基于实施伊逊河生态补水工程方案探讨

姚晨光

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

1 工程概述

承德市位于河北省东北部，周围群山环抱，是国家著名的历史文化名城和风景旅游城市，也是冀东北地区政治、经济、文化中心。承德市境内共有滦河、潮白河、辽河、大凌河四大水系，全市水资源总量35亿m3，人均水资源占有量1042m3，是河北省平均水平304m3的3.4倍。由于水资源时空分布不均，枯水年武烈河春季常常断流，导致山庄湖区水位下降甚至干涸。2000年湖区干涸时间曾长达68d，不但严重影响了承德市的旅游生态环境，而且使避暑山庄历史文化遗产的生态环境逐步恶化。为了改善城市生态与水环境，建造山水园林城市和生态旅游城市，承德市区的武烈河修建了12道橡胶坝，但是由于春季缺水，夏季防洪，秋季进入冬季时间较短，橡胶坝难以充分发挥改善环境的作用。位于市中心二仙居、石洞子沟、牛圈子沟和狮子沟4条旱河的环境状况与承德市的旅游城市形象不相适应，几条旱河因长年无水，河道被挤占严重，河道卫生状况堪忧，多年来为附近居民造成诸多不便。近年来虽然对旱河两岸居住环境进行大力整治，环境得以改善，但因水源短缺致使水环境尚未实现改善目标。

2 伊逊河水资源量分析

2.1 不同水平年水资源量

超梁湾拦河坝位于伊逊河韩家营水文站上游，和韩家营之间为峡谷河道，无大的支流汇入，流域面积6399km2，韩家营水文站以上控制流域面积6750km2，区间面积仅占水文站以上面积的5.2%。规划引伊济武工程的引水口位置为伊逊河超梁湾附近，通过修建超梁湾拦河坝雍高水位。

伊逊河韩家营站多年平均实测径流量3.65亿m3，经对流域内工业、农业、人畜耗用水量和庙宫水库的蓄水变量进行还原分析后，伊逊河韩家营站多年平均天然年径流量3.73亿m3，50%保证率天然年径流量3.12亿m3，75%保证率天然年径流量1.97亿m3，95%保证率天然年径流量1.11亿m3，扣除流域内耗用水量后得到2020水平年径流系列，并按面积比推算超梁湾拦河坝处不同保证率的设计年径流量如表1。

表1 超梁湾站年径流量分析成果 单位：万m3

2.2 超梁湾下游需水量预测

超梁湾拦河坝下游伊逊河流域现有人口3.525万人，耕地0.28万hm2，其中水浇地500 hm2，稻田300 hm2；现有厂矿12座，年用水量550万m3。根据承德市国民经济发展规划，预测2020水平年超梁湾下游总需水量1684万m3。

2.3 2020水平年可引水资源量分析

引水规模除不影响超梁湾下游生产、生活用水外，考虑下游河流生态需水要求，规划多年平均年引水量以不超过伊逊河年来水量的50%为控制，并对引水规模进行确定，经计算，在最大引水规模9.0m3/s时，多年平均年引水量11436万m3，引水量占年来水量的44.7%，引水后伊逊河仍能够满足下游区域内需水要求。

引水后水量分配如表2。

表2 伊逊河引水后多年平均水量分配成果 单位：万m3

3 引水工程总体布局

引伊济武工程主要包括伊逊河超梁湾拦河坝工程、引水隧洞工程和水电站工程如图1。

图1 承德市引伊济武工程总体布置示意图

3.1 超梁湾拦河坝工程

通过在伊逊河超梁湾附近修建拦河坝，在伊逊河上形成具有日调节能力的小型蓄水工程，并在拦河坝上游左岸开凿引水隧洞至承德市双桥区，拦河坝全长181.3m，最大坝高25m。规划引水流量9m3/s。

3.2 引水隧洞工程

引水隧洞由伊逊河—上营子分水枢纽段主洞、上营子分水枢纽至双峰寺支洞、上营子分水枢纽至山神庙旱河引水支洞和市区内7条旱河的分水洞组成，工程引水线路全长52.2km。

