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宿迁市大涧河生态水位确定分析

谷文豪 臧力永 樊浦 施韶晖
  
安家(建筑与工程)
2021年51期
江苏省水文水资源勘测局宿迁分局 江苏 宿迁 223800

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摘要:宿迁市以大涧河作为第二批河湖生态流量(水位)及保障方案试点河流,由于柴米地涵(上)水位站位于大涧河下游末端处,且大涧河河道上无流量站,故采用生态水位作为生态调控依据。本次采用柴米地涵水位资料分析大涧河生态水位。结果表明,大涧河柴米地涵(上)生态水位为2.03m。

关键词:大涧河;生态水位;水位预警

生态水位确定的方法和方案主要是以控制相关河湖的开发利用强度为中心内容,以保障对应控制断面的生态流量和水量为核心内容,制定生态水位的相应管控方案,合理划定生态流量调度管理职责和调度实施主体,并明确相应的保障主体和责任主体,最后提出相应的保障措施[1,2]。2019年2月以来,水利部、水规总院、江苏省水利厅等相继出台河湖生态流量相关政策文件[3,4],为贯彻水利部关于编制重点河湖生态流量及水量的实施方案以及江苏省水利厅后续相关文件的要求,宿迁市于2021年以大涧河作为第二批生态水位试点,开展相应工作,以期为全市推行生态流量和水位提供有力的技术保障。

1 大涧河流域概况

大涧河位于淮沭河以西,总长38.7km,其中宿泗交界以上段12.74km河道经水系调整后,来水由柴塘河入总六塘河;宿泗交界至柴米河地涵段大涧河总长25.96km。主要支流有南崇河、北崇河、邢马河、颜倪河、清水沟、兔藏沟、军柴河、刘柴河等,河底宽6~45米,河底高程3.3~12m,河道边坡1:3,主要功能为区域排涝、景观等,目前排涝标准10年一遇,防洪标准20年一遇。

大涧河地处淮北平原,属暖温带季风性气候,光热资源较优越,四季分明,气候温和,具有明显的季风气候特点。年平均气温14.1℃。年际降水变化较大,且年内分布不均,易形成春旱、夏涝、秋冬干天气。多年平均降水量为912.8mm,年最大降水量为1604.1mm,年最小降水量为611.0mm。年均无霜期211d。

2 生态流量(水位)计算

2.1 控制断面选取

大涧河共设有大涧河闸、柴米地涵2处水位站,其中柴米地涵位于沭阳闸附近,柴米地涵位于大涧河末端,于1959年9月建成并投入使用,水位资料序列长,数值较为准确。经综合考虑,本次拟将“柴米地涵(上)”设置为大涧河生态流量(水位)控制断面是较为合理的。

2.2 生态水位计算方法

大涧河为区域排涝河道,河道内不存在对流量有特殊需求的生物,水体生态特征表征为水位。因此,以水位作为控制因素。根据大涧河的功能定位以及现状水位情况,本次采用90%水文保证率断面水位分析、景观生态断面水位分析、实测水位分析等方法对大涧河生态水位进行研究。大涧河主要功能以城市、乡镇排涝为主,兼顾少部分农田提水灌溉,故本次取上述三项数值的平均值作为其生态水位。

2.3 生态水位确定

本次分析采用1980~2020年宿迁闸、刘老涧闸、来龙庵、史集、穿城、小店、沭阳7个站点逐月加权平均降雨量分析,大涧河全段90%年型的月降雨量为57.1mm,对应的农村地区(非固化)径流深约2.2mm,固化地面产流系数约0.8,由此可计算得出90%保证率汇入考核断面处的月均流量约为1.75m3/s。依据河道明渠恒定流公式迭代计算以及河道比降水位反推计算得出,大涧河各区段水位监测断面90%保证率生态水位为1.64m。

大涧河无专门鱼类养殖和特殊水生植物,仅考虑一般景观功能。按照相关要求,最低生态水深为0.3m,拟定大涧河柴米地涵(上)处最低景观生态水位约1.70m(河底高程为1.40m)。

根据1969~2020年柴米地涵(上)最低水位资料进行频率分析,90%频率水位即为大涧河生态水位。

综上所述,本次取三种方法平均值,即大涧河生态断面处生态水位为2.03m。

3 生态水位预警与调度

3.1 预警与解除

大涧河预警级别分为3个等级,为蓝色预警、橙色预警和红色预警。当控制断面水位达到蓝色预警水位2.53m,且预报将继续下降时,发布蓝色预警。当控制断面水位达到橙色预警水位2.03m,且预报将继续下降时,发布橙色预警。当控制断面水位连续一旬低于橙色预警水位,发布红色预警。预警由高级向低级逐级解除。

3.2 生态水位调度

大涧河生态水位调度主要通过淮柴闸引淮沭河水源经淮柴河,再通过大涧河闸引入大涧河。当大涧河水位已无法满足控制断面生态水位要求时,应根据应急调度方案,严格执行水量调度计划,加强取用水管控。

4 结论

大涧河主要承担区域防洪排涝功能区,同时兼顾少量灌溉及景观功能,水体无对流量有特殊需求的水生生物,水体生态特征的表征因素为水位,故本次对大涧河生态流量(水位)的研究主要针对生态水位。根据大涧河的功能综合考虑水文、水生生物生长、景观娱乐等各方面的因素,取各项因素水位的平均值作为大涧河的生态水位。经分析,确定“柴米地涵(上)”生态水位为2.03m。

5 参考文献

[1] 华祖林,董越洋,褚克坚.高度人工化城市河流生态水位和生态流量计算方法[J].水资源保护,2021,37(1):140-144.

[2] 邵园园,戴庆云,蒋涛,等.秦淮河流域水生态(环境)调度研究[J].江苏水利,2020(12):44-47.

[3] 水利部关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见[J].中国水利,2020(15):1-2.

[4] 水利部办公厅关于印发全国重点河湖生态流量确定工作方案的通知[J].中华人民共和国水利部公报,2020(03):23-24.

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