楊 帆

（1.洛陽(yáng)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，河南 洛陽(yáng) 471000；2.鄭州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

1 工程概況

伊河屬黃河流域伊洛河支流，發(fā)源于洛陽(yáng)市欒川縣陶灣鄉(xiāng)的悶墩嶺，自西向東流經(jīng)嵩縣、伊川、洛陽(yáng)、偃師等市、縣，到偃師市顧縣鎮(zhèn)的楊村與洛河匯流后稱為伊洛河，河道干流長(zhǎng)度264.8 km，流域面積6029 km2。伊河洛陽(yáng)市區(qū)段河道治理工程自龍門(mén)焦枝鐵路橋至偃師市顧縣鎮(zhèn)楊村伊河河口，總長(zhǎng)37.37 km。洛陽(yáng)市伊河市區(qū)段河道治理一期工程位于焦柳鐵路橋與伊濱區(qū)佃莊鎮(zhèn)之間伊河上，共規(guī)劃布置六級(jí)橡膠壩形成六級(jí)水面。一級(jí)壩位于焦柳鐵路橋下游2.0 km 處；二級(jí)壩位于希望大橋下游800 m 處；三級(jí)壩于高鐵大道以下1050 m；四級(jí)壩位于洛偃快速通道以下860 m；五級(jí)壩位于開(kāi)拓大橋下游150 m 處。伊河洛陽(yáng)市區(qū)段第六級(jí)水面工程回水長(zhǎng)度為7.35 km，形成水面面積270 hm2(合4050 畝)，蓄水量607 萬(wàn)m3。工程主要有攔河壩段和控制室段組成。攔河壩總長(zhǎng)1400 m，其中橡膠壩段長(zhǎng)660 m，兩岸灘地寬頂堰段長(zhǎng)度為740 m，控制室段長(zhǎng)度為18 m。上游防滲鋪蓋長(zhǎng)100 m，主槽段下游消力池長(zhǎng)21 m，深1.5 m，海漫長(zhǎng)度25 m，邊跨段下游消力池長(zhǎng)15 m，深1.0 m，海漫長(zhǎng)度20 m，左右岸控制室總面積216 m2，管理房總面積452 m2。詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 伊河規(guī)劃6 級(jí)水面工程參數(shù)表

2 水量平衡分析

為了解該水面工程建成后蓄水情況，故進(jìn)行水量平衡分析計(jì)算[1～3]。由于規(guī)劃六級(jí)水面為梯級(jí)開(kāi)發(fā)，水面首尾相接，蓄水相互關(guān)聯(lián)，所以對(duì)六級(jí)水面及已建龍門(mén)水面合并后進(jìn)行綜合水量平衡分析計(jì)算。

2.1 蓄水量

伊河市區(qū)段龍門(mén)水面工程，形成水面面積52.5 hm2，蓄水量為84.1 萬(wàn)m3。一期治理段已建五級(jí)水面工程，可形成水面面積合計(jì)為592.6 hm2，蓄水量合計(jì)1331.9 萬(wàn)m3。第六級(jí)水面工程建成后可形成水面面積合計(jì)為862.6 hm2，蓄水量總計(jì)1938.9 萬(wàn)m3。

2.2 上游來(lái)水量

蓄水區(qū)來(lái)水由伊河天然徑流補(bǔ)給。其上游嵩縣境內(nèi)有大型水庫(kù)- 陸渾水庫(kù)。該水庫(kù)1959 年開(kāi)工，1965 年竣工蓄水。水庫(kù)建成后，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，對(duì)其下游洪水調(diào)節(jié)等綜合效益發(fā)揮著積極作用。在陸渾水庫(kù)和本治理工程間龍門(mén)區(qū)段內(nèi)，國(guó)家建有龍門(mén)水文站。龍門(mén)水文站自1956 年至2008 年共有53 年實(shí)測(cè)年徑流資料，見(jiàn)圖1。

圖1 龍門(mén)水文站實(shí)測(cè)年徑流曲線

本次頻率分析計(jì)算考慮到陸渾水庫(kù)的作用，選用1966 年～2008 年共43 年實(shí)測(cè)年徑流資料，并將伊東渠引水還原后，從整體上計(jì)算本次治理工程上游來(lái)水。頻率分析采用P-Ⅲ曲線進(jìn)行適線，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析樣本均值Ex=5.89，經(jīng)過(guò)調(diào)試選取參數(shù)CV=0.98，CS=2.45 的線形，見(jiàn)圖2。