（1）引水隧洞的主洞和支洞主要在山神庙出口狮子沟旱河以上，总长39.65km，主要有：伊逊河拦河坝至上营子引水隧洞主洞3.3m×3.2m，洞长19.85km；上营子至双峰寺水库支洞断面2.5m×3.2m，洞长13.65m；上营子至山神庙的市区旱河引水方向支洞1.9m×1.8m，洞长6.15km；市区各旱河间支洞1.5m×1.8m。

（2）7条旱河的6条分水隧洞总长12.5km，主要有牤牛河分水洞长1.5km；狮子沟至水泉沟隧洞洞长4.0km；水泉沟至石洞子沟隧洞洞长3.2km；石洞子沟至牛圈子沟隧洞洞长0.9km；牛圈子沟至绿核隧洞洞长0.8km；绿核分水隧洞洞长2.1km。

3.3 水电站工程

为充分利用引伊济武工程的水能资源，在分向双峰寺水库的隧洞出口设置水电站，水电站尾水退入双峰寺水库。该电站装机3000kW，年发电量1467万kW·h。

4 效益评价

承德引伊济武工程的建设可提高承德避暑山庄湖区水源、市区橡胶坝群水源的保证程度，并从根本上解决市区旱河的通水问题，工程建成后将大大改善承德历史文化遗产的生态环境，具有明显的经济效益、社会效益和生态环境效益。

4.1 生态效益

工程通过向市区旱河供水，可解决承德市区生态用水。①狮子沟旱河通水后，普陀宗乘之庙、须弥福寿之庙等皇家寺庙将恢复依山傍水的历史风采。②二仙居旱河贯穿市区，可有效地补给避暑山庄湖区水量，使市区武烈河河道上的橡胶坝群在枯水季节有水可蓄，为城市注入灵气。③可改善承德市区260hm2水面生态环境。

4.2 供水成本效益

目前承德市供水以从滦河干流上扬水为主，工程实施后，可通过隧洞向承德市双桥区内的各条旱河和武烈河橡胶坝群补水，可相应降低由滦河向上游扬水的供水成本，初步估算年降低直接供水成本400万元以上。

4.3 发电效益

承德引伊济武工程供双峰寺水库的水电站总装机容量3000kW，按年利用4890h计算，年发电量达1467万kW·h；按现行水电上网电价0.4元/kW·h计算，年平均发电收入587万元。

4.4 有利于实现水资源优化配置

承德市引伊济武工程的实施，可使承德市水资源利用总体效益进一步增大，通过对水资源优化配置，伊逊河和武烈河下游地区不同用途的用水保证率将进一步均衡，可以改善承德市区水环境状况，保护文化遗产。

5 结语

（1）解决避暑山庄水源不足。通过输水隧洞引入承德市区武烈河干流和狮子沟旱河，然后再引入避暑山庄湖区，从根本上解决避暑山庄的水源不足。

（2）通过引伊济武工程，市区段武烈河上的橡胶坝群在枯水时期将有水源保证，使承德市生态水环境得到有效改善。

（3）通过引伊济武工程，把部分伊逊河的水引入承德市的旱河，从根本上解决因水源问题导致的旱河长年干涸和两岸生态环境较差问题，并通过一定的工程措施，使各条旱河在不同的河段形成梯级水面，与两岸的生态景观建设相融合，从而消除各条旱河留给人们的脏、乱、差印象，改善市区周围旱河的水生态环境。

（4）通过引伊济武工程，能够在保持双峰寺水库原设计规模不变的前提下，增加水库的可供水量和供水保证率。

［1］河北省水利水电勘测设计研究院.滦河流域防洪规划报告［R］.2002.

［2］水利部海河水利委员会水文局.海河流域水情防汛调度手册·滦河及冀东沿海分册［R］.2007.

［3］河北省水利水电勘测设计研究院.双峰寺水库工程项目可行性研究报告［R］.2002.

［4］河北省水利水电勘测设计研究院.承德市城市水资源规划［R］.2003.

［5］河北省水利厅.河北省水资源评价［R］.2004.