大凌河朝阳市城区段人工湖建设对水变化规律的影响

吴继昌，张晓梅

（1.朝阳市水利工程移民处，辽宁 朝阳 122000；2.辽宁省清河水库管理局，辽宁 铁岭 112003）

1 概况

大凌河朝阳市城区段人工湖位于朝阳市城区与凤凰山之间的大凌河段，南北长5400 m，东西宽400 m，占地面积为223万m2，大凌河两岸及其左侧支流什家子河两岸共建成标准防洪堤防工程长30 km，4座橡胶坝工程，其中大凌河段3座，大凌河与左侧支流什家子河汇合口以下一座，共形成人工湖及湿地面积70 m2。人工湖的建立对大凌河朝阳市城区水的变化规律等形成一定影响，较大幅度地改善了城市环境，有效地促进了朝阳市经济社会的快速发展。

2 人工湖建设对水变化规律的影响

1）有效地实现了上游水库与人工湖用水量的联合调度运用。

大凌河上游距朝阳市25 km的闫王鼻子水库，1999年建成，是一座以防洪为主兼有发电并满足朝阳市近期城市、工业和农业灌饮用水的综合利用水利枢纽工程，兴利库容1.22亿m3。大凌河朝阳城区段人工湖的枯水年及非汛期调蓄水量，均由闫王鼻子水库调解供给，保证人工湖及湿地70万m2水面和5000 m3的用水量。从另一个角度看，人工湖的建成又是闫王鼻子水库的反调节水库，大凌河闫王鼻子水库下游90余公里处2000年建成的白石水库，闫王鼻子水库与白石水库区间调度的水量，经过人工湖暂短的滞蓄后，根据人工湖设计的限制水位下泄到河道向白石水库输送，实现了大凌河闫王鼻子水库到人工湖再到白石水库的联合调度运用，使有限的水资源得到科学利用。

2）有效地实现了地表水与地下水的联合运用，提高了城市供水保证率。

大凌河朝阳城区段人工湖位于朝阳盆地内，水文地质条件良好，第四系地层有不同程度的出露，为全新统地层，该地层广泛分布于大凌河河床与两岸一级阶地。区内地下水类型以河水补给为主兼有降水入渗和灌溉回归水补给的第四系孔隙潜水。第四系地层中赋存较大半径的圆砾和砂卵石构成了级配完整的该区主要含水层，含水层厚度普遍大于30 m。圆砾及卵石层下部为基岩，岩性为反垩系九佛堂组泥质页岩，为含水层底板，是一个有较大调蓄能力的地下水库。

1959年和1973年向朝阳市城市供水的中山水源与扣北水源，相继建在大凌河该段水文地质单元内侧。在闫王鼻子水库未建成前，两个水源地的地下水补给来源主要靠大凌河河水补给，每逢枯水年或枯水季节河水常常断流，加上城市排放的污水，污染了河水同时也污染了地下水，两个水源地采水量无法保证，朝阳市城市生活用水的量与质均得不到保障。人工湖建成后，形成了闫王鼻子水库与人工湖联合运用，保证了人工湖稳定的蓄水量源源不断地补给两个水源地的开采漏斗所形成的具有调蓄功能的地下水库。使过去两个水源地正常开采下的地下水位埋没由7～12 m，上升到5～10 m，稳定地抬高了开采状态下地下水水位2 m。在2007—2009年连续3年干旱情况下，完全保证了2个水源地的设计开采能力，实现了城市供水百分之百的供水安全。

3）有效地实现了城市污水集中收集处理回用，提高了水资源的利用效率和效益。

大凌河朝阳城区段人工湖建成之前，人工湖河段接纳了朝阳市城区内22家企业未达标排放的污水，到了枯水季，污水排放量大于河道来水量时，河道几乎成了污水沟，劣五类水质的气味，随着水汽的蒸腾，在风的作用下向城区内弥漫，气味难闻，即影响了城市的形象，更重要的是影响了人们的身体健康。随着人工湖的建设，2003年开始，同步建设了5000万m3的污水处理厂，将城区内22家企业排放的污水集中到污水处理厂达标处理及回用，向城市上游输送给郊区农业灌溉和城市浇灌花草树木等用水。实现了大凌河朝阳城区段河道污水零排放。保证了人工湖A类水质标准。完全实现了朝阳市水务局在水务一体化管理下，对取水、供水、用水、排水以及污水处理回用的统一管理，有效地提高了水资源的利用效率和效益。

