对北洛河洪水资源利用的几点思考

杨春学，李剑锋

（陕西省渭南市石堡川水库灌溉管理局，715200，澄城）

一、北洛河流域基本情况

1.北洛河流域概况

北洛河属黄河二级支流、渭河一级支流。发源于榆林市定边县白于山南麓王盘山乡石涝沟，流向东南经吴起、志丹至甘泉县折向南，再经富县、洛川、黄陵，于白水县进入关中平原地区，在大荔县东南三河口注入三门峡水库库区。河流全长680.3km,集水面积2.69万 km2，年径流量 9亿 m3，年输沙量1.0亿t，平均比降1.79‰。北洛河支流众多，流域面积在1 000 km2以上的较大支流有葫芦河、沮河、周水河3条；流域面积在500～1 000 km2的支流有石涝河、白家河、乱石头川、宁赛川、界子河、仙姑河、石堡川、白水河等8条。

2.北洛河上游降水特性

以刘家河和交口河为主进行分析，其中刘家河年降水量516.6mm。降水主要集中在汛期6—9月，占年降水量的71.2%，其中7—8月占44.2%，实测最大洪峰流量为 6 430 m3/s（1977年）；交口河水文站多年平均年降水量548.2mm。

3.北洛河上游径流特性

北洛河上游流域，多年平均年径流量为4.64亿m3。径流主要来源于降水补给，即来源于洪水。径流年内分配很不均匀，自上游向下游为递减。径流年内分配很不均匀，夏季径流量大，6—9月占到一半以上。径流量自上游向下游递减，上游吴起站这期间径流量占年径流量的85.1%，刘家河站占年径流量的64.1%，交口河站占56%，状头站占年径流量的51.2%。无论干流还是支流，从北向南汛期（6—9月）径流量占年径流总量的比例呈递减趋势。上游年径流的形成主要是6—9月的洪水，中游年径流的形成则与其他月份常流量有很大的关系,说明北洛河上游水量丰富，洪水资源利用潜力很大。

4.洛河水资源利用现状

目前洛河干流没有具有调蓄能力的水库工程，蓄水工程都建在支流上，有石堡川、林皋、拓家河等水库，总有效库容1.23亿m3，对洛河流域水量调节能力差,特别是无法对干流水量进行调节,加之洛河汛期的大量泥沙和西(安)延(安)铁路的影响,限制了修建干流工程的规模和效益。因此骨干工程应以干支并举、引干入支为主。同时洛河上下游开发不均衡，下游水利工程只有洛惠渠，已利用的水量中75%用于下游地区，上游水量利用不超过25%。从长远看，下游有地下水和黄河水，上中游受干旱威胁较大，工业发展迅速，所以洛河水资源利用应高水高用，开发上中游水利工程，实现水资源综合利用。

二、石堡川、洛惠渠灌区缺水现状

洛河流域目前重点水利工程有石堡川、洛惠渠，承担着流域面积55%的农田灌溉任务，目前两大灌区水资源缺乏，农业灌溉和工业用水矛盾突出，导致农业灌溉面积萎缩，已严重影响了区域经济发展。

1.石堡川灌区水资源分析

（1）石堡川灌区发展潜力

石堡川灌区位于渭北旱塬，土地面积10.64万hm2，耕地面积5.07万hm2，工程控制面积 3.47万 hm2，根据河源水量和供水保证率50%设计，最初设计灌溉面积2.07万hm2。20世纪80年代后，经扩建改造及群众自发投资修建的土渠，扩大了苹果灌溉面积，目前实际设施灌溉面积为2.67万hm2。而灌区干渠以北黄龙山麓以南、孔走河以东、大浴河以西的刘家洼、赵庄、罗家洼等乡镇的1.6万hm2耕地，可通过50～70m扬程提水得到灌溉，因受水源限制，此方案一直未实施。石堡川水库工程控制范围除现已建成的石堡川水库灌区外，在白水县城东北部至蒲城县北部，分别有1万hm2和1.3万hm2耕地的气候、土壤等农业生产条件同石堡川灌区基本相同，将石堡川水库二支渠延伸过洛河后，可实现灌溉，如果解决了水源问题，石堡川水库可控制灌溉面积达7.4 万余 hm2。

（2）石堡川灌区水资源短缺现状

根据水库水文监测：从2003年至今，水库来水量年均3 185万m3，与2003年以前多年平均3 758.16万m3相比少了300万m3，来水呈逐年减少趋势，已难满足50%保证率的非充分灌溉制度用水要求。2008年、2009年，石堡川水库来水仅1312万m3，灌区库水资源已经难以保证灌区农村产业结构调整的需要，水源工程建设已迫在眉睫。

