浅析东莞市石马河河道生态流量的确定

李泽锋

（东莞市水务局，广东 东莞 523000）

1 流域概况

1.1 河流水系

石马河流域位于广东省东莞市东部，东邻惠州，南接深圳，西邻寒溪河流域，北邻东莞东江干流，主要跨越深圳、东莞、惠州3市。作为东江干流重要的一级支流， 石马河承担东莞市大部分主要镇区的防洪排涝等重要任务，连通众多支流，流经7个镇总面积719.8km2，河流全长73.5km，是东莞水系的重要组成部分，对东莞经济社会发展起着举足轻重的作用。

1.2 水文气象

石马河流域地处亚热带，高温多雨，具有雨量充沛、湿度大、夏季长、热量丰富的特点。降雨以南北冷暖气团交绥的锋面雨为主，多发生在4—6月。其次是台风雨，多发生在7—9月。 降水年内分配不均，冬春干旱，夏秋洪涝，4—9月降水量占全年总降水量80%以上。 多年平均降水量1772.2mm， 最大年降水量2394.9mm （1981年）， 最小年降水量972.2mm（1963年），24h最大雨量367.8mm（1981年7月1日），降雨活跃，降水范围较小、历时较短、强度较大。

1.3 工程分布

东深供水工程是石马河流域大型调水工程，沿线布置八级提水泵站， 供水工程从起点的东江渠口到终点深圳水库，将水向上提升了46m，形成一个由泵站、渡槽、隧洞、水库和专用涵管组成的全长68km的封闭供水系统；石马河作为东江的一级支流，东莞市境内现有大小水库共52座， 总库容达1.25亿m3，总集雨面积212.58km2； 石马河干流堤防东莞段防洪标准为抵御东江100年一遇的洪水， 总长度28.10km；石马河流域共有水闸45座，干流水闸4座，分别为大和水闸、马滩水闸、旗岭水闸、河口水闸；石马河流域共有排涝泵站22个， 共涉及街道5个， 排涝规模117.37m3/s；石马河流域共计排污管网4440.92km，涉及谢岗、樟木头、凤岗等7镇街；石马河东莞境内排污口共计29个，主要集中在樟木头镇及塘厦镇，排污口类型主要为市政排污口。

2 水资源开发利用

2.1 水资源数量

根据广东省水资源径流相关等值线图， 查得流域平均径流深为956mm， 即多年平均径流量为7.22亿m3（不包括潼湖流域494km2集雨面积）。 东莞市水资源总量特征值如表1。

表1 东莞市水资源总量特征值

2.2 水资源质量

根据《东莞市生态环境公报》并结合年度实测水质数据，河道水质上，2016—2019年旗岭（国考断面）断面水质不稳定， 但是总体来说水质有较大改善，2020年水质从2019年V类变成IV， 水质得到改善；水库水质上，石马河流域内雁田水库为V类水，主要超标的为总氮。 簕竹排、契爷石、茅輋、石鼓、官井头等主要水库水质为Ⅲ类，其中簕竹排、契爷石、茅輋除去总磷总氮，其他指标基本可达II类水；地下水水质上，东莞市地下水水质稳定，影响地下水水质的主要成分有pH、低价铁和铵离子等。东莞市东部和中部的中低山、丘陵淡水区及沿海沙堤和山涧（谷）地的基岩裂隙水，地下水水质属Ⅲ类水，可直接作为饮用水。

2.3 水功能划分

根据《东莞市地表水功能区划》，石马河及其主要支流共划定河道水功能区7个，分别为石马河干流景观农业用水区和雁田水、观澜河、契爷石水、清溪水、官仓水及潼湖水景观用水区。石马河流域共划定水库水功能区4个，分别为雁田水库、契爷石水库、茅輂水库及虾公岩水库饮用农业用水区。

2.4 开发利用

2.4.1 常规水利用

根据《东莞市城镇供水专项规划（2015—2030）》，涉及到石马河流域水厂共32座， 设计总规模186.45万m3/d，涉及到石马河流域7个镇街供水量3.53亿m3，占全市总供水量18.0%， 石马河流域内人均用水量187m3，万元GDP用水量20.91m3，城镇居民日均用水量为184L/d，城镇公共人均用水量99L/d，农村居民人均用水量164L/d，万元工业增加值用水量14.26m3，农田灌溉用水量9165m3/hm2。

2.4.2 非常规水利用

东莞市本地水资源短缺，较为重视非常规水资源的利用，主要是对再生水的利用。 石马河东莞市境内共有污水处理厂10座，设计总规模为65.5万m3/d，实际出水60.57万m3/d，分散式处理设施18座，总规模0.9万m3/d。

