1、2010-2011 年引黄济冀输水情况分析摘要:介绍了 2010-2011 年引黄济冀输水工作的意义、输水线路、受水区监测站点接收水量情况;同时对此次引黄济冀输水工作的特点和输水河段的损失率、输水率和输水期间的泥沙情况进行了分析。 关键词:河槽调蓄量;河段损失率;河段输水率;输沙率;含沙量 Abstract: This paper introduces 2010-2011 yellow Jiji water work significance, water lines, water monitoring site receives the water; sediment situation a
2、nd economic Hebei water features and water reaches the water loss rate, water rate and water during the period of. Keywords: channel storage volume; section of water loss rate; rate of sand transport rate; sediment; 中图分类号:U641.3+22 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012) 为缓解河北省白洋淀和衡水湖地区的干旱缺水状况,保护白洋淀和衡水湖的生态和环境,
3、保障白洋淀和衡水湖地区及周边群众生活、生产用水安全,国家防总、水利部在 2010 年 12 月份实施了引黄济冀应急生态调水工程。河北省入境控制刘口站从 2010 年 12 月 15 日开始过水,至2011 年 5 月 10 日结束共引水 2.781 亿立方米。白洋淀通过大树刘庄入淀水量达到 0.9344 亿立方米,淀内水位由 5.37 米抬升至 5.97 米;衡水湖通过小油故引水闸经卫千干渠引水,引水量为 0.6001 亿立方米。河北省廊坊市和邢台市的群英湖在调水期间也得以相机补水。 1、输水线路及各受水区监测站点接收水量情况 本次输水路线是从黄河位山闸引水,经位山三干渠、穿卫(运河)工程,入
4、河北境内,沿清临干渠、清凉江、滏东排河、小白河、任文干渠,在大树刘庄附近进入淀区。输水线路总长约 399 公里。邢台市群英湖从清凉江和生店扬水站取水,直达群英湖。衡水湖则从清凉江油故闸上引水,沿卫千干渠西行 65km 入衡水湖。 各受水区监测站点接收水量情况见表 1 表 1 2、输水特点 2.1、河床纵坡坡度小:以黄海为基面,冀鲁交界刘口站的河底高程为 27.30m,白洋淀 12 孔闸底高程 4.60m,高差 22.70m。两者相距291.6km,河床的纵坡坡度为 0.07。 2.2、清凉江、滏东排河、子牙河、小白河属于天然河流,输水能力较强,最大输水流量均超过 100m3/s,输水水流顺畅,
5、河槽调蓄量较大。而人工输水干渠一般设计坡度较小,特别是江河干渠、任文干渠为倒坡输水,致使输水流量较小,过水能力较低。上下游河段输水能力不同,增加了输水调度管理难度。 2.3、遭遇流冰期、冰期,本次引水跨越冬季,水流流态呈现了冰期水流特性:水位抬高、流量减小。早上气温低、水位高、流量小,下午气温回升水位减低、流量增大。 2.4、入境刘口站 2010 年 12 月 15 日至 2011 年 2 月 8 日,流量维持在 30-50 m3/s,之后流量较小,有时在 10 m3/s 以下,到 2011 年 3 月下旬流量才恢复到 50 m3/s。 3、河段损失率、输水率计算 3.1、计算实验河段损失率
6、油故三朗实验河段用于河段水量平衡计算,河段长 29.2km,河道两侧基本无引水、进水口。河段水量损失并非直线型损失,而呈指数型,因此用输水损失率 q 来描述输水河段水量的沿途损失变化。损失率 q 的物理意义是单位水量沿单位河长的损失量。 对于本实验河段,上、下游总过水量应满足 Wl=Wu(1-q)L- 式中:Wu 上游油故断面累计过水量,Wl 下游三朗断面累计过水量,q 水量损失率() 。 本次引水油故、三朗断面累计过水量分别为 1.936 亿 m3、1.831 亿m3。输水结束时,根据油故、三朗断面面积,推算河段槽蓄量为 96.1 万m3。计算实验河段损失率为: (1.831+0.00961
7、)=1.936(1-q)29.2 q=1.73。 根据各输水河段输水损失率和各断面总里程数,依据公式,将各取水口实测过水量折算到刘口断面相应毛水量。其中邢台张二庄断面上游有 5km 回水段(历年采用值) ,计算张二庄站以下断面毛水量时总里程应加上 5km。 该损失率用于献县以上河段计算毛水量,由于献县下游河段损失量很大,不能用此损失率计算各取水口水量。采用累计输水率方法计算下游河段毛水量。 3.2、输水河段输水率计算 根据各监测断面累计过水水量,分区段计算输水率,各河段输水率连乘得到整个河段累计输水率,从刘口到大树刘庄的累计输水率为50.3%。其他各河段输水率计算成果见表 2。 表 2 各河段
8、输水率计算成果表 4、输水泥沙情况 输水期间,河道冲刷不甚明显,以淤积为主,其特点是上游较下游淤积严重,两侧较河心严重。监测断面的含沙量,在引水初期较大,随着时间推移,逐渐变小,趋于稳定。单位水体的含沙量,其沿程分布也是一个逐渐变小的过程。 本次引水河北省入境输沙量为 14.6 万 t,输水期平均输沙率11.5kg/s,最大日平均输沙率 94.7kg/s。输水期平均含沙量0.525kg/m3,最大瞬时含沙量 1.66kg/m3,发生在引水初期的 2011 年 3月 2 日,没有超过 2.0kg/m3(控制值) ,输水含沙量普遍较小,后期不到0.5 kg/m3。 本次引黄济冀输水工程改善了白洋淀淀区和衡水湖湿地的环境,促进了当地工农渔业和旅游业的发展;缓解了邢台市、衡水市、沧州市的干旱缺水状况,产生了巨大的经济效益和社会效益。