（3）石堡川灌区水资源分析

将石堡川扩建成百万亩灌区是实现渭北旱塬农业灌溉的唯一途径，按用水保证率 50%计算，灌溉需水量 18 833万 m3，以 P=75%计算，灌溉需水量28716.63万m3。将2020年作为规划年，灌区农村用水量3 300.33万m3，城市需补水量600万m3，工业园区需水量4 000万m3，生态环境需水量200万m3。灌区P=50%和P=75%时总需水量26 933.331万m3和36816.961万m3。目前灌区境内以石堡川水库为主要水源，以灌区内5条河流为开发水源，通过10座小泵站进行供水，可供水量为11 291.05万m3，缺水量分别为14 802.281万 m3和25525.911万m3。所以引用洛河洪水资源是解决石堡川水库乃至渭北旱塬水资源短缺的唯一途径。

2.洛惠渠灌区水资源分析

洛惠渠自澄城县状头村自流引北洛河水，灌溉面积5万hm2，由于渠首无调蓄能力，工程供水标准偏低，缺水一直是灌区发展的软肋。据资料统计，一般年份，冬春灌缺水1/3，夏灌缺水1/2，平均年缺水1.04亿m3，致使下游农田逐渐失灌，严重缺水，迫使灌溉系统超负荷、超时限运行（灌区多年平均引水天数在300天左右），加速了工程老化。而工程老化又进一步导致引水能力下降，加剧了缺水矛盾，形成恶性循环。

三、利用北洛河洪水资源的可行性分析

1.洛河流域水资源利用现状，为解决中下游灌区水资源短缺问题提供了开发空间

从状头断面水利工程调节计算成果可知，洛河一方面水资源短缺，另一方面洪水资源没有得到充分利用，这为利用洪水资源作为石堡川、洛惠渠应急水源提供了可能。2010年4月我国西南地区遭遇历史罕见的特大旱灾，灌区水源建设已引起国家高度重视,国家今后将加大力度解决灌区水源短缺状况,为补水工程实施提供了政策环境.

2.利用洛河洪水资源可以减轻流域防汛压力

根据流域特性和实测资料分析，吴起站以上属河网发育区，河道短，河道比降大，且流域植被较差，汇流较快，洪水暴涨暴落。吴起到刘家河站河段内，洪峰流量沿程逐渐增加，原因是区间降雨增多，容易产生洪水，加之周水河是北洛河水系的较大支流，且又是暴雨区，洪水频繁，当周河洪水汇入后，刘家河站洪水迅速增加。刘家河到交口河站区间暴雨较少，两岸较大支沟很少，河道槽蓄量较大，调节能力较强，虽然洪峰逐渐消减，但下游防汛压力仍很大。所以，在上中游交口河站利用洪水资源，可以削减洛河流域洪峰流量，减轻洪水对下游城镇的威胁。

3.洛河上游流域退耕还林成效显著，河水泥沙含量逐年递减，使补水成为可能

1999—2006年，国家对洛河上中游实施退耕还林，流域内大量修建淤地坝、鱼鳞坑、坡改梯工程，流域内植被明显好转，水土流失现象得到有效控制。 通过对 1959—2006年和1999—2006年两个阶段多年实测年输沙量平均值进行比较：退耕还林期平均年输沙量减少3 633万t，占历年平均值的50.5%。河水含沙量减少,利用排沙漏斗进行大流量引水成为可能。

4.洛河流域上游水资源丰富，为补水工程提供了充足水源

北洛河交口河水文站1990—2000年平均径流量 4.56亿 m3，6—9月降水占65.8%,占年径流量的56%,预测可引用洪水资源为2.6亿m3；洛河6—9月状头径流总量5.49亿m3，汛期状头径流占到60.8%，而洛惠渠夏灌引水0.6亿m3，说明有充足的洪水资源未被利用。同时南沟门水库建于洛河支流，通过洛河干流低坝引水枢纽将洛河含沙量小于3%的清水引入南沟门水库进行调蓄利用，水库总库容1.89亿m3，工程所提供的水量在满足当地工业和生活用水后，多年平均情况下可向中下游补水0.82亿m3。南沟门水库引水将含沙量大于3%的河水作为弃水，所以说开发洛河弃水和洪水资源空间很大，根据洛河多年径流量和洪水资源资料，预测年可利用洪水量2.5亿m3左右，拦蓄仙姑河、黄莲河0.5亿m3，加上南沟门给洛惠渠规划补水0.82亿m3，预测年可引用水量在3.82亿m3左右，可用以解决石堡川、洛惠渠缺水问题。

5.洛河上中游流域地质条件已具备筑坝条件

北洛河以上干支流区，以黄土台塬和沟壑地形为主。基岩主要为二叠、三叠系软硬相间层、薄层状砂、砂砾、泥岩，上覆厚度不等的风洪积黄土层。本单元地质构造简单且相对稳定，单元内规划有引洛入葫工程、南沟门水库工程等。从工程地质条件分析，库区地质条件简单，不存在渗漏和浸没问题，塌岸范围较小，坝址处地形较狭窄，河床覆盖层较薄，具备建砌石重力坝和碾压式均质土坝的地质条件。加之国家南水北调和跨流域调水工程的实施和水利工程技术不断完善，洛河引干入支进行补水和工程布设条件已经成熟。