2.4.3 再生水水质

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》对石马河流域东莞市污水处理厂的水质进行分析，选取影响尾水水质排放的CODcr、BOD、TN、TP、SS、NH3-N等6项指标为主要指标进行分析，各污水处理厂水质基本满足GB/T18921—2019《城市污水再生利用景观环境用水水质》标准，出水水质达到一级A的占污水处理厂总数的61%，水质为一级B的主要超标指标为TP、TN。

3 生态流量确定

3.1 控制断面

生态流量主要控制断面分为考核断面和管理断面，控制断面确定以代表性、可行性、综合性原则，考核断面确定以可监测、可调度、可管控为原则。 根据河道控制断面确定原则，选择石马河（东莞境内）干流主要断面企坪（界河断面）、旗岭水闸、马滩水闸3个断面作为研究断面，水闸断面均为闸下。选择旗岭水闸断面（国考断面）作为生态流量考核断面，马滩水闸断面作为管理断面， 企坪断面作为深莞交界断面边界。 断面情况统计如表2。

表2 石马河干流研究断面统计

3.2 生态需水量计算

河道生态流量是指为了维系河流水生态系统的结构和功能， 需要保留在河道内符合水质要求的流量（水量、水位），其确定应以保障河湖生态保护对象用水需求为出发点，根据SL/Z 712—2014《河湖生态环境需水量计算规范》，结合水文资料现状，采用Qp法、近10年最枯月平均流量（水位）法和Tennant法进行河道内基本生态流量计算。

按照Qp法、 近10年最枯月平均流量法和Tennant法计算方法和计算原则， 计算得各断面的生态流量如表3。根据表3可知：旗岭断面Tennant法汛期计算结果是非汛期的3倍，是QP法的4.1倍，是近10年最枯月平均流量的3.5倍；马滩断面Tennant法汛期计算结果是非汛期的3倍，是QP法的4.6倍，是近10年最枯月平均流量的3.5倍。 综上，考虑到石马河生态敏感性较差，试点期间，按照“先粗后细，先易后难”的原则，推荐采用Qp法计算成果，基本生态流量取1.5m3/s。

表3 各断面基本生态流量计算成果 单位：m3/s

4 生态流量控制

4.1 控制目标

根据石马河的水资源条件、 结合流域水量调度管理要求， 主要控制值断面生态流量管控目标的设计保证率取90%，得到石马河干流旗岭、马滩水闸断面生态流量如表4。水质管控目标为V类水，水功能和景观方面均有提升。

表4 主要断面生态流量与调度控制

4.2 调度控制

4.2.1 调污工程控制

调污工程调度控制东莞市运河治理中心、 惠州市潼湖水利工程管理中心、 广东粤港供水有限公司管理的节制闸、泵站、管涵等工程，各工程均制定了正常情况与非正常情况下工程调度原则， 明确调度主体职责，具体调度原则如表5～表6。

表5 石马河调污工程控制条件

表6 调度原则

4.2.2 其他水闸泵站控制

旗岭水闸的调度方案为当旗岭水闸水位高于10.5m时，开闸泄洪，小于10.5m时，根据下游河段防洪能力和河口水闸水位情况实施控泄。马滩水闸的调度方案为水位高于15.5m时，开闸泄洪，小于15.5m时，根据下游河段防洪能力和下游旗岭水闸水位实施控泄。常桥排站常平、桥头涝区排涝站位于东莞市桥头镇径联村境内，起排水位为5.0m，最高控制内水位6.75m。设计排涝标准采用10年一遇24h暴雨量1d排干，24h的设计雨量225mm，P=10%的排涝流量为32.2m3/s。

4.2.3 水库控制

石马河东莞市境内有4座中型水库，分别为虾公岩水库、雁田水库、契爷石水库、茅峯水库，每座水库均编制了水库调度规程， 基本原则为有供水任务的情况下，以供水为主，在满足防洪的前提上，要求水库尽量蓄水。 在汛期、非汛期的不同月份，控制防洪限制水位和兴利库容， 满足水库安全和生态用水的目的。 其他小型水库仅作为备用补水水源。

4.3 满足度分析

通过对东莞市石马河流域污水处理厂尾水量、分散式污水处理设施尾水、 水库补水量等综合计算分析，无论是否考虑深圳来水，石马河旗岭与河口断面补水量均大于基本生态需水量，90%来水年份河道生态流量满足率大于等于99%，生态流量满足率较高。

5 结语

东莞市石马河生态流量通过细致调查分析，科学确定生态流量控制参数，在制度、组织、监测、预警等方面给予充分保障，取得了阶段成果。 然而，河道生态流量控制是一项长期的基础工作，受地区工农业发展、景观与旅游需求等影响较大，许多不确定因素尚未完全掌握，对生态流量的动态控制管理机制还不完善，流域统一调度管理仍要加强，需要不断总结经验，完善控制措施，维系生态系统的持续健康发展。