汶上泉河南支補水工程人工湖興利調節計算方法

蘇曉輝 徐傳琦 胡歆揚

（1.濟寧市水利事業發展中心 濟寧 272000 2.安徽海宏水務科技有限公司 合肥 230041 3.綠水青山水務有限公司 濟南 250014）

1 基本情況

泉河屬梁濟運河支流、南四湖流域，縱貫汶上縣南北，是汶上縣主要的防洪除澇及引汶灌溉補源河道之一，歷史上泉河是以泉為主要水源的河流，共有泉十一個。泉河總長66.9km，流域面積626km2，有支流11 條：紅沙河、郭洼溝、八里溝、長橋溝、高家河、大寨溝、鄭樓溝、錢村溝、黑泥溝、沙溝、大寨溝；泉河南支上游起寧陽、兗州、汶上三縣交界處至鵝河入泉河，全長24.708km，流域面積231km2，共有支溝5 條：黃洼溝、朱家溝子、王全溝、徐村溝、陳村溝。

泉河南支生態補水工程人工湖位于泉河南支河道左岸樁號7+964～8+837，與泉河南支河道聯通，擴大水面形成湖面，項目建成后湖區總面積約336 畝，水面面積約253.26 畝。

2 水文資料的收集

泉河流域內沒有實測流量資料，流域內有汶上雨量站，具有1952—2013年實測逐月降水量統計資料，流域附近有后營水文站，具有1980—2016年實測歷年逐月水面蒸發量資料。

3 興利調節計算原理

3.1 天然凈流量

人工湖控制流域面積194.6km2，流域內沒有實測徑流量資料，所以需要根據等值線圖查算，人工湖流域徑流深為72.9mm，參照實測降雨頻率曲線參數推求水庫天然徑流量頻率曲線參數，經計算，人工湖控制流域天然徑流量均值為1418.63m3，Cv=0.31，Cs=2Cv。

按不同保證率下的年降雨量去降雨系列中尋找典型年，泉河南支流域50%保證率徑流典型年選用1980年，75%保證率典型年選用1987年，90%保證率典型年選用1989年。根據不同典型年降雨量的年內分配對人工湖不同頻率天然徑流量進行年內分配，天然徑流量成果見表1。

表1 人工湖不同頻率天然徑流量設計典型年成果表

3.2 相關基礎資料收集

根據地方資料，人工湖上游無攔蓄工程，用水主要是農業灌溉，人工湖上游有兩處灌溉片區：梁橋片區、徐村片區，灌溉面積分別為2000 畝、3900 畝，灌區僅4月份用水，共需27 萬m3。有兩座污水處理廠尾水匯入人工湖上游泉河南支，清源污水處理廠位于汶上縣九華山路與光明路交叉口西北角，主要收集處理主城區污水，尾水排放量4 萬m3/d；佛都污水處理廠位于汶上縣泉河大道與吉祥路交叉口西北角，主要收集縣城南部污水，尾水排放量3 萬m3/d。

人工湖下游現有東田莊橡膠壩控制人工湖水位，充壩壩頂高程40m，對應人工湖庫容為63.90 萬m3；橡膠壩塌壩壩頂高程36m，對應人工湖死庫容為7.34 萬m3。

3.3 計算方法

現狀工程條件下的來水量，是在人工湖天然徑流量的基礎上，增加上游污水處理廠排水量，扣除上游灌溉用水量后的水量。根據人工湖水位～湖區水面面積～庫容關系，自7月起，按人工湖死庫容開始調算，增加現狀工程條件下的來水量，扣除湖面蒸發量、湖區滲漏量、下游生態用水量，作為當月月末庫容。若月末庫容小于死庫容，則死庫容減去月末庫容等于湖區需引水水量，下月仍從死庫容繼續調算；若月末庫容大于死庫容，則根據湖區的水位～庫容關系判斷月末水位是否達到橡膠壩頂高程，若低于壩頂高程，則下月從當月月末庫容繼續調算；若高于壩頂高程，則棄水后，下月從壩頂高程對應的庫容繼續調算，直至從7月推至次年6月結束。

3.4 興利調算

根據地方提供資料，經分析計算，不同保證率下人工湖興利調算分析成果見表2、表3、表4。

表2 50%保證率人工湖興利調算表

表4 90%保證率人工湖興利調算表

由調算成果可得，50%、75%、90%保證率下泉河南支人工湖流域來水量滿足人工湖充庫條件。

4 結語

流域內若無實測徑流資料時，可根據等值線圖查算流域徑流深，參照實測降雨頻率曲線參數推求天然徑流量頻率曲線參數，經計算，按不同保證率下的年降雨量去降雨系列中尋找典型年，逐月天然徑流量可根據不同典型年逐月降雨量進行逐月對應分配。興利調節計算充分依據流域內取用水、排水、蒸發、滲漏等基礎數據，充分保證滿足不同保證率下湖區充庫條件■