邵锦焯
（广州市水务规划勘测设计研究院， 广州 510640）
【摘 要】 本文通过分析博爱湖及下游河涌水量平衡，说明博爱湖本身来水量可满足用水需求，但因年内降雨分配极不均匀，枯水期径流量少，存在用水不足的问题，最后提出合理可行的调水补水工程措施及方案，对确定博爱湖工程补水规模有一定的参考和指导作用。
【关键词】 调水补水；水量平衡；分析；计算
一、工程概况
1博爱湖概况
拟建博爱湖位于佛山市南海区中部狮山镇的核心区，湖面面积545亩，设计充分利用现有资源，通过将附近的水塘、低地连为一体形成湖面。博爱湖处于小山丘地带，周边高程大多在2～15m，集雨面积4.01km2，湖区正常蓄水位7.0m，正常容量119.1万m3，出口设景观溢流堰，溢流堰总长80m，堰顶高程7.5m，溢流口段宽5m，高程7.0m，防洪设计标准20年一遇，校核标准100年一遇。博爱湖将建设成为一个具有雨洪调蓄、生态、补水、景观、休闲功能于一体的都市生态湖区，体现城市滨水魅力。
2周边水系概况
博爱湖及其下游河涌属于解放涌水系，解放涌干流长约11km，南北走向，南起北江大堤狮山水闸，北至狮山围解放水闸。解放涌水系流域面积73.6km2，包括解放涌、三江口涌及其放射状支涌，现状干流河涌有6条，支涌12条。解放涌水系的外围，西南面为北江，西北面为西南涌，内河水系与外江相接处均有水闸控制。
博爱湖下游河涌为沙罗底涌和濠溪涌，两河涌出口汇入解放涌。沙罗底涌和濠溪涌周边约5km2用地规划为高等级医疗服务、商业金融、商务办公、居住区域等，对水环境及水景观要求很高，博爱湖将为河涌进行景观补水。博爱湖及周边水系见图1所示。
图1 博爱湖及周边水系图
二、水量平衡分析
1天然径流量
（1）降水特征
据南海气象站资料统计，南海区多年平均年降雨量1625mm，实测最大年降雨量2257mm（1961年）、最小年降雨量为1076mm（1991年），最大年降雨量与最小年降雨量之比为2.1，降水的年际变化较大。
本区域降水有明显的季节变化，降雨主要集中在4～9月的汛期，各月雨量在170mm 以上，其降雨量占全年的80.1%，枯水期仅占19.9%。前汛期（4～6月）占年降水总量的41.3%，后汛期（7～9月）占38.8%。南海区多年平均降水量年内分配情况见表1。
表1 南海区多年平均降水量年内分配
（2）天然径流量
根据广东省水文图集，博爱湖工程位置多年平均降雨量1650mm，多年平均径流深约800mm。博爱调蓄湖来水面积为4.01km2，计算多年平均径流量为320.8万m3，年平均流量为0.10m3/s。径流的年内变化与流域降雨的时空变化基本一致，地区汛期降雨量约占全年降雨量的80%以上，非汛期不到20%，汛期平均径流量为256.6万m3，非汛期平均径流量仅为64.2万m3。博爱湖湖区多年平均径流计算见表2。
表2 博爱湖湖区多年平均径流
2需水量
本工程需水量计算主要包括下游河涌生态环境需水量及博爱湖自身的蒸发渗漏量。
（1）河涌生态环境需水
河涌生态环境需水指维持河流生态系统一定形态和一定功能所需要保留的水（流）量，一般采用Tennant法计算。根据Tennant法，维持河道一定功能需水量计算式如下：
利用Tennant法将全年分为两个计算时段，枯水期通常选取多年平均流量的20%作为河道生态环境需水量，汛期选取多年平均流量的40%作为河道生态环境需水量。按照区域规划要求，补充河涌生态水量的河涌主要有沙罗底涌和濠溪涌，非汛期河涌生态环境需水量合计为0.023m3/s，见表3。
表3 河涌生态环境需水量计算
（2）博爱湖蒸发渗漏
博爱调蓄湖的正常蓄水水面面积为0.363km2（约545亩），按年平均水面蒸发量1250mm计算，全年平均蒸发量为45.4万m3，年平均蒸发损失流量为0.014m3/s。湖体渗漏损失总水量按每旬损失蓄水量的1%考虑，渗漏损失按流量形式计为0.014m3/s，故蒸发渗漏总水量为0.028 m3/s。博爱湖蒸发渗漏量计算见表4。
3水量平衡分析
