銅陵橫埠河流域生態(tài)流量分析與調(diào)度

錢筱暄 孫傳輝 許承娟 許一

摘 要：基于橫埠河試點河流生態(tài)流量研究與調(diào)度，開展橫埠河生態(tài)流量保障實施方案研究，明確了生態(tài)流量調(diào)度職責(zé)和調(diào)度實施方案，為保障區(qū)域河湖健康和生態(tài)環(huán)境提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：橫埠河;生態(tài)流量;調(diào)度方案

中圖分類號 TV213.4;X143 文獻標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）20-0142-02

為貫徹水利部關(guān)于開展編制重點河湖生態(tài)流量（水量）保障實施方案的文件精神，切實保障河湖健康，改善生態(tài)環(huán)境，銅陵市以橫埠河試點研究河湖生態(tài)流量保障實施方案。方案主要基于試點河流生態(tài)流量監(jiān)測評價結(jié)果，以管控河流水資源開發(fā)利用強度為核心，以明確主要控制斷面生態(tài)流量（水量）的保障水源及保障方式為重點，制定生態(tài)流量管控措施，明確生態(tài)流量調(diào)度管理職責(zé)、調(diào)度實施主體與監(jiān)管責(zé)任以及保障措施。

1 橫埠河流域基本概況

橫埠河流域原屬于樅陽縣，2018年10月樅陽縣周潭、老洲、陳瑤湖等3鎮(zhèn)劃歸銅陵市郊區(qū)，至此橫埠河流域由樅陽縣和銅陵市郊區(qū)2縣區(qū)級行政單位共同管轄。橫埠河流域由樅陽縣東北與無為縣搭界的三官山西麓發(fā)源，經(jīng)馬鞍山水庫、橫埠后河等最終進入楓沙湖和陳瑤湖。流域范圍主要分為橫埠河流域和馬鞍山水庫流域。

1.1 橫埠河流域 橫埠河西與白蕩湖水系為界，北與巢湖、西河水系為鄰，東、南濱臨長江，構(gòu)成陳瑤湖水系。橫埠河源出樅陽縣東北與無為縣搭界的三官山西麓，南流經(jīng)馬鞍山水庫，至毛竹園右納錢鋪河。折東南經(jīng)橫埠至九兒潭分2支，南支稱橫埠前河，南流至李家溝，匯入湯溝河后經(jīng)湖東閘注入長江;東支稱橫埠后河為主流，至姜家嘴分為2支，南支經(jīng)鎮(zhèn)口折東北流，于雙河口入小陳瑤湖，左納楓沙湖，北支經(jīng)蝦兒港、青山頭入楓沙湖，再經(jīng)壕斷沖與小陳瑤湖一并匯入新后河，再納竹絲湖來水，于土橋南經(jīng)梳妝臺閘注入長江。橫埠河長35.8km，河寬40～120m，洪水深度2～5m，枯水深0～0.5m，比降為1/5000～1/8000。沿河有錢鋪鎮(zhèn)、周潭鎮(zhèn)、橫埠鎮(zhèn)、老洲鎮(zhèn)、陳瑤湖鎮(zhèn)和湯溝鎮(zhèn)。

1.2 馬鞍山水庫 馬鞍山水庫位于樅陽縣橫埠鎮(zhèn)橫埠河上游，官塘村境內(nèi)，屬長江流域陳瑤湖水系。水庫控制來水面積42.2km2，總庫容1004萬m3。馬鞍山水庫是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電等綜合利用的中型水庫。水庫正常蓄水位為51.7m，死水位44.4m。馬鞍山水庫設(shè)計灌溉面積2200hm2，2018年實際灌溉面積約666.67hm2。

2 生態(tài)流量

2.1 控制斷面選取 目前橫埠河流域沒有水文（流量）站，根據(jù)橫埠河流域水系特點，考慮到在重大水利工程節(jié)點選取控制斷面，因此選擇將馬鞍山水庫壩址作為控制斷面。

2.2 河段生態(tài)功能需水 生態(tài)環(huán)境需水包括維系河道一定功能需水量和其他河道內(nèi)生產(chǎn)用水，其中維系河道一定功能需水量包括生態(tài)基流、稀釋凈化需水量;河道內(nèi)生產(chǎn)需水量主要包括航運、水力發(fā)電需水等。根據(jù)實地調(diào)查，橫埠河雖承接了橫埠污水處理廠等排放廢污水，但沿岸均為農(nóng)業(yè)用水，因此不考慮水環(huán)境容量問題。橫埠河河道生態(tài)需水主要是維系河道一定功能的生態(tài)基流需水。區(qū)間主要涉及橫埠河馬鞍山水庫壩址以及橫埠河入楓沙湖、陳瑤湖處。

2.3 生態(tài)流量計算 根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)范》（SL/Z712-2014），結(jié)合馬鞍山水庫壩址斷面附近的實測水文系列資料，選用蒙大拿法計算最小下泄流量（生態(tài)流量）。

2.3.1 來水量 由于分析范圍無相關(guān)水文資料，年來水量無法統(tǒng)計分析，因此主要計算馬鞍山水庫控制來水面積內(nèi)的來水量。馬鞍山水庫控制來水面積42.2km2。據(jù)橫埠和錢家橋雨量站估算，馬鞍山多年平均來水量3323.5萬m3，最大來水量7869.8萬m3（1991年），最小來水量1400.8萬m3（1978年）。對缺乏長系列實測資料的水利工程控制斷面采用蒙大拿法進行計算分析，取多年平均流量的10%作為控制斷面最小下泄流量，汛期（5—9月）最小下泄流量取多年平均流量的30%，非汛期（10—4月）取多年平均流量的10%，由此計算控制斷面的最小下泄流量。

