龍河口引水工程水資源優(yōu)化配置研究

（淮河流域水資源保護(hù)局淮河水資源保護(hù)科學(xué)研究所 蚌埠 233001）

1 引言

為提高用水效率，實(shí)現(xiàn)水資源高效利用，保護(hù)水資源和水生態(tài)環(huán)境，規(guī)范用水行為，維護(hù)灌區(qū)傳統(tǒng)用水權(quán)益和保障合肥經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展安全用水，安徽省水利廳組織編制了《安徽省中西部重點(diǎn)區(qū)域及淠史杭灌區(qū)水量分配方案》，2011年9月省政府以皖政辦秘〔2011〕151 號文進(jìn)行了批復(fù)。根據(jù)批復(fù)方案，龍河口水庫在50%和80%保證率下分別向合肥市分配水量1.2 億m3和0.8 億m3。

鑒于省會城市重要地位和近年來合肥經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展態(tài)勢，合肥市現(xiàn)狀城市供水主要依托董鋪和大房郢水庫引上游淠河灌區(qū)水源，隨著城市供水量的持續(xù)擴(kuò)大，根據(jù)安徽省及合肥市水資源規(guī)劃，規(guī)劃合肥市是由淠河、杭埠河和長江水源共同供給的多水源保障城市，龍河口引水工程的任務(wù)是將《安徽省中西部重點(diǎn)區(qū)域及淠史杭灌區(qū)水量分配方案》中分配給合肥市的水量輸送至合肥市內(nèi)，以滿足省會合肥持續(xù)擴(kuò)大的供水需求。

工程起點(diǎn)位于萬佛湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)內(nèi)，為盡量減輕引水工程對漁業(yè)資源和保護(hù)區(qū)產(chǎn)生的不利影響，本研究對引水方案進(jìn)行了優(yōu)化。

2 工程及保護(hù)區(qū)概況

龍河口引水工程起點(diǎn)位于六安市舒城縣龍河口水庫落花沖副壩附近，穿杭北干渠、豐樂河，終點(diǎn)位于合肥市肥西縣磨墩水庫。工程輸水管道總長約52.1km，全線除進(jìn)口段0.4km 隧洞、穿杭埠河北岸張莊附近山體1.4km 隧洞外，其余均為埋管道。輸水管道采用PCCP 管，全線采取單管埋設(shè)，管徑2.4m。

2011年8月8 日，農(nóng)業(yè)部以《農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于公布第4 批國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)面積范圍和功能分區(qū)的通知》（農(nóng)辦漁〔2011〕87 號）批準(zhǔn)建立萬佛湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)范圍為龍河口水庫全部水域，總面積4800hm2；核心區(qū)面積800hm2，位于萬佛湖上游五顯河入口；核心區(qū)以外區(qū)域均為實(shí)驗(yàn)區(qū)，面積約4000hm2。萬佛湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象為黃尾密鲴和翹嘴鲌。特別保護(hù)期是每年的3月1日—6月30日。

龍河口引水工程在萬佛湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)核心區(qū)內(nèi)沒有工程建設(shè)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)的建設(shè)內(nèi)容主要是取水口部分工程，具體為引渠段、閘室段及部分涉水洞身段，引渠及管道工程長度共計(jì)461m，樁號為0-412.109～0+049；取水口閘室占用保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)面積約200m2。取水口設(shè)于龍河口水庫北岸落花沖副壩東側(cè)約130m 處。

