青岛市大沽河调水水量平衡分析

曹　敏，陈　栋

（1.青岛市水文局，山东 青岛 266071；2.青岛市水利勘测设计研究院有限公司，山东 青岛 266061）

青岛市大沽河调水水量平衡分析

曹敏1，陈栋2

（1.青岛市水文局，山东 青岛 266071；2.青岛市水利勘测设计研究院有限公司，山东 青岛 266061）

根据2014年青岛市大沽河调水期间水文监测数据，分析了调水过程中的水量平衡关系。分析发现，大沽河沿程水量从上游至下游逐渐减少，符合无区间入流径流规律，各河段流速基本与综合治理后河道坡降一致。调水对地下水入渗补给造成的地下水位涨幅为0.36 m。

青岛市；大沽河；调水；水量平衡

2014年春季，青岛市大部分地区出现旱情，局部严重干旱，部分地区出现村镇供水和灌溉用水困难。同时，大沽河综合治理工程基本结束。为解决大沽河沿岸村镇供水、农业灌溉和生态环境用水，同时展现大沽河“河畅、堤固、水清、岸绿、景美”的综合治理效果，青岛市政府决定从大沽河上游水库向下游调水。综合考虑水库调水水量、闸坝的运行情况、景观效果及对目前工况的影响，制定调水方案。调水总量约6 800万m3。调水水源为北墅水库拟调水量1 200万m3，黄同水库拟调水量1 000万m3，产芝水库拟调水量4 600万m3。

为了能实时监测水流动态，及时调整调水方案，青岛市水文局对调水水源、各闸坝和主要控制断面进行监测断面设置，共设监测断面26处。水位、流量、地下水和水质同步监测。按照《水文测验规范》《河道流量监测规范》监测水位、流量全过程。放水前、放水过程中和放水后监测地下水位变化过程。为完整监测到地下水变化过程，调水期间，地下水人工监测频次调整为每天8∶00 和20∶00两次。

1　河道汇流分析

水库放水总量为6 265万m3，从各水库出口至胶州市贾疃橡胶坝之间的河道均形成了河道径流。分析实测流量发现，沿程水量从上游至下游逐渐减少，符合无区间入流或补给的径流规律。由于放水流量小，加上河道前期干旱，大部分河床干涸，闸坝拦蓄，所以水流速度较慢，传播时间较长，沿程损失较大。从水库开始放水至水头到达贾疃橡胶坝历时203.7 h，水流平均流速为0.13 m/s。据统计分析，各河段流速基本与综合治理后河道坡降一致。

2　地下水变化分析

2.1地下水位变化。

地下水计算期采用15 d，在大沽河河道两侧选择30眼地下水观测井作为地下水的基本资料监测点，统计数据分析调水前后地下水位的变化情况。通过对大沽河沿河地下水位观测井的地下水位变化情况分析，本次调水使大沽河地下水源地水位平均上升0.26 m。

2.2地下水蓄存量变化

分析同时期沿岸各监测站点地下水动态变化规律，发现此次调水河道内地表水补充地下水较明显的区域为莱西的店埠、武备至平度古岘以下，胶州李哥庄镇何荣庄以上河道两侧大约421 km2的范围内。地下水位受地表水影响较大，水位迅速回升，蓄存量增大。根据本地区30眼地下水动态监测井的检测结果，本次调水使地下水位平均升高0.26 m，考虑前期生产生活大量开采造成水位持续下降的影响，地表水入渗补给实际造成的地下水位涨幅为0.36 m。

小沽河北墅水库以下河段和大沽河莱西段（大沽河地下水源地以上），两岸地下水影响范围按2 000 m计算，水位升高幅度分别按0.12 m和0.10 m计算。根据地下水动态蓄存增加量公式，计算地下水蓄水增量，计算结果为：产芝水库至程家小里段41.7 km，地下水补给量约241万m3。北墅水库至大沽河地下水库上边界地下水补给量约246万m3。大、小沽河地下水补给量总计约3 064万m3。