計算得到橫埠河汛期（4—10月）最小下泄流量0.33m3/s，非汛期（11—3月）0.11m3/s，以此作為橫埠河生態(tài)流量，得到全年汛期生態(tài)需水量為436萬m3，非汛期生態(tài)需水量為201萬m3。

2.3.2 生態(tài)流量泄放方式 馬鞍山水庫底流隧洞位于大壩左端的山體與大壩交界處，建成于1964年，洞長145m，為有壓隧洞，隧洞進口底高程為44.4m，出口底高程為43m，設(shè)計流量3.5m3/s，最大流量5.0m3/s，完全可以滿足生態(tài)流量放水要求。為完善橫埠河控制斷面生態(tài)流量監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施、建立健全預(yù)警機制和分級管理運行機制，需要對控制斷面流量實時監(jiān)測和動態(tài)調(diào)度，落實其生態(tài)用水需求，保障生態(tài)基流達到目標(biāo)控制值。通過馬鞍山水庫底流隧洞控制瞬時泄放生態(tài)流量較為困難，因此通過旬控制或月控制來泄放生態(tài)流量。非汛期，通過馬鞍山水庫底流隧洞保證旬最少泄放9.5萬m3水量，月最少泄放28.5萬m3水量;汛期，通過馬鞍山水庫底流隧洞保證旬最少泄放水量28.5萬m3，月最少泄放水量85.5萬m3。

3 生態(tài)流量調(diào)度

生態(tài)流量調(diào)度是一項系統(tǒng)工程，涉及水量保障、水質(zhì)改善等多重目標(biāo)，需要流域各級各部門采取工程、管理等綜合措施。橫埠河生態(tài)流量調(diào)度主管部門為銅陵市水利局，調(diào)度機構(gòu)為樅陽縣水利局以及馬鞍山水庫管理處，各單位協(xié)調(diào)配合完成生態(tài)流量調(diào)度。

3.1 調(diào)度方式 銅陵市水利局負責(zé)橫埠河生態(tài)流量調(diào)度試點方案的指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和監(jiān)管，蕪湖水文局負責(zé)橫埠河生態(tài)流量控制斷面的監(jiān)測，樅陽縣水利局進行橫埠河生態(tài)流量調(diào)度試點，樅陽縣水利局負責(zé)下達調(diào)度指令，馬鞍山水庫管理處負責(zé)執(zhí)行指令。

3.1.1 河道內(nèi)涉水工程調(diào)度試點方案 當(dāng)橫埠河生態(tài)流量監(jiān)測斷面流量小于生態(tài)流量黃色預(yù)警閾值且流量有繼續(xù)減少趨勢，或監(jiān)測流量小于橙色預(yù)警閾值時，蕪湖水文水資源局立即將監(jiān)測到的流量與水位實時數(shù)據(jù)經(jīng)核實后發(fā)送至銅陵市水利局。水利局接收信息后，立即啟動生態(tài)流量調(diào)度程序，將監(jiān)測斷面信息進行匯總分析，并根據(jù)實時流量大小提出生態(tài)需水流量，并以電報的形式發(fā)送至樅陽縣水利局。樅陽縣水利局接收電報后，綜合協(xié)調(diào)本次橫埠河生態(tài)需水流量大小，并向馬鞍山水庫管理處下達調(diào)令。馬鞍山水庫管理處接收調(diào)令后，開啟馬鞍山水庫輸水隧洞進水閘門，下泄生態(tài)流量進入橫埠河進行生態(tài)補水。當(dāng)橫埠河大橋控制斷面實時流量開始回升至預(yù)警閾值以上，且連續(xù)5d平均流量持續(xù)上升，預(yù)警逐級降低至撤銷，馬鞍山水庫關(guān)閉閘門，完成本次生態(tài)流量調(diào)度。若經(jīng)過以上工程調(diào)度方案的實施仍不能滿足下游生態(tài)流量管控目標(biāo)，則應(yīng)按照河道外用水管控要求實施調(diào)度管理。

3.1.2 河道外用水管控要求 枯水期、農(nóng)灌用水高峰期及特枯年情景下，已采取工程調(diào)度仍無法滿足生態(tài)基流時，啟用河道外用水管控措施，應(yīng)逐步減少控制斷面以上農(nóng)業(yè)取水口取水量，對沿河引水涵閘、提水泵站實行限制引、提水。

3.2 責(zé)任主體及保障 橫埠河大橋控制斷面生態(tài)流量的保障責(zé)任主體為銅陵市水利局，負責(zé)橫埠河生態(tài)流量調(diào)度的統(tǒng)一部署和協(xié)調(diào)工作。樅陽縣水利局為橫埠河生態(tài)流量調(diào)度的執(zhí)行主管部門，負責(zé)接收市水利局報送的生態(tài)流量調(diào)度申請，根據(jù)當(dāng)前供水調(diào)度計劃，統(tǒng)一協(xié)調(diào)下達生態(tài)流量調(diào)度指令至馬鞍山水庫管理處。馬鞍山水庫管理處是橫埠河生態(tài)流量調(diào)度的具體執(zhí)行部門之一，職責(zé)是及時執(zhí)行調(diào)度指令，開啟輸水隧洞進水閘門，下泄生態(tài)流量。

（責(zé)編：徐世紅）