某縣域重點河道保障生態流量的管控目標分析

張 茹

（河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南 南陽 473000）

1 工程概況

1.1 河流水系概況

①潘河：發源于方城縣楊集鎮七峰山南麓，從券橋鎮小高莊出境，在社旗縣城郊鄉與東趙河匯流后注入唐河。河道總長60 km，流域面積634 km2。②趙河：發源于方城縣四里店鎮李郁垛山東麓，從趙河鎮賈樓出境，在社旗城郊鄉與潘河匯流注入唐河。河道總長76 km，流域面積400 km2。③甘江河：發源于方城縣楊集鎮羊頭山，從楊樓鎮宋三樓出境，在舞陽縣保和鄉注入燕山水庫。河道總長56 km，流域面積1 040 km2。

1.2 水生態環境

唐河和白河中浮游植物主要是硅藻、藍藻和綠藻，浮游動物主要是橈足類、輪蟲和枝角類，底棲動物主要是水生昆蟲、軟體動物和寡毛類。唐河、白河水生生物調查共采集到魚類4目、6 科，7 個亞科15 種，其中鯉科魚類占絕大多數，種類數占到66.70%。除了鯉魚、鲇魚和烏鱧外，均為小型魚類。未發現國家及省級保護魚類，也未發現瀕危級別魚類。

2 生態流量管控目標分析

2.1 重點河道生態流量控制斷面選取

①趙河在方城境內控制斷面有吳灣站，上游規劃有控制性工程漢山水庫。吳灣斷面依托吳灣水文巡測站開展生態流量保障目標管理。吳灣站位于方城縣趙河鎮吳灣村，為巡測站。該站控制斷面以上流域面積315 km2。②潘河上主要水文測站有唐莊站等。唐莊站位于社旗縣唐莊鄉唐莊村，為巡測站。該站控制斷面以上流域面積320 km2。根據《南陽市主要河流生態水量調度方案》等資料，唐莊站是社旗縣、方城縣的節點斷面，可作為方城縣的考核斷面。③甘江河上目前設有古莊店站，該站現狀為水文巡測站，位于方城縣古莊店鎮古莊店村，控制流域面積120 km2。綜上分析，方城縣生態流量考核斷面為潘河唐莊站；管理斷面為趙河吳灣站斷面、甘江河古莊店站斷面。

2.2 生態流量確定

2.2.1 確定原則

①有生態基流成果斷面。流域規劃、水量分配方案、取水許可等相關成果中有控制斷面的生態基流成果，復核分析其已有成果的可達性，原則上與已有成果保持一致；若經分析，已有成果與區域社會經濟發展要求，或河流水資源稟賦條件等實際情況不符，則采用QP法或Tennant法重新確定。②無生態基流成果斷面。運用各控制斷面長系列天然徑流資料，采用QP法、Tennant 法計算，結合流域水量分配方案、取水許可、水資源調度方案等已有成果中的生態流量，綜合考慮上下游協調、生態基流與最小下泄流量協調以及控制斷面生態基流日均滿足程度，確定各控制斷面生態流量。小型河流中豐枯變化劇烈、工程調控能力較弱的主要控制斷面用QP法計算，其他的可用Tennant法；對于大中型河流，工程調控能力較弱的主要控制斷面，一般采用該斷面多年平均流量的10%。

綜合考慮流域水資源條件、生態保護重要性及工程調控能力等因素，生態流量指標的設計保證率可定為90%。

2.2.2 考核斷面生態流量

唐莊巡測站，2014年設站，控制斷面以上流域面積320 km2。唐莊站是社旗縣、方城縣的節點斷面，可作為方城縣的考核斷面。根據已評審的《南陽市主要河流生態水量調度方案》等資料，潘河唐莊站斷面生態流量為0.30 m3/s。

2.2.3 管理斷面生態流量

2.2.3.1 趙河吳灣站斷面、甘江河古莊店站斷面

吳灣站和古莊店站為巡測站，主要在汛期遇較大洪水時測流，2014 年設站。趙河、甘江河方城縣境內內無長系列的水位、流量、泥沙等觀測資料。根據《河南省水資源》（2007）查得趙河流域徑流深R=250 mm，年徑流變差系數Cv=0.62；甘江河流域徑流深R=260 mm，年徑流變差系數Cv=0.65，據徑流量公式：

