摘要：以解决甘肃中部贫困地区严重干旱缺水问题的跨流域调水工程——引洮工程为例，分析了供水工程对流域内下游用水变化趋势、流域径流、下游水资源水质及下游水位、流量的影响。

关键词：供水工程；水资源；中部地区；引洮工程

中图分类号：TV211.1 文献标识码：B 文章编号：2095-0144（2011）02-006-02

在经济社会快速发展的带动下，人类活动对流域水资源的影响加剧，跨流域供水工程对河流水资源的影响尤为显著。因此，水文工作原先固守断面的管理模式已难以满足水文分析研究的需要，应在做好基础数据采集的同时，扩大水文调查范围，研究跨流域引水等人类活动对流域水资源的影响程度，以全面、优质的数据资料服务社会。以甘肃引洮工程为实例，分析了供水工程对流域内水资源的影响。

1 工程概况

以定西为代表的甘肃中部地区属黄土高原丘陵沟壑区，区内植被稀少，干旱多灾，水土流失严重，水资源极度紧缺，生态环境脆弱，经济发展相对落后，是全国严重干旱和贫困地区之一。甘肃省历届政府都非常重视中部地区水资源问题，在历次水利发展规划、洮河流域水利开发规划、黄河治理开发规划中都将引洮工程列为解决中部地区干旱缺水的主要工程。依据当地水土资源条件和经济社会发展要求，甘肃省认真总结了供水工程规划设计的经验教训，客观评价了省东中部干旱缺水情况、水资源条件及特点。为满足甘肃中部定西一带城镇生活、工业企业用水、二三产业发展和种养业产业化发展的多元需水要求，在充分考虑周边水源条件、经济技术条件的前提下，确定以甘肃省中部地区县城、建制镇、经济带为主要用水区域，开展供水工程。

然而，供水工程中过度取引河道径流水，挤占了维持河流健康生命的生态环境用水，同时大量抽采流域内地下水，枯水年导致地下水位下降，采补失去平衡，对流域内水资源产生了重大影响。

2 供水工程对流域内水资源影响

2.1 供水工程对河流下游用水变化趋势的影响

引水工程兴建后为满足供水任务要求，在水库调节运用中将改变河流原有的水文情势。其中约束水库下游水文情势变化程度的重要因素是按照水库下游生态环境保护目标要求，提出下游生态环境需水量控制要求，使工程在满足供水的同时，将生态环境需水量作为一项重要任务，促进流域经济发展和生态环境改善协调发展。

引洮供水工程对河流对下游用水变化趋势的影响主要通过现状来水量指标来进行分析。现状来水量是指工程控制点上游现有供水工程和实况下垫面条件下的实际来水量。现状条件下工程节点上游受供水工程的调节影响，由于不同年份上游供水工程数量和调节能力不同，故对各年来河流水量的影响也不一致，为使来水量系列具有一致性，满足兴利调节的需要，各年的水库来水量需统一换算到统一年度供水工程和下垫面条件的来水量水平。根据流域内水文测站分布和水库观测资料情况，工程控制点来水量系列分别采用水量平衡法、代表站法和降水径流关系法计算。现状用水量计算：工业用水量月际间变化不大，调查年用水量平均分配到各月即可求得逐月用水量；河流各灌区农作物均为小麦，其月灌溉用水量通过实际调查获得，没有实测资料的灌区，参考流域内小麦灌区灌溉定额，由灌区的实灌面积推算求得。

根据上述分析，洮河流域九甸峡坝址以下的主要用水户是河道外经济社会发展用水和河道内生态环境用水，到2020 年总需水量为24.03 亿m3，其中：九甸峡坝址以下河道外经济社会发展需水量为5.74 亿m3，河道内生态环境需水量18.29 亿m3。考虑引洮供水一期工程跨流域调水2.19 亿m3后，经分析，工程建成后平水及丰水年各月下泄流量过程均能满足下游经济社会和生态用水的要求，P=90%枯水年各月流量除3 月份略小外，其它各月均大于生产生活用水需求，因此修建九甸峡水利枢纽和实施供水工程基本不影响规划期内下游用水及生态用水。

2.2 供水工程对流域径流的影响

20 世纪70 年代以后，受人类活动的影响，流域水文特征发生了大的变化，径流的变化出现了转折。一方面，由于灌溉回归水的加入，使流域径流量随着灌溉面积和提水量的增加而使中下游明显增大。另一方面，上游大规模的农田基本建设，兴修水利工程和水平梯田，退耕还林、种草种树以及小流域综合治理等水利水保工程措施，增加了水量消耗，使径流量减小。正在兴建的跨流域引水工程——引洮供水工程，将对流域径流产生更大的影响。

引洮供水工程是从黄河的一级支流洮河引水，解决以定西为代表的甘肃省中部贫困地区严重干旱缺水问题的跨流域调水工程。工程建成初期，通过加强流域地表径流和地下径流的监测，通过渠道、田间和河道产生的回归水逐步补充地下水，地下水位逐渐恢复，区域水量补排达到平衡，之后回归水排入河道，使河流径流增加。依据2010-2020 引洮一期供水工程回归水量，采用供水指标与实测径流资料相结合的方法来预测未来径流的变化趋势。并采用耗水率计算出耗水量，供水量与耗水量的差值即为回归水量，得到各阶段年径流呈丰枯交替变化，在2005 年以前总体上呈衰减趋势，90年代衰减趋势加剧，到2000 年后，特别是2010 年以后，受引洮一期回归水的影响，径流又呈稳定回升趋势。到2020 年，回归水使河流年径流增加42.1%。表明跨流域引水工程对河流的年径流影响很大。

