华家湖水库干涸原因分析及对策

丁瑞勇

华家湖水库干涸原因分析及对策

丁瑞勇

一、水库概况

华家湖水库始建于1958年，是安徽省淮北市唯一的一座中型水库。设计来水面积31.82km2，其中直接入库的汇水面积14.85km2，另16.97km2来水由水库东端的引洪渠引入。

为增加来水，2005年实施了引闸（河）入华（家湖）工程，建设了945m长引水明渠和305m长穿山隧洞，设计引水流量30m3/s。2008年对水库进行了除险加固，50年一遇设计洪水位33.72m，300年一遇校核洪水位33.93m，正常蓄水位33.90m，死水位31.20m；总库容1150万m3，死库容200万m3，兴利库容730万m3。

2011年又实施了库区防渗处理及库底整治工程，对库区北部及西北部设计水位33.9m以下的基岩出露部位以及第四纪覆盖层厚度小于2m的范围均进行了防渗处理，回填了库区内深坑和深沟，并对库底进行了压实防渗。

二、库区地质及蓄水情况

根据历次地质勘探资料及水库蓄水后库水位变化情况分析，库周及库盆基岩大部分为具可溶性的碳酸盐类岩石组成，岩溶发育程度一般中等偏弱，未见有向邻谷渗漏的岩溶洞穴系统，但局部溶蚀现象及沿溶蚀裂隙渗漏的可能性仍然存在。库盆底部沉积有较厚的第四系覆盖层，其垂直渗透系数为1.90×10-6～2.35×10-5cm/s，在35m高程以下除库尾局部外，厚度一般大于1.5m，该层能起到较好的天然防渗铺盖作用。2011年又实施了库区防渗处理及库底整治工程，则库水垂直下渗的渗漏量非常有限。

华家湖除险加固工程完成后开始蓄水。2008年最高蓄水位31.56m，相应库容239万m3。2009年6～8月分三次从闸河引水约1200万m3入库，当年水库最高蓄水位33.85 m，相应库容1115万m3。水库蓄水后，仅在2009 年10月份向下游放灌溉用水约1.16 万m3，其蓄水维持到2010年初逐渐消失。由于近年来水偏少，水库一直呈干涸状态。

三、水库干涸原因分析

1.来水不足是造成水库干涸的根本原因

库区集水面积小，直接入库的14.85km2汇水面积多年平均产水量仅270万m3，枯水年不足100万m3，丰水年约600万m3；从引洪渠实际运行情况看，在上游兴建塔山、小李庄等3座小型水库后，华家湖东部16.97km2基本上无水下泄。水库来水与库容不相匹配，先天不足，无水可蓄，干涸不可避免。

在水库建设论证时期，就意识到水库存在来水不足问题，当年提出的补救措施就是同步建设引闸（河）入华（家湖）工程，引闸河水进行补给。闸河流域面积466km2，其中北山闸以上324km2。根据闸河长系列来水资料，北山闸上多年平均日流量大于10m3/s的天数仅21d，日平均流量大于30m3/s的天数仅6d，华家湖水库自闸河多年平均可补水量仅450万m3。近年来，北山闸上游已建有7座拦河节制闸，层层拦蓄，闸河可供引取的水量已非常有限。2010～2012年，闸河流域年降雨量分别为642mm、693mm、652mm，比多年平均降雨量少23％～17％，属于连续枯水年份，北山闸以上河道基本无水，在闸河自身缺水情况下无水可引，进一步加剧了华家湖水库的干涸。

2.蒸发量大是造成水库干涸的重要原因

华家湖水库库区及相邻的闸河流域属暖温带半湿润季风气候区，多年平均降水量833mm，多年平均蒸发量998mm，蒸发量大于降水量。水库库盆呈“碟子”状，水面大，水深浅，在设计蓄水位33.9m时，水面面积4.1km2，水深约3m。据分析，水库全年蓄水在设计蓄水位时，年理论蒸发量约300万m3。水库多年平均蒸发量大于来水量是造成水库干涸的重要原因。