式中：W—徑流量，m3；F—吳灣站斷面以上流域面積315 km2、古莊店站斷面以上120 km2；R—徑流深。

計算得趙河吳灣站斷面處多年平均徑流量7 875萬m3，多年平均流量2.49 m3/s；甘江河古莊店站斷面處多年平均徑流量3 120萬m3，多年平均流量0.99 m3/s。

一般采用斷面多年平均流量的一定百分比作為河流生態流量。趙河和甘江河的管理斷面以上流域面積較小，生態流量百分比確定不再考慮唐河郭灘站、白河新甸鋪站。綜合可知，河道生態流量占多年平均流量百分數為6.60%。主要管理斷面生態流量計算成果見表1。

表1 主要管理斷面生態流量表

2.2.3.2 望花亭水庫

望花亭水庫控制面積45 km2，多年平均徑流量1 215萬m3。僅鴨河口水庫的生態流量已經上級流域機構批復，故采用與鴨河口水庫生態流量相同比例7.70%計算，則水庫生態流量為0.03 m3/s。

2.3 主要考核斷面生態流量滿足度分析

潘河唐莊站為巡測站，主要在汛期遇較大洪水時測流。目前尚未有完整的長系列徑流量數據，暫無法根據實測資料進行生態流量滿足程度分析。

2.3.1 河道上游中水對生態流量的影響分析

方城縣污水廠位于方社路口，設計日處理污水規模2.50萬t/d。污水處理后流入潘河。2015 年底對原有污水處理廠進行提標升級改造，設計出水水質達到一級A 排放標準，處理后污水主要排入潘河河道，作為河道生態基流，再生水回用為零。結合《方城縣城市總體規劃》（2016～2030），近期2022 年日處理規模擴容至5萬t。遠期2030年污水廠日處理規模擴容至7萬t。2020 年出水口平均流量0.40 m3/s，2021 年出水口平均流量0.52 m3/s。

依據國家環保局的相關要求，北方缺水城市再生水直接利用率應達城市污水排放量10%～15%，2015年達到20%～25%，并逐年提高利用率。結合《方城縣城市總體規劃》，預測近期方城縣第一污水廠再生水利用量為548萬m3、遠期1 533萬m3，則近期年排入潘河的中水量為5（萬m3/d）×365（d）-548 萬m3=1 277 萬m3（平均流量0.40 m3/s）；近期年排入潘河的中水量為7（萬m3/d）×365（d）-1 533萬m3=1 022萬m3（平均流量0.32 m3/s），滿足生態流量監測要求。

2.3.2 南水北調水源對生態流量的補償分析

2.3.2.1 清河退水閘年退水量

南水北調在方城縣境內設置有清河退水閘，位于券橋鎮南水北調總干渠倒虹吸進口漸變段上游右岸，設計退水流量165 m3/s。清河退水閘在汛期及非汛期均向河道有生態補水。清河為潘河上游支流，清河退水閘距離潘河唐莊附近河道約11 km，南水北調清河退水閘平均年退水量6 971 萬m3。南水北調具體退水時間根據總調度中心令機動調整，退水流量一般根據年度計劃結合調度綜合考慮，對潘河生態流量有一定的補償作用。

2.3.2.2 南水北調清河退水閘分水計劃

方城環保局結合河道實測水質資料等，申請南水北調中線工程清河退水閘向下游分水。2020年12月21日，河南省南水北調中線工程建設管理局向南水北調中線干線工程建設管理局總調度中心，申請調增清河退水閘分水計劃。將清河退水閘12月21日～12月31日分水流量由2 m3/s調增至5 m3/s。

3 結語

綜上可知，選取重點河道生態流量控制斷面結合已有生態基流成果確定生態流量管控目標，并綜合分析河道上游中水達標排放及南水北調水源補償兩方面對生態流量保障滿足程度，復核驗證顯示滿足河道生態流量保障目標要求。