对比以上博爱湖径流来水及需水量计算成果，从全年来水总量考虑，博爱调蓄湖本身的天然来水量可以满足用水需求及水量损失，但是因年内来水量的分配极不均匀，汛期的来水量占全年的八成之多，枯水期的来水偏少，而且调蓄湖的蓄水容积有限，降雨后短时间内流失大部分水量，因而难以对下游河涌进行持续补水，调蓄湖面临季节性缺水的局面，必须采取有效措施来解决枯水期水量不足的问题，主要措施是通过建设提水泵站对湖区进行补水。
三、调水补水工程措施
1补水水源
博爱湖工程西南面为北江，距离北江仅几公里，工程附近解放涌的北江出口位置建有狮山引水水闸和泵站，对本工程有十分有利的引水条件。
北江是整个狮山镇水源地，有较优质的水源，汛期引水利用北江水位高于内涌水位时开闸自流引水，枯水期自流引水不足或者北江水位低于内涌水位时开动水泵抽水，经狮山水闸、狮山引水泵站引水直接进入解放涌，可虑新建引水泵站从解放涌调水入博爱湖作为其补水水源。
2补水线路
根据补水水源及博爱调蓄湖周边区域现状，拟定博爱湖补水线路两个方案。方案一：沿附近小小路铺设压力管至博爱调蓄湖；方案二：沿解放涌和濠溪涌河岸铺设压力管至博爱调蓄湖。方案二线路较短，投资上会较方案一节省，但线路弯曲，今后可能形成施工干扰或用地冲突，且在以后的管理维护方面增加困难；方案一线路顺直，管道两侧施工条件好，干扰相对较少，实施具有可操作性，对管道的管理维护方便，且水体直接补至上游湖区，有利于形成水循环，推荐采用方案一。补水线路方案比选分析见图2。
3泵站规模及补水方案
对河涌补水主要集中于非汛期，补水泵站规模的确定满足河涌生态需水0.023 m3/s及蒸发渗漏0.028 m3/s之和0.051 m3/s可满足要求，但考虑补水管道规模与对应成本和效益的因素，且利于泵站的补水调度管理，适当增加泵站设计流量及装机容量。综合分析确定泵站设计流量0.25m3/s，补水管径600mm，补水周期约5d一次，补水利用湖体容量2.16万m3，补水泵站规模及补水方案见表5。
四、结语
通过新建补水泵站为博爱湖进行补水，使供水用达到水量平衡，一方面维持了博爱湖的景观水位，形成水循环改善湖区水质，满足湖区用水的景观要求，另一方面湖区出水用作下游的河涌生态用水，为该区域的规划建设提供了优越的服务环境，大力提升城市的整体水平和形象。
致谢：本文在撰写过程中参考了佛山市水利水电建筑设计有限公司编写的《佛山市南海区狮山镇解放涌水系规划》（2009）以及有关城市规划资料，谨此致谢！
Analysis and calculation of Foshan Boai Lake water diversion project
SHAOJinzhuo
(Guangzhou Municipal Institute of Water Affairs Investigation and Design, Guangzhou 510640)
Abstract: By analyzing the party Boai Lake and creek downstream water balance, indicating Boai Lake water itself to meet the water needs, but very uneven distribution of rainfall during the year, the dry season runoff less, there is a water shortage problem, the final tune reasonable and feasible water for engineering measures and plans, determining pay scale engineering Boai Lake has some reference and guidance.
Key words: Diversion water; Water balance; Analysis; Calculation
邵锦焯（1985.10—），男，硕士，工程师，从事水利规划、水利数学模型方面工作。
论文作者:邵锦焯
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/8/22
标签：博爱论文; 补水论文; 水量论文; 北江论文; 径流论文; 汛期论文; 需水量论文; 《基层建设》2015年第35期论文;