某灌區建設項目取水水源分析

孫彥鵬

（河南省光大建設管理有限公司，河南 鄭州 450000）

0 項目概況

某灌區設計灌溉面積4 000 hm2，為中型灌區，灌區建設范圍涉及21 個行政村，年取水量1 281 萬m3。灌區渠道多為土渠，由于土質原因，滲漏量大，渠系水利用系數不足0.45，灌溉保證率較低。經多年運行，灌區工程淤積滲漏老化損壞非常嚴重，需進行更新改造、配套加固。某灌區主要建設內容包括渠道襯砌工程、建筑物工程、管理工程、灌區信息化建設等。

1 水源方案比選及其合理性分析

1.1 地表水

灌區附近主要的地表水水源分為河流和水庫。其中灌區附近主要的河流為麥河，灌區附近主要的水庫有柏樹莊水庫、中凹水庫、號店水庫、褚莊水庫、黃溝水庫、張灣水庫和鴨河口水庫等。

1.1.1 麥河

麥河發源于南召縣羅圈溝西北，西北東南流向，屬于長江水系唐白河流域，于臥龍區石橋注入白河，全長19.58 km，流域面積85 km3。項目區位于南陽盆地的東北緣，境內主要為平原微丘地形，流域內丘陵區面積占40%，山丘區植被覆蓋率良好。麥河年徑流量豐富，但是河道上無攔蓄水工程，枯水期河道流量較小，因此不能作為水源。

1.1.2 水庫

柏樹莊水庫位于皇路店鎮柏樹莊，水庫壩址以上流域面積4 km3；中凹水庫位于位于皇路店鎮辛莊村，水庫壩址以上流域面積2.57 km3；號店水庫位于位于皇路店鎮褚莊村號店組，水庫壩址以上流域面積0.75 km3；褚莊水庫位于位于皇路店鎮褚莊村，水庫壩址以上流域面積3.40 km3；黃溝水庫位于位于皇路店鎮余川寺村黃溝組，水庫壩址以上流域面積1.30 km3；張灣水庫位于皇路店鎮張灣村北的張灣河上，控制流域面積5 km3。這幾座水庫均為小型水庫，控制流域面積較小，來水量不足且庫容小，不適宜單獨作為4 000 hm2灌區的供水水源。

鴨河口水庫位于長江流域漢江支流的白河上游，水庫壩址在河南省南召縣東臺頭村，鴨河入白河的交匯口處，控制流域面積3 030 km3，水庫總庫容13.39億m3。除險加固后，水庫的任務以防洪、灌溉為主，兼顧工業及城市供水，結合發電等綜合利用水庫。水庫距離灌區較近，作為灌區水源是可行的。

1.2 地下水

某灌區工程項目區地下水類型為基巖裂隙水，水量不大，主要接受大氣降水入滲和鴨河口水庫庫水補給，排泄方式以大氣蒸發、側向徑流排泄為主。受地形地貌控制，含水砂層呈塊、條帶狀分布、不連續，無調蓄能力，干旱季節，地下水位下降水量枯竭。多年開采實踐證明，區內淺層地下水僅能用作居民零星、分散用水。因而用淺層地下水作為灌區水源是不可行的。

2 水源選擇論證

2.1 鴨河口水庫取水

鴨河口水庫是長江流域漢江支流唐白河水系白河上游的一座以防洪、灌溉為主，兼顧工業及城市供水，結合發電等綜合利用的大（1）型水庫。規劃供水任務：設計灌溉面積14萬hm2，電力工業、城市工業及居民生活各部門用水量7 000 萬m3/a，其中鴨河口灌區灌溉設計保證率為80%，城市工業及居民生活設計保證率為97%。

鴨河口水庫采用1 000年一遇洪水設計，10 000年一遇洪水校核，校核洪水位181.50 m，相應總庫容13.39 億m3，死水位160 m，死庫容0.70 億m3，正常蓄水位177 m，對應庫容8.32億m3，設計洪水位179.84 m，對應庫容11.54 億m3，汛限水位175.70 m。根據資料分析之后，鴨河口水庫以上流域多年平均來水量10.80 億m3，折合徑流深356.40 mm。P=50%保證率來水量9.49 億m3，徑流深313.10 mm；P=75%保證率來水量6.44億m3，徑流深212.50 mm；P=90%保證率來水量4.59 億m3，徑流深151.50 mm；P=95%保證率來水量3.81 億m3，徑流深125.80 mm。鴨河口水庫上游白河系山區性河流，洪枯流量相差懸殊，水能資源豐富，白河從河源到鴨河口水庫壩址為山區，上游來水基本沒有污染，水質良好，能滿足建設項目用水。

