龙河口引水工程水资源优化配置研究

2020-12-23

治淮 2020年11期

（淮河流域水资源保护局淮河水资源保护科学研究所蚌埠 233001）

1 引言

为提高用水效率，实现水资源高效利用，保护水资源和水生态环境，规范用水行为，维护灌区传统用水权益和保障合肥经济圈发展安全用水，安徽省水利厅组织编制了《安徽省中西部重点区域及淠史杭灌区水量分配方案》，2011年9月省政府以皖政办秘〔2011〕151 号文进行了批复。根据批复方案，龙河口水库在50%和80%保证率下分别向合肥市分配水量1.2 亿m3和0.8 亿m3。

鉴于省会城市重要地位和近年来合肥经济圈发展态势，合肥市现状城市供水主要依托董铺和大房郢水库引上游淠河灌区水源，随着城市供水量的持续扩大，根据安徽省及合肥市水资源规划，规划合肥市是由淠河、杭埠河和长江水源共同供给的多水源保障城市，龙河口引水工程的任务是将《安徽省中西部重点区域及淠史杭灌区水量分配方案》中分配给合肥市的水量输送至合肥市内，以满足省会合肥持续扩大的供水需求。

工程起点位于万佛湖国家级水产种质资源保护区内，为尽量减轻引水工程对渔业资源和保护区产生的不利影响，本研究对引水方案进行了优化。

2 工程及保护区概况

龙河口引水工程起点位于六安市舒城县龙河口水库落花冲副坝附近，穿杭北干渠、丰乐河，终点位于合肥市肥西县磨墩水库。工程输水管道总长约52.1km，全线除进口段0.4km 隧洞、穿杭埠河北岸张庄附近山体1.4km 隧洞外，其余均为埋管道。输水管道采用PCCP 管，全线采取单管埋设，管径2.4m。

2011年8月8 日，农业部以《农业部办公厅关于公布第4 批国家级水产种质资源保护区面积范围和功能分区的通知》（农办渔〔2011〕87 号）批准建立万佛湖国家级水产种质资源保护区。保护区范围为龙河口水库全部水域，总面积4800hm2；核心区面积800hm2，位于万佛湖上游五显河入口；核心区以外区域均为实验区，面积约4000hm2。万佛湖国家级水产种质资源保护区主要保护对象为黄尾密鲴和翘嘴鲌。特别保护期是每年的3月1日—6月30日。

龙河口引水工程在万佛湖国家级水产种质资源保护区核心区内没有工程建设内容，在实验区内的建设内容主要是取水口部分工程，具体为引渠段、闸室段及部分涉水洞身段，引渠及管道工程长度共计461m，桩号为0-412.109～0+049；取水口闸室占用保护区实验区面积约200m2。取水口设于龙河口水库北岸落花冲副坝东侧约130m 处。

3 引水后水文情势变化

3.1 龙河口水库调度运行原则

龙河口水库控制面积1120km2，总库容9.03 亿m3，防洪库容3.87 亿m3，兴利库容4.65 亿m3。水库除险加固前防洪标准偏低，大坝存在隐患等问题，水库一直降低设计兴利水位至 65.5m（本部分所用高程为吴淞高程系）运行，减少了兴利库容1.25 亿m3，除险加固工程完成后，兴利水位由65.0m 恢复至68.3m 运行，水库加固后较加固前增加兴利库容1.25亿m3。水库现状除防洪外主要功能为下游杭埠河灌区136.6 万亩农田提供灌溉水源，随着龙河口引水工程的建设，龙河口水库未来城市供水和农业供水比例将发生变化，并增加向下游杭埠河生态补水功能，水库功能将发生一定的变化，需要制定新的供水调度方案来适应新的形势。本工程总体具备向合肥市供水1.2 亿m3的能力，但根据水量调算以及《安徽省中西部重点区域及淠史杭灌区水量分配方案》分配水量的要求，80%保证率下，在满足农业供水的同时，可向合肥市供水0.8 亿m3，故在后续的水库调度运行中要根据水库来水情况、水库蓄水情况以及农业灌溉需求情况，合理调度本年度后期向合肥市的供水量。

