對構建和諧社會主義社會具有極其重要的地位。通過前面的分析可以看出,枧槽沖水庫工程的建設,對提高區域水資源開發利用量和開發利用率作用均較大,對流域的水資源狀況影響較小,對區域水資源時空分布及水文情勢的變化,帶來更多的是有利影響;枧槽沖水庫工程的建設,對庫區和河段和下游河段水環境影響有限,在考慮下放生態環境水措施后,能維持河流水生生態系統不受破壞。
作者簡介:張中杰 男 出生年月:1980.10 籍貫 河南省太康縣 漢 本科 現任職稱:工程師, 主要從事和研究方向:水文與水資源工程。