洞庭湖北部地區分片補水應急實施工程岳陽市長江補水工程水資源論證分析

林 蕩，羅文勝

（1. 岳陽市水旱災害防御事務中心，湖南 岳陽 414000；2. 岳陽市水利水電勘測設計院，湖南 岳陽 414000）

受三峽工程運行后江湖關系影響，荊南三口分流呈趨勢性減少、斷流時間趨勢性延長，季節性缺水已成為制約湖南省洞庭湖北部地區社會經濟發展的重要瓶頸，對湖區供水安全、生態安全和糧食安全帶來重大影響[1～3]。為解決岳陽市洞庭湖北部地區華容縣、君山區季節性缺水問題，在湖南省省委、省政府的統一安排部署下，實施了洞庭湖北部地區分片補水應急實施工程岳陽市長江補水工程。本文針對該工程實施前期水資源論證分析，論證建設項目取水的可靠性和可行性。

1 建設項目概況

洞庭湖北部地區分片補水應急實施工程岳陽市長江補水工程在君山區建設垸外洪水港興建提水浮船泵站，從長江提水通過華洪運河調水至華容河，解決君山區和華容縣12 個堤垸95.87 萬畝耕地枯水期灌溉補水問題，并為區域內生態環境用水問題提供必要條件，優化區域內水資源配置，保障水生態、水安全，達到“水活、水清、水美”的遠景目標。

2 分析范圍與論證范圍

2.1 分析范圍

本項目水資源論證的分析范圍為岳陽市。

2.2 取水水源論證范圍

本項目地表取水水源的論證范圍為：取水口至三峽水庫壩址區間長江流域，以三峽水庫下泄流量代表長江上游來水量，論證本工程取水口至三峽水庫壩址區間的長江流域。見圖1。

圖1 取水水源論證范圍

2.2.1 取水影響論證范圍

取水影響論證范圍為：本工程取水口至洞庭湖出口區間長江河段。

2.2.2 退水影響論證范圍

本工程退水影響論證范圍為：東洞庭湖自然保護區和長江監利、洪湖保留區。

2.2.3 水平年

考慮建設項目的實施計劃，結合君山區和華容縣經濟社會發展規劃以及水系規劃狀況等，確定規劃年為2020 年，遠期規劃年為2030 年。

3 用水合理性分析

本工程以長江干流為水源，保證率P=85%典型年為2013 年，取水量為1.41 億m3（見表1），其中灌溉用水采用臨近向蘭灌區的綜合灌溉定額，按理論頻率曲線計算，求得灌溉用水量為6 906.25 萬m3，生態用水以《水資源公報》中君山區和華容縣的多年平均徑流量9.695 億m3為依據，推算出多年平均流量為30.74 m3/s，取多年平均天然徑流量的20%，6 m3/s 作為生態基流（華洪運河為2.31 m3/s，華容河為3.69 m3/s），枯水期（每年11 月—次年3 月）求得生態用水7 175.52 萬m3，設計最大取水流量19.54 m3/s。根據2009 年國務院正式批準的《三峽水庫優化調度方案》：1—2 月份水庫下泄流量按6 000 m3/s 左右控制，工程取水河段設計最小流量取值為6 000 m3/s，可供水量為2 948 m3/s，工程設計最大取水量占取水河段設計最小流量的0.3%，占可供水量的0.7%，說明本工程以長江為取水水源的可靠程度很高，抗風險能力較強，工程取水后不會影響長江下游河道的生態用水，對下游河道水生態影響很小，工程取水流量上可行，且各項用水指標均在合理的定額范圍之內，符合國家相關規范及地方標準，因此用水是合理的。

表1 本工程設計取水量年內分配表

4 取水水源論證

4.1 來水量分析

本次采用監利水文站流量資料，對歷年最小流量進行頻率分析計算。經驗頻率按數學期望公式計算，理論曲線采用P-Ⅲ型，見圖2，經驗適線確定統計參數，適線時側重考慮枯水點據。均值3 696 m3/s，Cv=0.13，Cs/Cv=2。徑流頻率分析計算，監利站P=97%年最小流量為2 850 m3/s，成果統計見表2。

圖2 理論曲線采用P-Ⅲ型

表2 監利站年最小流量頻率計算成果表（均值3 696 m3/s）

三峽水庫為不完全年調節水庫，因此對監利站年徑流量影響很小，但其調蓄作用可使下游非汛期流量增加和汛期流量減少，取水口斷面設計最小流量直接采用三峽水庫最小下泄流量6 000 m3/s，本工程設計最大取水流量為19.54 m3/s，取水口來水量可以滿足本工程取水水量要求。