四、利用洪水资源的设想

1.开发洪水资源的思路

利用洛河洪水资源的思路是：拦浑引清，底流漏斗，过沟建坝，多级沉沙，调节时空，应急解危。最大潜力是充分拦蓄汛期洪水，变洪水为资源，变害为利。同时将洛河含沙量大于3%的河水引进补水系统，利用排沙漏斗、底流拉沙、横向侵蚀等泥沙处理技术，对北洛河汛期（6—9月）高含沙洪水进行泥沙处理。通过工程措施（修引水渠，建调蓄库，建提水泵站）将仙姑河水库、黄莲河水库和石堡川水库连通。

2.开发洪水资源的具体方式

在干流交口河镇上游筑坝，或利用南沟门水库引洛入葫枢纽工程，通过渠道引洪水进入仙姑河、黄莲河。在仙姑河、黄莲河等河流建储蓄水库，通过渠道引水至石堡川水库附近，通过泵站提水，自流到石堡川水库。通过拦浑引清，沉沙蓄清，实现把北洛河高含沙洪水变成清水，利用调节手段达到水资源有效利用，既可解决石堡川水库水资源不足问题，又可以解决沿途洛川、白水、蒲城等县旱塬农田灌溉，还可以在洛河下游枯水期进行水量补充。洛惠渠补水近期可利用现有引水设施，在总干渠设排沙漏斗，引交口河至状头站区间的河水资源和上中游洪水补充水源不足,补水工程建成后，由石堡川通过河道向其进行补水，以弥补水资源不足。将来通过古贤水库引黄河水向其供水，置换出水量由石堡川扩大供水市场，向工副业供水，发展区域经济。

3.仙姑河、黄莲河流域基本情况

仙姑河是洛河一级支流，流域面积 605 km2， 河长 52.7 km， 比降12.9‰，沟深200 m左右，沟底高程808 m （入洛口），平均年降雨量578 mm，6—9月降雨量占全年的69%，平均年径流量2178万m3，平均年输沙量133.1万t；黄莲河是洛河一级支流，流域面积 248.6 km2，河长 37 km，比降11.7‰，沟深175m左右，沟底高程785 m （入洛口），平均年降雨量595.8 mm，6—9月降雨量占全年的69%，平均年径流量894.9万m3，平均年输沙量54.69万t。两流域地质、地貌基本具备建库条件。

4.工程布设

在洛河交河口镇上游筑坝，或利用引洛入葫枢纽工程，把水位抬高至860m。通过6 km隧洞，建排沙漏斗，比降1/2000，引100 m3/s的流量自流到仙姑河。在仙姑河建坝设闸，库容3 000万～5 000万m3，在左岸再通过14 km隧洞，比降1/2500，自流50 m3/s的流量到黄莲河。在黄莲河建坝设闸，库容 2 000万～3000万 m3，在左岸设扬程100m泵站，提水20m3/s，通过15km比降为1/3000的隧洞和明渠输水到石堡川水库。

5.调度运用

洛河引水100m3/s的流量自流到仙姑河后，库前输水渠道上设排沙漏斗，损失流量 5～10 m3/s，在仙姑河水库沉淀，沉淀后的清水以50m3/s流量自流到黄莲河水库，进行二次沉沙，通过泵站抽提到石堡川水库。枯水期可用仙姑河、黄莲河水库和石堡川水库联合向洛惠渠补水。

五、效 益

补水工程建成后，年可向石堡川水库补水1亿m3，可扩灌农田2.4万hm2，向洛惠渠补水 1亿m3，可扩大受益面积3.33万hm2；黄河古贤水库陕西供水区建成后，向洛惠渠供水，通过置换出水量，按照高水高用的原则，一方面在仙姑河、黄莲河水库设抽水站，扩灌洛川塬1.67万hm2面积的耕地，另一方面直接补向石堡川水库灌区，扩灌干渠以北的1.6万hm2、通过二支渠过洛河扩大白水县城东北部1万hm2和蒲城县北部1.33万hm2耕地，把石堡川建设成百万亩的大型灌区。这样，不但彻底解决石堡川、洛惠渠灌区的缺水问题，而且可改善洛川塬的生态环境，把陕西的“两叶肺”连成一片。

[1]陕西省水利电力勘测设计院.陕西省洛河流域水资源开发利用规划[R].2004.

[2]崔文艺，王武成.北洛河流域中上游水文特性分析及防洪减灾对策[J].陕西水利，2009（3）.

[3]陕西省水利电力勘测设计院.延安市黄陵县南沟门水库工程枢纽工程规划[G].2009.