2.3 供水工程对河流下游水资源水质的影响

目前，供水区内的有些地方群众饮水困难，饮用水水质较差，对人群健康产生了一定的影响。引洮供水一期工程引水水源水质符合生活饮水水质标准，渠道总干渠经过的主要为隧洞，受污染的机会较少，用水户水质可达到Ⅲ类以上。因此工程的建设将改变当地群众的饮用水质，彻底改变长期饮用苦水、咸水和无水的现状，有利于当地群众的身体健康。通过计算不同水文条件下各种引水方案对水位、流量的影响，并结合相关指标，对下游水环境进行了综合分析。

（1）对地表水环境影响。本工程水库库区不易形成富营养化，水质基本能够满足灌区灌溉用水、城镇供水和人畜饮水水质要求。同时，本工程引水对水文情势影响较小，在水质现状、水质目标既定的情况下，运行期工程对库区和坝址下游河道的水环境容量影响较小。

（2）对地下水环境影响。本工程中，隧洞工程和输水渠道，渗入地下的水量小，渗漏水量不会对地下水位造成大的影响。同时，灌区新增灌片在保证沟道不冲、不淤的前提下能有效排除积水，从而保证灌区不会有长时间内涝，因此不会造成灌区地下水位有较大幅度的上升。工程建成后，灌区的灌溉面积将有大幅度的增加，灌溉用水量增加也较大，从灌溉水源角度而言，从洮河引来的水水质良好，不会对地下水造成污染。

（3）对水生生态环境影响。一是库区水生生态影响。引水渠建成使用后，其引水调节方式是自流方式，在正常蓄水位进行引水，对水库的水量影响较小，不会对九甸峡库区鱼类资源产生大的影响；二是坝下水生生态影响。灌区工程引水对九甸峡坝址以下泄流量的影响很小，本工程对九甸峡坝址下游河道的水环境和河道生态影响不大，对下游鱼类资源的影响很小。因此修建九甸峡水利枢纽和实施外调水量基本不影响规划期内下游用水及生态用水。

2.4 供水工程对下游河道水位的影响

引水工程中河流径流被跨流域引走后，流量减少。随着流量的变化，水流顶冲点的位置会相应调整，水位等水文要素相应变化。洮河是黄河一级支流，对于一个处于稳定或是演变中的河道，有效流量是造床流量的计算值。而造床流量这一概念的引入是假定这一流量和多年流量过程是综合造床条件作用相等，它是河床演变尤其是造床作用的反映。对于黄河这一举世闻名的水少沙多河流来说，泥沙的淤积与冲刷是其河床演变的关键，因而对其下游河道造床起决定作用的流量必然是输沙最大的流量，即有效输沙流量。因此，河流下游造床流量的明显减少是河道淤积的直接原因。根据本工程资料的统计，九甸峡以下共计有农田水利灌溉工程10 处，均属中小型工程规模，内有2 处提灌，其余8 处均为自流引水方式，以洮惠渠工程规模为最大、最为典型，其设计引水流量0.4～8.2 m3/s，实际引水流量0.4～7.0 m3/s，设计灌溉面积0.50～10.81 万亩，有效灌溉面积0.50～9.24 万亩，保灌面积0.50～8.68 万亩；干渠长度一般为5.0～8.5 km 不等。由于各取水口总体规模较小，因此，引水工程中河流径流被跨流域引走后，河流涨落波动幅度不大，对下游河道的淤积和冲刷并没有造成较大影响，下游河道水位没有发生大的变化。因此，该引水工程中河流径流被跨流域引走后，对下游河道的水位不会造成较大影响。

同时，在该工程中，上游来沙被拦蓄在库内，清水下泄，改变了坝下河道天然的来沙过程，可减少该段河道泥沙入刘家峡水库沙量，改善下游河道的防洪条件。随着水库下游水土保持综合治理的实施，下游河段来沙可望减少，因此水库运行对枢纽下游河道河相、生态用水的需求无大的不利影响。

3 结语

通过供水工程对流域内水资源造成影响的各因素分析，可以得出以下初步结论：实施供水工程基本不影响规划期内下游用水及生态用水，而跨流域引水工程对河流的年径流影响较大，供水工程对河流下游不同区域的水体水质有不同程度的影响，供水工程中枢纽坝下游河床下切对下游水位流量有较大影响。

参考文献：

［1］朱宏,郭守坤.浅析引水工程对下游水生态环境影响因素［J］.吉林水利,2007,（04）：13-14.

［2］杨桐鹤,禹雪中,骆辉煌.基于水污染损失模型的引水调控工程环境效益评估［J］.水利水电技术，2010，（09）：20-23.

［3］吕宏兴,杨岑,路泽生.引洮供水一期工程总干渠糙率原型观测（1）——研究方法与水位、流量监测［J］. 长江科学院院报,2009，（12）：41-45.

作者简介：杨永生（1967-），男，甘肃榆中人，工程师，主要从事水文分析计算与水资源调查评价。