枧槽冲水库工程建设对区域水资源、水环境影响分析

2017-10-19 06:41张中杰
水能经济 2017年6期

【摘要】近年来,为解决工程性缺水问题,推进西南等工程性缺水地区重点水源工程建设,国家和地方加大了水源工程规划和建设,水源工程建设对区域水资源和水环境影响必定会带来一定的影响,有必要研究其影响程度,趋利避害,充分发挥水源工程建设的作用。根据枧槽冲水库工程建设实际情况,从水资源和水环境两方面,研究工程建设对其影响作用。通过研究,枧槽冲水库的建设可以有效的解决当地工程性缺水的问题,对提高区域水资源开发利用量和开发利用率作用均较大,对区域水资源时空分布及水文情势的变化,带来更多的是有利影响,对库区和河段和下游河段水环境影响有限,在考虑下放生态环境水措施后,能维持河流水生生态系统不受破坏。

【关键词】防洪措施;工程措施;非工程措施

1、建设项目概况

枧槽冲水库工程灌区地处龙里县南部,是龙里县唯一连片的万亩田坝,是贵州省30个主要粮食生产地之一。该灌区现状无有效水源工程,多年来饱受旱灾影响,给当地带来较严重的经济损失。因此兴建水源可靠、以蓄水为主的枧槽冲水库工程,是解决当地农田灌溉的关键,是必要的。

枧槽冲水库位于龙里县湾滩河镇金批村樟林寨,所在河流为藕溪河,属于长江流域乌江水系。槽冲水库坝址以上集水面积为9km2,河长5.13km,主河道平均比降43.91‰。

藕溪河发源于云雾山,发源点高程1583.8m,河流自南向北流,在樟林寨附近转而流向东北,在藕寨转向东流,在江比汇入五道河。藕溪河全流域面积为33.9km2,主河长12.5km,河道加权平均坡降为13.49‰。

枧槽冲水库工程的主要任务是农田灌溉及农村人畜饮水。解决龙里县湾滩河镇8850亩农田多年平均303万m3的灌溉用水,和下游10003人、3177头大牲畜、9533头小牲畜的55万m3人畜饮水问题。

枧槽冲水库总库容404万m3,兴利库容337万m3,死库容16万m3。

2、工程建设对区域水资源影响分析

2.1 区域水资源开发利用现状分析

藕溪河全流域集水面积为33.9km2,根据邻近雨量站降水分析和区域等值线图,藕溪河流域多年平均降水量为1243mm,多年平均年径流深为665mm。经计算得藕溪河流域多年平均径流量2254万m3。

藕溪河流域内总人口7738人,全为农村人口,大牲畜2250头,小牲畜6300头。藕溪河流域现内现有小(2)型以上水利工程3座,分别为犀牛磨角水库、柏秧冲水库和苗冲水库。藕溪河流域通过蓄、引、提水工程等进行灌溉的有效灌面4040亩,全为水田。藕溪河流域农村人畜生活用水量为24.8万m3/a;多年平均灌溉用水量为202.7万m3/a。藕溪河流域年用水量合计227.5万m3,用水量占流域多年平均水资源量2254万m3的10%。 综上分析区域水资源开发利用程度一般。

2.2 对提高区域水资源开发利用状况分析

根据前述分析,枧槽冲水库工程建成后,增加藕溪河流域区域水资源开发利用量358万m3,使区域水资源开发利用量从现状的227.5万m3,提高到585.5万m3,使区域水资源开发利用率从现状的10%,提高到26%。因此,枧槽冲水库工程的建设,对提高区域水资源开发利用量和开发利用率作用均较大。

枧槽冲水库所在流域现状内水资源开发程度较低,枧槽冲水库修建后,可通过自流方式进行供水和灌溉,水量满足受水区需水要求,同时还具有运行成本低等优点。枧槽冲水库的建设,可提高区域水资源开发利用率较低的状况,满足设计供水对象需水要求,为支撑区域经济社会发展创造有利水利条件,符合区域水资源开发条件。

2.3 对区域水资源总量影响分析

枧槽冲水库设计取用水量为358万m3/a,占藕溪河流域多年平均水资源总量2254万m3的16%,占取水口设计水平年入库径流量574万m3的70%。取水对坝址处水资源总量影响大,但是工程设计取水量仅占分析区域多年平均水资源总量16%,对流域的水资源状况影响较小。兴建本工程带来的社会、经济和生态效益是十分显著的,有利于该区域经济的可持续发展。