3.库周地下水位大幅下降加大水库下渗

华家湖库区及周边地层为第四纪覆盖层，浅层地下水储量不太丰富，属裂隙、岩溶承压水，埋深随地面高程而异，早期一般在5～45m。进入20世纪80年代后，随着周边一批电厂等项目上马，大量开采地下水，导致水库周边地下水位迅速下降，60～100m深的人畜饮用水井都取不到水。从时间上看，20世纪80年代后华家湖水库的干涸与超量开采地下水几乎同时期发生，可以判断，水库周边区域地下水位大幅下降加大了水库的渗漏量。

2011年实施的华家湖水库库区防渗处理及库底整治工程，虽然尚未通过水库蓄水检验，但基本可以确认，经过库区防渗处理及库底整治后，水库垂直下渗量是正常的、有限的，不会出现大的渗漏通道影响水库蓄水。

四、主要对策

根据淮北市城市蓝线控制规划，华家湖水库蓝线控制范围395.1hm2。解决华家湖水库连续干涸的问题对淮北市生态环境具有重要意义。考虑到水库来水不足、地势较高，水库功能不再适宜承担供水和调蓄任务，可作为涵养地水源和生态水域规划利用。

针对华家湖水库干涸成因，为维护华家湖水库有正常水体，首先要解决其来水量明显不足问题，有水才能形成稳定水面；其次要减少蒸发与渗漏，才可能保持正常水面；再者要在库周开展水源涵养，修复和保护生态环境。按照生态补水、减少损失和水源涵养的主体思路，实施对策一是实施水库补水，从根本上解决水库水源不足问题；二是在水库周边植树造林，涵养水源和营造景观；三是在库区开展防渗处理，尽可能减少库水损失。其中生态补水最为关键。

1.生态补水方案

水源及规模。靠近华家湖水库的调蓄场所及河流有东湖、中湖和闸河、龙河。闸河已实施“引闸入华”工程，龙河水质难以保证，东湖和中湖是淮水北调工程的重要调蓄场所，淮水北调工程实施后，可从东湖引水到华家湖水库。综合华家湖来水、库容、蒸发、渗漏和淮水北调水源等因素，维持华家湖正常水面的补水工程设计规模约为6万m3/d，补水流量0.8m3/s，控制水库蓄水位在32.0～33.0m，可保持水库水面在3.26～3.82km2，年均补给华家湖水量约500～1000万m3。

线路及方案。华家湖补水工程从东湖南部取水，经泵站加压后分别下穿龙河和闸河再入引闸入华明渠，自流进入华家湖。为减少干扰和征地拆迁，采用全封闭管道输水。压力管道长约3.2km，管径为DN1000。

2.水源涵养方案

为涵养库周水源、改善局地气候、美化库区环境，可在水库周边建设涵养林。根据华家湖水库周边地形和淮北市东部新城区城市蓝线控制规划，库周涵养林具体分布在西、北、东三个方向，规划分三期实施。一期为库周及北面山地范围，面积6360亩，库周以种植风景树与经济树为主；二期重点发展西面花鼓山及东面双顶山、尖山、马头山涵养林，面积31740亩；三期重点发展闸河与龙岱河水系周边涵养林，面积2310亩。

五、结论与建议

来水不足是造成华家湖水库干涸的根本原因，为维持华家湖水库有基本水体和基本水面，实施生态补水是关键。鉴于华家湖水库干涸原因较多，尤其是地下水超采引起的渗漏问题较复杂；同时，考虑到2011年实施的库区防渗处理及库底整治工程尚未通过蓄水检验，建议今后加强水库蓄水观测，对水库干涸原因进一步多方面分析论证，优化生态补水及水源涵养林建设方案

（作者单位：安徽省水利水电勘测设计院 230088）

（专栏编辑：王 适）