張 碩

(河北省邢臺水文水資源勘測局，河北邢臺054000)

為緩解河北省白洋淀和衡水湖地區(qū)的干旱缺水狀況，保護白洋淀和衡水湖的生態(tài)與環(huán)境，保障白洋淀和衡水湖地區(qū)及周邊群眾生活、生產(chǎn)用水安全，國家防總、水利部在2012年12月份實施了引黃濟冀應急生態(tài)調(diào)水工程。河北省入境控制劉口站從2012年12月15日開始過水，至2013年5月10日結(jié)束，共引水2.781億 m3。白洋淀通過大樹劉莊入淀水量達到0.934 4億 m3，淀內(nèi)水位由5.37 m抬升至5.97m;衡水湖通過小油故引水閘經(jīng)衛(wèi)千干渠引水，引水量為0.600 1億m3。河北省廊坊市和邢臺市的群英湖在調(diào)水期間也得以相機補水。

1 輸水線路及各受水區(qū)監(jiān)測站點接收水量情況

本次輸水路線是從黃河位山閘引水，經(jīng)位山三干渠、穿衛(wèi)(運河)工程，入河北境內(nèi)，沿清臨干渠、清涼江、滏東排河、小白河、任文干渠，在大樹劉莊附近進入淀區(qū)。輸水線路總長約399 km。邢臺市群英湖從清涼江和生店揚水站取水，直達群英湖。衡水湖則從清涼江油故閘上引水，沿衛(wèi)千干渠西行65 km入衡水湖。

各受水區(qū)監(jiān)測站點接收水量情況見表1。

2 輸水特點

1)河床縱坡坡度小:以黃海為基面，冀魯交界劉口站的河底高程為27.30 m，白洋淀12孔閘底高程4.60 m，高差22.70 m。兩者相距291.6 km，河床的縱坡坡度為0.07‰。

2)清涼江、滏東排河、子牙河、小白河屬于天然河流，輸水能力較強，最大輸水流量均超過100 m3/s，輸水水流順暢，河槽調(diào)蓄量較大。而人工輸水干渠一般設計坡度較小，特別是江河干渠、任文干渠為倒坡輸水，致使輸水流量較小，過水能力較低。上下游河段輸水能力不同，增加了輸水調(diào)度管理難度。

3)遭遇流冰期、冰期，本次引水跨越冬季，水流流態(tài)呈現(xiàn)了冰期水流特性:水位抬高、流量減小。早上氣溫低，水位高、流量小，下午氣溫回升，水位降低、流量增大。

4)入境劉口站2012年12月15日至2013年2月8日，流量維持在30～50 m3/s，之后流量較小，有時在10 m3/s以下，到2013年3月下旬流量才恢復到50 m3/s。

表1 各受水區(qū)監(jiān)測站點接收水量情況

3 河段損失率、輸水率計算

3.1 計算試驗河段損失率

油故～三朗試驗河段用于河段水量平衡計算，河段長29.2 km，河道兩側(cè)基本無引水、進水口。河段水量損失并非直線型損失，而呈指數(shù)型，因此用輸水損失率q來描述輸水河段水量的沿途損失變化。損失率q的物理意義是單位水量沿單位河長的損失量。

對于本試驗河段，上、下游總過水量應滿足

式中:Wu為上游油故斷面累計過水量，W1為下游三朗斷面累計過水量，q為水量損失率(‰)。

本次引水油故、三朗斷面累計過水量分別為1.936億m3、1.831億 m3。輸水結(jié)束時，根據(jù)油故、三朗斷面面積，推算河段槽蓄量為96.1萬 m3。計算試驗河段損失率為

根據(jù)各輸水河段輸水損失率和各斷面總里程數(shù)，依據(jù)公式(1)，將各取水口實測過水量折算到劉口斷面相應毛水量。其中邢臺張二莊斷面上游有5 km回水段(歷年采用值)，計算張二莊站以下斷面毛水量時總里程應加上5 km。

該損失率用于獻縣以上河段計算毛水量，由于獻縣下游河段損失量很大，不能用此損失率計算各取水口水量。采用累計輸水率方法計算下游河段毛水量。

3.2 輸水河段輸水率計算

根據(jù)各監(jiān)測斷面累計過水量、分區(qū)段計算輸水率、各河段輸水率連乘得到整個河段累計輸水率，從劉口到大樹劉莊的累計輸水率為50.3%。其他各河段輸水率計算結(jié)果見表2。

4 輸水泥沙情況

輸水期間，河道沖刷不甚明顯，以淤積為主，其特點是上游較下游淤積嚴重，兩側(cè)較河心嚴重。監(jiān)測斷面的含沙量，在引水初期較大，隨著時間推移，逐漸變小，趨于穩(wěn)定。單位水體的含沙量，其沿程分布也是一個逐漸變小的過程。

表2 各河段輸水率計算結(jié)果

本次引水河北省入境輸沙量為14.6萬 t，輸水期平均輸沙率11.5 kg/s，最大日平均輸沙率94.7 kg/s。輸水期平均含沙量0.525 kg/m3，最大瞬時含沙量1.66 kg/m3，發(fā)生在引水初期的2013年3月2日，沒有超過2.0 kg/m3(控制值)，輸水含沙量普遍較小，后期不到0.5 kg/m3。

本次引黃濟冀輸水工程改善了白洋淀淀區(qū)和衡水湖濕地的環(huán)境，促進了當?shù)毓まr(nóng)漁業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展;緩解了邢臺市、衡水市、滄州市的干旱缺水狀況，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

［1］2010－2011年河北省引黃濟冀輸水工作水文資料整編成果.