3　水量平衡分析

3.1水量平衡

按照水量平衡原理，总损失量等于水库调水总量扣除闸坝蓄水量。从地表、地下水转换关系分析，损失量应包括水面蒸发量、地下水补给量、沿途引水量等。根据监测数据统计各监测断面过水量、闸坝蓄水量，分析沿程损失量。各过水断面损失量之和为3 686万m3，闸坝蓄水量2 579万m3，二者之和为6 265万m3，与放水量相当。

此次调水沿程较大的引水口主要有龙虎山橡胶坝、岔河橡胶坝、袁家庄橡胶坝、移风拦河闸，其他农业灌溉用水水量较少。经估算，大沽河调水期间由引水口引水500万m3左右。调水期间有效降雨共三场。水面增加水量约91万m3。水面蒸发量估算约43.8万m3。

通过水量平衡计算，水量平衡存在水量差169.2万m3。分析发现，大沽河上游和小沽河地下水位观测井较少，导致地下水位升幅计算偏少。分析过水断面损失量计算结果，产芝水库至孙洲庄橡胶坝损失量513万m3，而此段地下水补给量计算值为241万m3，偏小272万m3。小沽河偏小38万m3，比较正常。

3.2损失系数分析

本次调水是大沽河改造工程后的第一次河道蓄水，也是改造后对河道及各个水利工程的总检验。根据上述分析，调水中有57.6%的水量在沿途损失，损失量中有84.9%的水量补给了地下水，沿途水量损失主要是由入渗损失造成。

通过计算各河段沿程损失系数可知，由于大沽河沿途地下地质条件不同，其沿途的入渗补给也有很大差别，总体规律是上游小，下游大。除309曲埠桥至葛家埠段入渗损失偏大外（龙虎山引水造成），其余河段皆符合该地区的水文地质规律。

其中，上游产芝水库以下至孙洲庄段属于大沽河水源地的上游，含沙层分布不均匀且砂层薄，损失较小，还不足10%。而孙洲庄至贾疃正处于大沽河水源地中，砂层分布广、厚度大，地下水易接受补给，因而损失系数大。尤其是平度市南村镇崖头至胶州市胶莱镇十五亩地（贾疃）段，因砂层宽厚及地下水开采量大，地下水位低，入渗补给量大，特别是引黄闸至贾疃之间，沿途损失量达到54.4%。

4　结语

1）本次调水从各水库出口至胶州市贾疃橡胶坝之间的河道均形成了河道径流。分析流量实测值发现，沿程水量从上游至下游逐渐减少，符合无区间入流或补给的径流规律。上游流速大于下游流速，各河段流速基本与综合治理后河道坡降一致。

2）根据本地区30眼地下水动态监测井的检测结果，本次调水使地下水位平均升高0.26 m，由于前期干旱，而且放水期间正处于春灌期，考虑前期水位持续下降的影响，地表水入渗补给实际造成的地下水位涨幅为0.36 m。大沽河调水使地下水入渗补给增加了约3 064万m3。

3）根据实际监测及分析数据，本次调水水库总放水量6 265万m3，其中闸坝蓄水量2 579万m3，沿程损失量3 686万m3，沿程损失量中补给地下水3 064万m3。

4）从地表、地下水转换关系分析，损失量应包括水面蒸发量、地下水补给量、沿途引水量等。调水总量加降雨增加量减闸坝蓄水量，水量差169.2万m3，分析其原因，主要是由于大沽河上游和小沽河地下水位观测井较少，地下水位升幅计算偏少。分析过水断面损失量计算结果，产芝水库至孙洲庄橡胶坝损失量513万m3，而此段地下水补给量计算值241万m3，偏小272万m3。小沽河偏小38万m3，比较正常。

（责任编辑崔春梅）

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2015-08-31

曹敏（1982—），女，工程师