3 引水后水文情勢變化

3.1 龍河口水庫調(diào)度運(yùn)行原則

龍河口水庫控制面積1120km2，總庫容9.03 億m3，防洪庫容3.87 億m3，興利庫容4.65 億m3。水庫除險(xiǎn)加固前防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，大壩存在隱患等問題，水庫一直降低設(shè)計(jì)興利水位至 65.5m（本部分所用高程為吳淞高程系）運(yùn)行，減少了興利庫容1.25 億m3，除險(xiǎn)加固工程完成后，興利水位由65.0m 恢復(fù)至68.3m 運(yùn)行，水庫加固后較加固前增加興利庫容1.25億m3。水庫現(xiàn)狀除防洪外主要功能為下游杭埠河灌區(qū)136.6 萬畝農(nóng)田提供灌溉水源，隨著龍河口引水工程的建設(shè)，龍河口水庫未來城市供水和農(nóng)業(yè)供水比例將發(fā)生變化，并增加向下游杭埠河生態(tài)補(bǔ)水功能，水庫功能將發(fā)生一定的變化，需要制定新的供水調(diào)度方案來適應(yīng)新的形勢。本工程總體具備向合肥市供水1.2 億m3的能力，但根據(jù)水量調(diào)算以及《安徽省中西部重點(diǎn)區(qū)域及淠史杭灌區(qū)水量分配方案》分配水量的要求，80%保證率下，在滿足農(nóng)業(yè)供水的同時，可向合肥市供水0.8 億m3，故在后續(xù)的水庫調(diào)度運(yùn)行中要根據(jù)水庫來水情況、水庫蓄水情況以及農(nóng)業(yè)灌溉需求情況，合理調(diào)度本年度后期向合肥市的供水量。

3.2 引水后水庫水文情勢變化情況

本工程建成引水后，水庫蓄水量、庫水位、庫面面積均發(fā)生變化。

P=50%典型年，龍河口水庫需滿足農(nóng)業(yè)用水，并向合肥市供水1.2 億m3。水庫逐月蓄水量有所減小，減少幅度為0～12.2%。蓄水量減少主要集中在非汛期1—3月，減小幅度為6.5%～12.2%。庫水位、庫面面積變化趨勢與蓄水量變化一致。庫水位減少幅度為0～1.97%，庫水位減少主要集中在非汛期1—3月，4—7月、9—10月庫水位不變。庫面面積減少幅度為0～7.15%，庫面面積減少主要集中在非汛期1—4月及8月，4—7月、9—10月庫面面積不變（見圖1）。

P=80%典型年，龍河口水庫需滿足農(nóng)業(yè)用水，并向合肥市供水0.8 億m3。水庫逐月蓄水量有所減小，減少幅度為6.23%～62.28%。庫水位、庫面面積變化趨勢與蓄水量變化一致。庫水位減少幅度為0.86%～9.72%。庫面面積減少幅度為3.47%～42.82%（圖2）。

P=95%典型年，龍河口水庫需向合肥市供水0.8 億m3，農(nóng)業(yè)用水不再保證。大部分月份蓄水量有所減小，減少幅度為0～17.9%。庫水位、庫面面積變化趨勢與蓄水量變化一致。庫水位減少幅度為0～2%，減小幅度最大出現(xiàn)在8月份；庫面面積減少幅度為0～14.2%，減小幅度最大出現(xiàn)在8月份（圖3）。

綜上分析，本工程運(yùn)行后，龍河口水庫向合肥市及舒城縣增加供水量，各典型年龍河口水庫蓄水量、庫水位及庫面面積均有所減少，50%及95%典型年蓄水量、水位及庫面面積變化相對較小，水庫蓄水量減小幅度在20%以內(nèi)，水庫水位減小幅度在2%以內(nèi)，水庫面積減小幅度在15%以內(nèi)；80%典型年蓄水量、水位及庫面面積變化明顯，水庫蓄水量減小幅度最大達(dá)62.28%，水庫水位最大減小6.03m，最大減小比例為9.72%；本工程引水將降低庫區(qū)蓄水量和水位，減小庫面面積，會對水產(chǎn)種質(zhì)資源產(chǎn)生一定的不利影響。

4 引水方案優(yōu)化

根據(jù)上述分析可知，工程運(yùn)行（引水方案為P=50%典型年每天引水40 萬m3，P=80%典型年每天引水30 萬m3）后，疊加農(nóng)業(yè)供水后的P=80%典型年水文情勢變化最大，為最不利情況。為減小引水對龍河口水庫及保護(hù)區(qū)魚類的影響，對P=80%典型年4—8月份（魚類產(chǎn)卵期）引水方案進(jìn)行了優(yōu)化，具體方案為：