4.2 用水量分析

根據供水量統計，本工程取水口至監利水文站區間用水量為2.31 m3/s，區間生態流量取90%保證率最小流量3 050 m3/s。

4.3 可供水量計算

來水流量減去用水流量，扣除生態流量即為可供水流量。據此計算本工程取水口斷面可供水流量為2 948 m3/s，見表3。本工程設計取水流量占取水口斷面可供水流量的比例僅為0.7%，所占比例很小，本工程取水水源可供水流量充足。

表3 本工程取水口可供水流量計算表

5 取水可靠性分析

本工程以長江干流為水源，設計最大取水流量占取水河段設計最小流量的0.3%，占可供水流量的0.7%，說明本工程以長江為取水水源的可靠程度很高，抗風險能力較強。根據近年來取水河段水質監測結果和《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002），取水河段水質狀況為Ⅲ類，可滿足農田灌溉用水水質要求，因此取水水質是可靠的。

本工程取水泵船設計吃水深度為1.5 m，97%保證率設計枯水位為19.82 m，參照工程取水泵船所在斷面歷年地形圖，分析取水泵船所在位置在枯水位下的歷年水深變化情況，具體比較見表4，從表4 可以看出，取水泵船所在水域條件總體較好，能保證取水泵船吃水深度1.5 m 的設計要求。本工程取水構筑物采用浮船取水是可靠的。

表4 取水泵船所在位置枯水位對應水深變化情況 m

6 取水和退水影響論證

6.1 取水影響論證

本工程取用的是長江過境水資源量，取水對岳陽市本地水資源狀況產生有利影響。工程設計最大取水量僅占取水河段設計最小流量的0.3%，占可供水流量的0.7%，對取水河段水資源量影響很小。用水總量滿足紅線要求，用水量合理。君山區和華容縣用水指標考慮未來規劃發展后仍有水量富余。取水水量不占用其他調蓄工程用水指標，取水符合長江干流水資源管理的要求。

本工程取水占取水水功能區設計最小流量的比例僅為0.3%，取水用途為灌溉和生態用水，不會增加工業廢污水的排放，同時也沒有新增污染源等，且灌溉退水新增退水量不大，農田的農藥、化肥施用量等污染物指標與工程建設前無顯著變化，故本次論證將不考慮灌溉退水的影響。工程從長江調取的水體水質優于華洪河和華容河水質，對華洪河和華容河水質的改善起到積極的作用。

綜上所述，岳陽長江補水工程是一項以構建水網連通、恢復水生生境的完整性和灌溉補水為主要開發任務的工程，僅在工程施工期對局部水生生境產生短期不利影響，但工程建成運行后，隨著水文情勢及水體理化狀況的變化，將對改善華洪河和華容河流域水生生境發揮積極作用。本工程不會擠占其他用水戶的用水指標，不會對其他用戶取用水條件造成明顯影響，各項取用水指標及用水定額均在合理范圍內，沒有超出各級分配水量，對周邊用水戶影響輕微，不存在取水補償問題。

6.2 退水影響論證

本工程施工期產生退水主要為養護廢水和生活廢水，施工期間生產廢水經沉淀后流入清水池進行循環利用，不外排；生活污水排入市政污水管網，該部分退水水量有限，不予考慮。由于輸水水系以及引水渠道均采取防滲措施，滲漏退水量不大，也不予考慮。運行期退水主要是農田灌溉的退水，農田的農藥、化肥施用量等污染物指標與工程建設前無顯著變化，補水工程運行后對區域水體的污染將基本維持現狀水平。根據運行期退水方案可知，農田灌溉多年平均退水現狀年和規劃年分別為24 787.87 萬m3和19 741.84 萬m3，灌溉回歸水系數分別為0.54 和0.49，且工程建成后，由于灌溉水利用系數的提高，灌溉退水總量將會減少5 046.03 萬m3，即使產生退水進入河道，與現狀年相比也不會新增退水污染物的負荷量。

因此，本項目的實施可改善東洞庭湖濕地保護區水質及環境，區域內華容河、華洪運河、渠系、以及內湖的水質，保護區域內生物多樣性，對水功能區納污影響是有利的。同時，工程實施后對其他用水戶和其他利益相關方的影響是有利的。本項目不考慮退水影響補償問題。

7 結 語

岳陽市君山區、華容縣降雨較充沛，但年內降雨大部分集中在5—9 月份，區域內水資源時空分布不均，導致灌溉枯水季節缺水嚴重，供需水矛盾突出。岳陽市長江補水工程取水方案可行，水量水質穩定可靠，取水，施工期、運行期退水影響較小，完成后能夠保障君山區和華容縣的灌溉用水、生態環境需水量和部分居民用水，發揮引長江水的最大經濟效益和社會效益，改善當地自然生態環境和人民生活居住環境，促進水資源的可持續利用。因此，岳陽市長江補水工程的建設是可行的，也是十分必要的。