中石化胜利油田分公司生产管理中心
摘要:为了恢复一千二自然保护区的生态功能,恢复自然保护区的生物群落,东营市人民政府在水量统一调度的基础上进行生态补水。本文对生态补水的具体实施情况和利津水文站的特征值条件进行了综合的分析研究。结果表明当利津水文站出现超过3500m3/s的流量时自然保护区的补水工作是可以保障的。
关键词:生态补水 一千二自然保护区 保证流量 水位
1.一千二自然保护区概况
一千二自然保护区地处黄河入海口,位于山东省东北部的渤海之滨,地理坐标为东经118°33′~119°20′,北纬37°35′~38°12′之间,包括黄河入海口和1976年以前引洪的黄河故道两部分,总面积15.3万ha,其中核心区7.9万ha,缓冲区1.1万ha,实验区6.3万ha。自然保护区的土地资源是黄河近百年来携带大量泥沙填充渤海凹陷成陆的海相沉积平原,地势平坦宽广,东西比降1:10000左右,潜水位小于2m,矿化度10~20ml/L,土壤为隐域性潮土和盐土土类,降水量551.6mm,蒸发量1928.2mm,气候为暖温带季风型大陆性气候。由于上个世纪九十年代黄河下游出现了连续的断流情况,造成黄河三角洲自然保护区的生态情况出现了较大的破坏,海水入侵,海岸线退蚀严重。
2.一千二自然保护区生态补水实施情况
一千二自然保护区生态补水的实施情况主要可以为刁口河流路补水一项主要内容。
刁口河位于黄河北大堤桩号9+900以北,为黄河入海故道,全长大约55公里。刁口河流路于1964年1月开始行水,行水历时12年零5个月。行水期间,刁口河两岸均有堤防,左岸堤防在民坝基础上加修而成,长度20.44公里。右岸堤防即东大堤,长度22公里。1976年5月黄河改走现行流路,至今刁口河流路已停止行河33年。停河期间,由于水沙条件变化、海洋动力作用及人类活动影响,使作为黄河备用流路的刁口河故道河道地形地貌发生了较大变化,自然形态和生态环境发生较大改变。河道主河槽概况如下:
一、滩区段:地处现行清水沟流路的河道滩区内,由于胜利油田长期输水沉沙,加上黄河多次漫滩淤积,原河槽基本淤平,河槽被开发为耕地,故道的痕迹完全消失。
二、罗家屋子闸~孤河路段:河道长18.4公里, 河槽与滩地难以辨识,河槽内除人工开挖的引水渠道和西崔水库外,均已开发成农田。主槽内人工开挖的渠道,渠道全长18公里。
三、孤河路~桩埕路:河段河道长度18.6公里,主河槽宽210~540米,主槽较明显,滩槽差2.1~2.6米。河槽内有人工开挖的渠道,无农田,分布着芦苇和杂草。
四、桩埕路~入海口门段:河道长度为15.74km,主河槽自桩埕路以下逐渐变宽,宽度600~1000米,主槽内为水面,无开垦的农田。
为继续推进功能性不断流工作,2010年调水调沙继续进行了黄河下游生态调度实践,并首次开展了刁口河流路恢复过水试验。本次调度的重点一是继续向河口三角洲现行流路南北两岸湿地补水,二是刁口河流路全线过水,改善刁口河尾闾保护区生态环境,同时积累基础资料和调度经验。
3.引水条件和相对应的利津断面流量分析
利津水文站位于黄河下游河口段,是黄河的入海监测站,在整个黄河流域具有较为重要的地位。利津水文站的监测数据及特征值在治黄工作中有着重要的意义。因此我们需要将补水的各个特征值转换为利津水文站的特征值来进行分析。
具备引水条件时:1号闸相应利津流量为1100m3/s;3号闸相应利津流量为2300m3/s。达到设计引水能力时:1号闸相应利津流量为3500m3/s;3号闸相应利津流量为3300m3/s。(具体水位流量关系见表1)
表1 利津不同流量级下引水闸断面水位流量对照表
站别 | 流量 | 水位 | 流量 | 水位 | 流量 | 水位 | 流量 | 水位 | 流量 | 水位 |
利津 | 2000 | 12.22 | 2500 | 12.60 | 3000 | 12.94 | 3500 | 13.26 | 4000 | 13.55 |
1号闸 | 1.20 | 4.22 | 2.75 | 4.60 | 8.45 | 4.94 | 10 | 5.26 | 10 | 5.55 |
3号闸 | 0 | 3.22 | 3.85 | 3.60 | 10 | 3.94 | 10 | 4.26 | 10 | 4.55 |
2011年黄河下游汊加1断面处裁弯取直,断面形态发生改变,因此计算漫滩流量上推至清6和清7断面。经过查询可以得知清6断面滩唇高程为6.62m,清7断面滩唇高程为5.99m。清7断面距利津水文站85km,清6断面距利津水文站79公里。
利津水文站6月22日0时开始起涨,7月12日20时落平,最高水位:13.25m,时间7月4日,最大流量3900m2/s,时间7月8日,最大含沙量71.5kg/m3,时间7月10日。刁口河流路罗家屋子闸下站6月24日10时开闸放水,7月9日10时引水节制闸关闭,7月17日10时开始采用水泵往刁口河抽水,8月5日10时抽水结束。
刁口河流路入海口飞雁滩断面自7月2日开始放水,同时进行了水位和流量测验,由于所放为以前老河道中所积存的清水,含沙量目测为零。
刁口河流路生态补水一千二(一)断面于7月8日破堤放水,并开始进行了水位、流量测验,含沙量目测为零。一千二(二)断面于7月20日破堤放水,进行了水位、流量测验,由于水位降低,以上两断面不能向湿地继续引水,这两断面封堵后,采用水泵抽水向湿地继续引水,7月29日启用一千二(三)断面进行了流量测验。调水调沙期间,当刁口河流路罗家屋子闸下站水位落到7.57m时,已不能再过流。此时,对应利津站水位12.38m,相应流量2240m2/s。当一千二(三)水位落到3.07m时,生态补水一千二(一)断面、一千二(二)断面,已不能再向湿地引水。另外,本次调水调沙刁口河流路罗家屋子闸下站引水量为3713×104m3,真正引水到湿地的水量只有162.6×104m3,流入海的水量是301.9×104m3,而更多的水量都存到河道和流入低洼地。
4.结论
具备引水条件时:1号闸相应利津流量为1100m3/s;3号闸相应利津流量为2300m3/s。达到设计引水能力时:1号闸相应利津流量为3500m3/s;3号闸相应利津流量为3300m3/s。
作者简介:于方田(1966.09~),山东广饶人,教授级高级工程师,主要从事水务及供水管理研究