2.4 对水量时空分布与水文情势的影响

枧槽冲水库为完全多年调节水库,水库建成后,通过蓄水和调节使天然径流量进行重新分配,使库区及坝址以下河段水量时空分布及水文情势均发生变化。

水库坝址以上集水面积9km2,水库修建后上游原本为山区河流水体转变为水库相对静止性水体,对水体的性质及水体功能产生一定影响。同时由于水库优越的调节性能,可以显著的提高下游河道的枯季径流,改善了水资源的分配状况。同时提高坝下断面最小月枯期流量,整体上可改善下游水环境质量。

建库后洪水期间库区段水流流速明显降低,坝址下游处由于水位高差较大,水流较紊乱,设计时考虑了下游消能区的防护设计,通过挑流消能措施使得水流与下游河流平顺相接,并且坝后河床、由于库区水位的抬高,水面变宽,相对于天然河道来说有较大的改变,且河道由自然行洪变为由人工修建的泄洪通道行洪,因此本工程的建设将对该河段水流形态、流速及泥沙淤积造成较大的变化。

流域属典型的山区雨源型河流,径流由降水补给,径流特性与降水特性基本一致,即年际变化小而年内分配不均,径流主要集中在4~9月,来水比较集中,丰枯水期径流量差别很大。水库建成后,通过水库调节改变了径流的年内分配,丰水期充足的水资源蓄积在库中,提高供水地区各行业的用水保证率;同时水库的滞洪削峰作用,使年内径流分配更加合理。所以,这种水量时空分布及水文情势的变化,对区域水资源合理利用带来更多的是有利影响。

3、工程建设对区域水环境影响分析

3.1 对库区河段水环境影响分析

水库蓄水后,水流变缓,污染物沉降作用增强,使河流生态系统变为水库生态系统,从而生存于库区的水生生物也随着生境的改变而发生相应变化。经初步预测,水库在建成投入使用后将处于平~中营养水平,由于水库水环境容量的增大以及水量利用率的加大,TP浓度比现状值要好,建库后短期内水质不会发生水体富营养化。为保证供水区安全用水,水库建成后防止水库富营养化的措施实施很重要,应指导农民科学、合理地使用农药和化肥,提倡使用低毒、高效、低残留的生态型农药,以减少农业面污染总量;加大水土保持力度,控制上游污染物的排放,作好上游的污染治理,同时加大环境保护力度,提高公众的环境保护意识,严防水库向富营养化发展。

3.2 对下游河段水环境影响分析

大坝建成蓄水后,将引起下游河道水文情势变化,坝址下游水量减少,将形成减水河段,河道变窄。水体纳污能力与水量变化有着十分密切的关系,水库取水后减少了下游河段的水量,直接和间接地影响水体的自净和承纳污染物的能力,在同等入河排污條件下可能产生水资源质量下降的问题。

枧槽冲水库工程设计考虑了下放生态环境用水,下放的生态流量按多年平均流量的10%,即0.019 m3/s,大于保证率P=90%最小月枯水流量0.015 m3/s,因此,坝址下游河段不会因总径流量减少而减小纳污能力,不会造成坝址下游河段水质的恶化。在考虑下放生态环境水措施后,能维持河流水生生态系统不受破坏。

4、结论

枧槽冲水库的建设可以有效的解决当地工程性缺水的问题,促进当地经济的发展,提高人民生活水平,促进农业高产、稳产,对构建和谐社会主义社会具有极其重要的地位。通过前面的分析可以看出,枧槽冲水库工程的建设,对提高区域水资源开发利用量和开发利用率作用均较大,对流域的水资源状况影响较小,对区域水资源时空分布及水文情势的变化,带来更多的是有利影响;枧槽冲水库工程的建设,对库区和河段和下游河段水环境影响有限,在考虑下放生态环境水措施后,能维持河流水生生态系统不受破坏。

作者简介:张中杰 男 出生年月:1980.10 籍贯 河南省太康县 汉 本科 现任职称:工程师, 主要从事和研究方向:水文与水资源工程。