2.2 水庫來水量計算

采用鴨河口水庫水文站控制斷面實測出流資料與鴨河口水庫蓄變量、蒸發、滲漏、引出水量來反推來水量。根據資料分析之后，鴨河口水庫以上流域多年平均來水量10.80 億m3，折合徑流深356.40 mm。P=50%保證率來水量9.49 億m3，徑流深313.10 mm；P=75%保證率來水量6.44 億m3，徑流深212.50 mm；P=90%保證率來水量4.59 億m3，徑流深151.50 mm；P=95%保證率來水量3.81億m3，徑流深125.80 mm。在多年平均來水量中，月最大為3 億m3，出現在7 月份，平均最小為0.14億m3，出現在2月份。

2.3 興利調節計算

鴨河口水庫興利以發展農田灌溉、兼顧工業與城市用水為目標，結合灌溉放水發電。鴨河口電廠和南陽市城市用水，按照日程均勻分配。水庫死水位160 m，160～161 m為電廠及城市供水庫容，庫水位降低至161 m 時，農業供水破壞。汛限水位。水庫汛期限制水位開始日期為6月21日，汛期限制水位結束日期為8月15日，汛期限制水位為175.70 m。其中鴨河口電廠一期工程采用直流式冷卻供水，循環水排水口高程為161 m，運行時要求水庫水位不低于此高程，水庫水位為161 m以下電廠供水破壞。當庫水位下降至161 m以下時，可保證南陽市城市用水包括工業、生活用水。當庫水位下降至160 m以下時城市生活、工業用水破壞。

水庫興利調節計算分不考慮灌區和考慮灌區兩種情況進行分析，鴨河口水庫來水量分析采用鴨河口水文站的逐月各項平均實測出庫流量與水庫蓄變量、蒸發、滲漏、引出水量資料，計算其多年平均各月的來水量。根據鴨河口水庫1963-2010年歷年逐月入庫徑流量和水庫供水各部門、灌區的需水系列資料，進行興利調節計算。

2.4 計算結果

根據計算結果，在不考慮向馬高灌區供水的情況下，農業灌溉保證率為80%，多年平均農灌供水量為58 152萬m3，多年平均農灌缺水量為5 574萬m3，水庫多年平均棄水量為37 784萬m3，其他用水戶保證率均能達到97%的要求。向馬高灌區供水之后，鴨河口水庫灌農業灌溉保證率不變，多年平均農灌供水量為57 962萬m3，多年平均農灌缺水量為5 763萬m3，馬高灌區多年平均供水量為1 960萬m3，缺水53萬m3，多年平均棄水量為35 884萬m3。

向馬高灌區供水前后，鴨河口水庫灌區灌溉用水量減少189 萬m3，占農灌供水量的0.33%，水庫多年平均棄水量減少1 900 萬m3。從調節計算結果以及現狀運行情況來看，能夠滿足馬高灌區用水需求，保證程度較高，對其他用水戶影響較小。

3 水資源質量評價

根據南陽市生態環境局于2022年3月31日公布的南陽市2022 年第一季度飲用水水源地水質安全狀況信息，南陽市中心城區規劃兩個飲用水水源地，分別是白河地下水井群飲用水水源地和鴨河口水庫地表水飲用水備用水源地。

經監測，白河地下水井群飲用水水源地兩個監測點位東水廠、二水廠地下水井水質39 項因子全部達標，符合省定達到《地下水質量標準》規定的Ⅲ類水質標準要求；鴨河口水庫地表水飲用水備用水源地監測點位壩下斷面水質61項因子全部達標，符合省定達到《地表水環境質量標準》規定的II類水質標準要求。飲用水源地水質達標率100%。通過對比分析，鴨河口水庫水質達到《地表水環境質量標準》規定的II類水質標準，該標準遠高于《農田灌溉水質標準》中水質評價指標的要求。

4 取水可靠性分析

通過對馬高灌區用水分析以及近幾年灌區的運行情況，可知鴨河口水庫能夠滿足某灌區項目用水要求。由水質分析可以看出，水庫庫區內水質符合地表水環境質量標準II類標準，水質較好。因此，灌區工程取水是可靠的，也是有保障的。