4）大凌河朝阳城区段人工湖的建立影响了小气候的变化。

大凌河朝阳城区经历10年综合整治，两岸共建成标准堤防30 km，保障了城市防洪安全。同时结合河道防洪综合整治工程，共建成四个橡胶坝，共形成人工湖及湿地面积70万m2，绿化带面积21万m2，沿河两岸绿化带上整体兼顾建设了10个主体游园和14个亲水景观点。这些工程的建设，不仅成为朝阳市一道靓丽的风景线，也对朝阳市城区人工湖自身及周边的小气候带来一定的变化。

根据朝阳市气象局于2006年夏季，对人工湖中心向岸边一字形排列共设5个观测点，分别在湖心及距岸边 20，100，300，500 m 处，2 个对照点，分别设在城内和人工湖上游距离人工湖岸边1000 m处，对空气温度、空气最高最低温度、空气湿度、风向风速（观测高度距地面1.5 m）和地面温度、地面最高最低温度及蒸发量。按照国家气象观测规范进行对照观测，根据监测结果分析得出小气候变化的结论：

a）人工湖的建立对周边小气候有一定程度的改变。当气温达到25℃以上时，因湖水作用可使日平均气温低于市区内1～2℃，地面温度降低3～4℃；当气温超过30℃时，可使气温降低2～3℃，地面最高温度降低9～10℃；当气温在25℃以上时，人工湖的小气候效应在周边300 m区域内，距湖心越近，小气候效应越明显。

b）人工湖的建立可使周边空气相对湿度增加，影响距离在100 m以内十分明显，空气相对湿度增加7%；湖心的风速比周边大，使用蒸发量增加，日平均风速大于3 m/s时，湖心可比对照每单位面积多增加1 mm，当日平均风速大于5 m/s时，湖心可比对照多蒸发2 mm。

c）人工湖小气候区域在夏季比城区的温度低、湿度大、风速大，使人们感觉清欣凉爽，起到了明显的防暑降温的作用。

3 存在问题和建议

1）存在问题

大凌河朝阳城区段人工湖建设对水变化规律的影响分析，由于受监测范围、监测时间、监测内容以及积累相关资料的不足，得出的结论是初步的、粗浅的。大凌河朝阳城区段自2002年开始，历经10年的建设，形成了4道橡胶工程为主体的人工湖及湿地，其中三道橡胶坝位于大凌河朝阳城区段，2009年前建成，一道位于大凌河左侧支流与大凌河汇合口下游，2010—2012年建成，此次是在大凌河朝阳地区段三道橡胶坝所形成的人工湖及湿地范围进行监测分析的。其中气象只进行了一个夏季监测，范围有限，内容少（缺乏降水监测），其代表性有一定的局限，其他水折变化规律的分析是有限的，定量数据欠缺。上游闫王鼻子水库枢纽工程与人工湖工程之间，以及地表水与地下水之间的调度运用是粗浅的，未与大凌河流域形成一个整体的调度运用和监测系统。

2）建议

按照“国家对水资源实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制”的规定，应在在大凌河流域水资源统一管理的框架内，根据《大凌河流域规划》建成的水资源开发利用工程系统，编制水资源开发利用工程调度系统，再根据调度系统编制并实施监测系统，将人工湖及湿地的监测范围及内容纳入到大凌河流域的调度监测系统中。还应按照水文水资源监测规范和气象观测规范，科学合理的在人工湖上、中、下游布设监测断面和站、点，以人工湖中心为起点，然后延横向划定不同距离为半径的监测范围，对水文水资源要素，气象要素、水文地质要素等进行全面监测，积累有一定系列代表性的资料，对人工湖所在的大凌河流域上、下游左右岸水平方向上下游水量平衡和垂直方向降水、蒸发、地表径流以及地下水等水的变化规律进行分析，为科学调度和管理好人工湖及湿地提供科学依据。