4月1日—6月14日期間庫水位低于68m 則限制引水，保證本工程引水量與灌溉水量之和不超過工程前灌溉水量；6月15日—8月31日主汛期期間庫水位低于66m 則限制引水，保證本工程引水量與灌溉水量之和不超過工程前灌溉水量。

圖1 P=50%典型年工程引水前后龍河口水庫水文情勢變化圖

圖2 P=80%典型年工程引水前后龍河口水庫水文情勢變化圖

圖3 P=95%典型年工程引水前后龍河口水庫水文情勢變化圖

圖4 優(yōu)化引水方案后P=80%典型年工程引水前后龍河口水庫水文情勢變化圖

引水方案優(yōu)化后，P=80%典型年龍河口水庫逐月蓄水量有所減小，減少幅度為5.57%～33.92%。庫水位、庫面面積變化趨勢與蓄水量變化一致。庫水位減少幅度為0.77%～5.56%。庫面面積減少幅度為3.10%～18.38%（圖4）。

從圖中可以明顯看出，引水方案優(yōu)化后，工程對龍河口水庫水文情勢的影響程度較優(yōu)化前減小很多，優(yōu)化效果明顯，也進(jìn)一步減小了枯水年引水對魚類的影響。

5 引水工程對漁業(yè)資源和保護(hù)區(qū)的影響

5.1 引水工程對漁業(yè)資源的影響

根據(jù)上述分析，引水方案經(jīng)優(yōu)化后，工程運(yùn)行期間龍河口水庫仍然保持深水、靜止水體的水庫特征，且水質(zhì)不會惡化，不會影響魚類的區(qū)系組成。P=50%典型年不會對魚類種群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響，P=80%典型年會使溪流魚類的比重上升，P=95%典型年相較P=80%典型年對魚類的影響小。引水工程造成浮游植物損失的魚產(chǎn)力約為0.44kg/a，浮游動物損失的魚產(chǎn)力約為49.61kg/a，底棲生物損失的魚產(chǎn)力約為14427kg/a，總計(jì)損失魚產(chǎn)力14.48t/a。工程運(yùn)行對魚類繁殖的影響主要體現(xiàn)在P=80%典型年，表現(xiàn)為產(chǎn)卵場所總體減少的同時，產(chǎn)粘性卵和沉性卵的魚類如鯉、鯽、中華青鳉、中華沙塘鱧、吻蝦虎魚、泥鰍等繁殖場所比重會有所增加。在P=80%典型年，工程可為仔稚魚提供更多庇護(hù)場所，而其他年份影響不大。

5.2 引水工程對保護(hù)區(qū)的影響

萬佛湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象為黃尾密鲴和翹嘴鲌。工程對黃尾密鲴的棲息地、餌料及越冬活動影響很小，但P=80%典型年時對其繁殖產(chǎn)生一定影響。工程運(yùn)行對翹嘴鲌棲息地、繁殖、越冬的影響很小，P=80%典型年時會增加翹嘴鲌的餌料資源。

工程運(yùn)行后，P=80%典型年工程對保護(hù)區(qū)魚類繁殖及群落組成存在一定影響，但不會造成生態(tài)系統(tǒng)的改變及生物多樣性喪失，而其他年份對保護(hù)區(qū)的影響很小，因此，不會對保護(hù)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生明顯不利影響。

6 結(jié)語

龍河口引水工程在P=80%典型年時對保護(hù)區(qū)魚類繁殖及群落組成存在一定影響，本研究通過對引水方案進(jìn)行優(yōu)化，在保護(hù)及補(bǔ)充措施得以落實(shí)的前提下，可有效減輕項(xiàng)目對保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象及其他水生生物的影響■