直饮水调水工程研究
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1.1 自然概况

1.1.1 地理位置

东江是珠江水系三大河流之一,东江流域位于东经113°52′~115°52′、北纬22°33′~25°14′之间。发源于江西赣南,流经龙川、和平、东源、河源、紫金、博罗、惠阳至东莞石龙进入珠江口。东江干流全长562km,其中在江西省境内长度127km,广东省境内435km,平均坡降为0.35‰,石龙以上干流长520km,广东省境内393km。流域总面积35340km2,其中广东省境内31840km2,占流域总面积的90%,石龙以上流域总面积27024km2,广东省境内23540km2。东江流域地势东北高、西南低,山区、丘陵和平原各占流域面积的7.5%、78.1%和14.4%。

1.1.2 河流水系

流域干流发源于江西南部的寻乌县桠髻钵山,向南流入广东省境,在老隆以北,和由江西省来的定南水相汇,到河源再汇入新丰江,至惠阳境,又有秋香江、西枝江等主要支流注入,折向西流再汇沙河石马河等至石龙,分为南北二支北干流经石龙北至新家埔汇坛江,在江口又纳馁福水,然后注入狮子洋,而南支则由石龙南到峡口会寒溪之后即分支河汊,并与北干流互通,继向西南流,也注入狮子洋。

东江在江西省境内主要为寻乌水与定南水,流域面积3524km2,占全流域面积的12.9%。寻乌水为东江源头,发源于寻乌县三标乡桠髻钵山,由北向南,经龙岗圩、澄江、吉潭、留车在斗晏水库下游出江西进入广东省,沿途汇入的支流有剑溪、龙图河、篁乡河。定南水为东江一级支流,发源于寻乌县三标乡大湖岽村,自东北向西南流入安远县濂江乡大坝村,经定南县东南流入广东省,沿途汇入的支流有新田水、柱石河、鹅公河、下历水、老城河。

东江上游寻乌水在龙川县合河坝与定南水汇合后称东江,流经龙川、东源、源城、紫金、惠阳、惠城、博罗至东莞石龙后,分南北两水道流入狮子洋,经虎门出海。广东省境内东江(不含东江三角洲)总面积23715km2,占东江总面积87.1%。集雨面积大于100km2的主要支流有贝岭水、新丰江和西枝江等。东江主要支流情况见表1-1,其中流域内集水面积1000km2以上支流有七条。

表1-1 东江主要支流情况表

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1.1.3 水文气象

东江流域属亚热带气候,高温、多雨、湿润、日照长、霜期短,四季气候较明显。流域属季风区,春夏多为东南风,秋冬多为西北风,7—10月为台风盛季。

东江流域气温较高,年平均气温20~22℃。年内最高气温出现在7月,平均气温28~31℃;最低气温为11月,平均气温11~15℃。年气温变化不大,但区域性气温变化仍较大,东北部山区冬季间或有冰雪。

流域多年平均降水量1795mm,但时空分布不均,空间分布是西南多,东北少,年际变化较大,年内分配也不均匀,每年4—9月的雨量占年雨量的80%左右。多年平均蒸发量在1000~1400mm之间,平均约为1200mm。

东江流域境内1956—2005年多年平均水资源总值为331.1亿m3,其中地表水资源量为326.6亿m3,地下水资源量为83.4亿m3,重复水资源量78.9亿m3。东江及其主要水文站经过水量还原后的天然年径流量特征值见表1-2。

表1-2 东江及其主要水文站天然年径流量特征值(1956—2005年)

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图1-1 东江下游咸界与水厂位置图

由于流域内的地表水资源量完全由降水补给,故地表水资源量变化趋势和高低值区分布与降水量是一致的,呈现西南多,东北少的格局。流域平均径流深的变化由东北向西南递增,大致以1000mm将整个流域划分为高值区与低值区。小于1000mm的有东江上游区、东江中游区和东江三角洲东莞区,为径流低值区,其余为径流高值区。

流域径流年内分配不均匀,以博罗站为例,博罗站集水面积为25325km2,多年平均径流量为240.7亿m3,最大年径流量为374.4亿m3(1975年),最小年径流量为50.5亿m3(1963年)。4—9月天然径流量多年平均值(1956—2005年)占全年径流量的76.2%,最大年径流量是最小年径流量的6.9倍。

1.1.4 地质

新丰江水库直饮水工程主要穿过河源—惠州断陷构造盆地。盆地东西边缘均受NE—SW向断裂带控制。盆地西面为低山区,岩石主为花岗岩,岩性紧密、坚硬,含水性微弱,透水性很弱,稳定性良好。盆地内部为白垩系紫红色砾岩、砂砾岩、砂岩、泥质胶结,局部夹页岩,硬度中等,含水性弱,透水性弱,在干燥条件下稳定,在潮湿状态下易松散。盆地东面也为低山区,地层属前白垩系,岩性为黄褐色与灰白色砂岩和页岩。砂岩的硬度中等,含水性较弱,透水性较弱。页岩硬度较小,含水性较强,透水性弱。

工程大部分通过盆地内的紫红色岩层地段,小部分通过盆地东缘和西缘的前白垩系地层和花岗岩地段。地质条件满足工程要求。

1.1.5 咸潮

东江三角洲的咸潮界跟博罗站的来流量密切相关。根据2004年广东省水文局惠州水文分局在东江三角洲的三次较大规模的水文测验成果可知,当东江博罗站下泄流量为150m3/s时,250mg/L的咸潮界在南支流东城水厂—潢涌村—大坦—北干流仙村运河口一线;当博罗站下泄流量为175m3/s时,250mg/L的咸潮界在南支流莞城—万江水厂—高埗水厂—北干流刘屋洲一线;当博罗站下泄流量为200m3/s时,250mg/L的咸潮界在南支流南城区—官桥村—中堂水厂—北干流大塘洲一线。距离口门较近的泗盛围站,由于离虎门较近,基本常年受潮汐动力影响,咸潮界进退该河段较为容易,只有洪水期,博罗流量超过400m3/s时,泗盛围的含氯度才较小。东江下游咸界与水厂位置见图1-1。