圖2 龍門(mén)水文站43 年徑流量P-Ⅲ曲線

最終龍門(mén)站各頻率年徑流成果見(jiàn)表2。

表2 龍門(mén)站各頻率年徑流量表

選P=10%、50%、90%三種典型年，分別為1983 年、2004 年、1981 年。按實(shí)測(cè)年內(nèi)月分配比例將各頻率年平均流量分配到各月，見(jiàn)表3。

2.3 損失水量

2.3.1 龍門(mén)水面工程庫(kù)區(qū)滲漏

龍門(mén)水面工程已運(yùn)行多年，根據(jù)水面工程管理單位提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，龍門(mén)水面工程滲漏見(jiàn)表4。

2.3.2 伊河市區(qū)段河道一期治理各級(jí)水面工程庫(kù)區(qū)滲漏（共六級(jí)）

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，一級(jí)水面工程采用防滲措施后庫(kù)區(qū)滲漏總量為1.66 萬(wàn)m3/d，二級(jí)水面工程采用防滲措施后庫(kù)區(qū)滲漏總量為2.47 萬(wàn)m3/d，三級(jí)水面工程采用防滲措施后庫(kù)區(qū)滲漏總量為2.77 萬(wàn)m3/d，四級(jí)水面工程采用防滲措施后庫(kù)區(qū)滲漏總量為2.65 萬(wàn)m3/d，五級(jí)水面工程采用防滲措施后庫(kù)區(qū)滲漏總量為2.53 萬(wàn)m3/d，六級(jí)壩工程采用防滲措施后庫(kù)區(qū)滲漏總量為4.26 萬(wàn)m3/d。各級(jí)水面工程的月滲漏損失量見(jiàn)表5。

表3 伊河龍門(mén)站典型年各月平均流量表

表4 龍門(mén)水面工程各月滲漏損失水量表

表5 第一～六級(jí)水面工程各月滲漏損失水量表

2.3.3 伊東渠灌溉用水

依據(jù)伊東渠灌溉面積，其灌溉用水見(jiàn)表6。

2.3.4 水面蒸發(fā)

洛陽(yáng)多年平均水面蒸發(fā)量為1500 mm，陸面蒸發(fā)量約500 mm，年蒸發(fā)損失為1000 mm，水面工程建成后可形成水面面積總計(jì)為862.6 hm2，水面蒸發(fā)損失量為862.6 萬(wàn)m3/年（蒸發(fā)損失為設(shè)計(jì)壩高情況）。其各月水面蒸發(fā)損失量見(jiàn)表7。

2.4 水量平衡計(jì)算

水面工程蓄水平衡計(jì)算是按龍門(mén)水文站保證率為：P=10%、50%、90%三種典型年月來(lái)水量減去損失水量，包括庫(kù)區(qū)滲漏、水面蒸發(fā)、灌溉用水剩余水量作為水面工程的來(lái)水，水面工程蓄滿后溢流。其中主汛期8、9 兩個(gè)月不蓄水。水量平衡計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表8、表9、表10。

表6 伊東渠各月灌溉用水量表

表7 各月水面蒸發(fā)損失水量表

表8 伊河市區(qū)段水面工程建成后水量平衡計(jì)算表（10%（豐水年））

表9 伊河市區(qū)段水面工程建成后水量平衡計(jì)算表（50%（平水年））

表10 伊河市區(qū)段水面工程建成后水量平衡計(jì)算表（90%（枯水年））

2.5 水量平衡分析

通過(guò)蓄水平衡計(jì)算可知，在三個(gè)典型年36 個(gè)月中，因設(shè)置自動(dòng)塌壩裝置可考慮汛期蓄水，共有36 個(gè)月；在扣除損失水量后，有11 個(gè)月不能滿足蓄水要求，其滿蓄概率為69.44%。

3 結(jié)論

通過(guò)多級(jí)水面的水量平衡分析，可為工程的布置、結(jié)構(gòu)、防滲等方面的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也為多級(jí)水面的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行管理提供科學(xué)的參考。洛陽(yáng)市伊河市區(qū)段六級(jí)水面工程作為伊河水生態(tài)文明示范區(qū)水系工程的重要組成部分，不僅對(duì)將水生態(tài)示范區(qū)乃至洛陽(yáng)市打造成為山水園林相間、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、功能設(shè)施齊全、現(xiàn)代氣息濃郁的中西部最佳人居環(huán)境城市具有重要意義，而且可增大市區(qū)河水下滲，填平伊河兩岸水源地下降漏斗，加大水源地抽水量，緩解市區(qū)用水矛盾，社會(huì)效益、環(huán)境效益顯著。