3.2 引水后水库水文情势变化情况

本工程建成引水后，水库蓄水量、库水位、库面面积均发生变化。

P=50%典型年，龙河口水库需满足农业用水，并向合肥市供水1.2 亿m3。水库逐月蓄水量有所减小，减少幅度为0～12.2%。蓄水量减少主要集中在非汛期1—3月，减小幅度为6.5%～12.2%。库水位、库面面积变化趋势与蓄水量变化一致。库水位减少幅度为0～1.97%，库水位减少主要集中在非汛期1—3月，4—7月、9—10月库水位不变。库面面积减少幅度为0～7.15%，库面面积减少主要集中在非汛期1—4月及8月，4—7月、9—10月库面面积不变（见图1）。

P=80%典型年，龙河口水库需满足农业用水，并向合肥市供水0.8 亿m3。水库逐月蓄水量有所减小，减少幅度为6.23%～62.28%。库水位、库面面积变化趋势与蓄水量变化一致。库水位减少幅度为0.86%～9.72%。库面面积减少幅度为3.47%～42.82%（图2）。

P=95%典型年，龙河口水库需向合肥市供水0.8 亿m3，农业用水不再保证。大部分月份蓄水量有所减小，减少幅度为0～17.9%。库水位、库面面积变化趋势与蓄水量变化一致。库水位减少幅度为0～2%，减小幅度最大出现在8月份；库面面积减少幅度为0～14.2%，减小幅度最大出现在8月份（图3）。

综上分析，本工程运行后，龙河口水库向合肥市及舒城县增加供水量，各典型年龙河口水库蓄水量、库水位及库面面积均有所减少，50%及95%典型年蓄水量、水位及库面面积变化相对较小，水库蓄水量减小幅度在20%以内，水库水位减小幅度在2%以内，水库面积减小幅度在15%以内；80%典型年蓄水量、水位及库面面积变化明显，水库蓄水量减小幅度最大达62.28%，水库水位最大减小6.03m，最大减小比例为9.72%；本工程引水将降低库区蓄水量和水位，减小库面面积，会对水产种质资源产生一定的不利影响。

4 引水方案优化

根据上述分析可知，工程运行（引水方案为P=50%典型年每天引水40 万m3，P=80%典型年每天引水30 万m3）后，叠加农业供水后的P=80%典型年水文情势变化最大，为最不利情况。为减小引水对龙河口水库及保护区鱼类的影响，对P=80%典型年4—8月份（鱼类产卵期）引水方案进行了优化，具体方案为：

4月1日—6月14日期间库水位低于68m 则限制引水，保证本工程引水量与灌溉水量之和不超过工程前灌溉水量；6月15日—8月31日主汛期期间库水位低于66m 则限制引水，保证本工程引水量与灌溉水量之和不超过工程前灌溉水量。

图1 P=50%典型年工程引水前后龙河口水库水文情势变化图

图2 P=80%典型年工程引水前后龙河口水库水文情势变化图

图3 P=95%典型年工程引水前后龙河口水库水文情势变化图

图4 优化引水方案后P=80%典型年工程引水前后龙河口水库水文情势变化图

引水方案优化后，P=80%典型年龙河口水库逐月蓄水量有所减小，减少幅度为5.57%～33.92%。库水位、库面面积变化趋势与蓄水量变化一致。库水位减少幅度为0.77%～5.56%。库面面积减少幅度为3.10%～18.38%（图4）。

从图中可以明显看出，引水方案优化后，工程对龙河口水库水文情势的影响程度较优化前减小很多，优化效果明显，也进一步减小了枯水年引水对鱼类的影响。

5 引水工程对渔业资源和保护区的影响

5.1 引水工程对渔业资源的影响

根据上述分析，引水方案经优化后，工程运行期间龙河口水库仍然保持深水、静止水体的水库特征，且水质不会恶化，不会影响鱼类的区系组成。P=50%典型年不会对鱼类种群结构产生明显影响，P=80%典型年会使溪流鱼类的比重上升，P=95%典型年相较P=80%典型年对鱼类的影响小。引水工程造成浮游植物损失的鱼产力约为0.44kg/a，浮游动物损失的鱼产力约为49.61kg/a，底栖生物损失的鱼产力约为14427kg/a，总计损失鱼产力14.48t/a。工程运行对鱼类繁殖的影响主要体现在P=80%典型年，表现为产卵场所总体减少的同时，产粘性卵和沉性卵的鱼类如鲤、鲫、中华青鳉、中华沙塘鳢、吻虾虎鱼、泥鳅等繁殖场所比重会有所增加。在P=80%典型年，工程可为仔稚鱼提供更多庇护场所，而其他年份影响不大。