水庫配置水資源論文

1二甲溝灌區概況

透過建設通河縣境內的“北水南調”工程(即“引岔入富”———引岔林河水調入富拉渾河、擬建二甲溝水庫、現有小型水庫羣及相應灌區)和“南水北調”工程(即擬建的太陽溝抽水泵站(松花江水)及太陽溝灌區)，把現有的灌區(濃河、富鄉、紅旗、鏵子山)和擬建的太陽溝抽水灌區、西部澇區內的規劃新灌區，將合併爲多水源、多水庫聯合調度運用的大型灌區，統稱爲二甲溝灌區，總灌溉面積爲2.33萬hm2，其中:二甲溝水庫灌區灌溉面積爲1.31萬hm2，太陽溝灌區灌溉面積爲3413hm2，西部澇區新灌區灌溉面積爲6773hm2。該大型灌區具體採用水庫羣(擬建的二甲溝中型水庫、已建的紅旗小型水庫、已建的二道溝子小型水庫、已建的三道溝子小型水庫、已建的四道溝子小型水庫)和松花江過境水、區間徑流、地下水等多水源、多水庫聯合調度運用方式，合理配置通河縣西部地區的水資源，達到水資源可持續利用將支撐該地區經濟社會可持續發展的總體目標。

2鬆遼委審覈成果

2012年12月31日，水利部鬆遼水利委員會以鬆遼規計［2012］340號文下發了《鬆遼委關於黑龍江省通河縣二甲溝水庫建設項目審覈意見的函》，其中:水資源配置方案中的二甲溝水庫建成後，從岔林河流域多年平均引水量4352萬m3(實際爲多年平均引水量的水資源利用量)，佔引水口以上多年平均年徑流量38269萬m3的11.37%;二甲溝水庫多年平均灌溉用水量(應該爲供水量)5062萬m3，扣除岔林河流域多年平均引水入庫水量3233萬m3，水庫利用本流域(指富拉渾河)多年平均灌溉用水量1829萬m3，佔壩址以上多年平均年徑流量4520萬m3的40%。

3分析與討論

二甲溝水庫近期灌溉面積1.31萬hm2，該水庫多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3，多年平均生態環境供水量1049×104m3。

3.1岔林河取水樞紐工程

岔林河取水樞紐工程處，該工程地點以上流域面積1307km2，佔全流域面積的71%，多年平均來水量38269×104m3，取水口引水能力17m3/s。該取水樞紐處在首先滿足岔林河灌區和生態環境用水量的前提下，剩餘的流量，採用二甲溝水庫近期調度運用圖，按系列法興利調節計算結果:引水口的多年平均實際取水量11189×104m3，佔總來水量的29.2%;考慮輸水損失水量10%後，進入二甲溝水庫的多年平均入庫水量爲10070×104m3，佔總來水量的26.3%。由於該工程地點引水期爲每年的暢流期，一般情況下，每年灌溉期結束後(9月—10月)引水，故按Tennant法標準衡量，該取水樞紐工程地點的引水比例29.2%，即岔林河剩餘水量比例爲70.8%，正位於Tennant法對棲息地質量和流量關係表中的最佳範圍(60%～100%)。

3.2二甲溝水庫

二甲溝水庫壩址處總集水面積1492km2(實際集水面積約567km2)，其中:本流域富拉渾河水庫壩址以上流域面積185km2，佔總集水面積的12.4%(實際集水面積的32.6%);岔林河引水口以上流域面積1307km2(分流面積約382km2)，佔總集水面積的87.6%(實際集水面積的67.4%)。多年平均總來水量爲14591×104m3(多年平均年徑流深約257.3mm)，其中:本流域富拉渾河多年平均年徑流量爲4521×104m3(多年平均年徑流深約244.4mm)，佔總來水量的31%;岔林河入庫水量爲10070×104m3(多年平均年徑流深約263.6mm)，佔總來水量的69%。該水庫近期:多年平均水庫供水量爲6111×104m3(其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3，佔總供水量的82.8%;多年平均生態環境供水量1049×104m3，佔總供水量的17.2%)，相應的水資源利用率爲41.88%;多年平均水庫蒸發滲漏損失水量爲427×104m3，相應的損失率爲2.93%;多年平均棄水量8053×104m3，相應的棄水率爲55.19%。該水庫遠期:多年平均水庫供水量爲11178×104m3(其中:多年平均灌溉供水量10129×104m3，佔總供水量的90.6%;多年平均生態環境供水量1049×104m3，佔總供水量的`9.4%)，相應的水資源利用率爲76.61%;多年平均水庫蒸發滲漏損失水量爲428×104m3，相應的損失率爲2.93%;多年平均棄水量2985×104m3，相應的棄水率爲20.46%。在近期多年平均棄水量8053×104m3中，遠期利用了5068×104m3，佔近期多年平均棄水量的62.9%，該棄水利用量相當於近期灌溉供水量，也就是說，在工程投資不增加的情況下，經過多水源、多水庫聯合調度運用後，二甲溝水庫的灌溉供水效益翻一番［1］。

3.3水資源利用量

爲了滿足水資源論證的需要，下面重點分析本流域富拉渾河和岔林河引水量的水資源利用量。二甲溝水庫總來水量由壩址以上本流域富拉渾河年徑流量和岔林河干流取水口處引水量，共兩個部分組成，故二甲溝水庫的本流域富拉渾河水資源利用量和岔林河干流引水量的水資源利用量，不能按常規方法計算，應該採用多種方法，綜合分析後，合理選用。具體的計算方法簡單介紹如下:

1)方法1:單一水源估算法。具體爲只考慮本流域富拉渾河來水情況下，採用二甲溝水庫近期調度運用圖，按系列法興利調節計算後，推求多年平均水庫供水量、多年平均水庫蒸發滲漏損失水量、多年平均棄水量等有關指標。然後，再推求考慮岔林河引水情況下的多年平均岔林河水資源利用量和多年平均棄水量。該方法雖然較準確，但前提條件不同(來水量和灌溉保證率等)，計算過程複雜，環節較多，計算工作量較大，方法複雜，不易掌握［2］。採用方法1，本次系列法興利調節計算後，求得的二甲溝水庫多年平均水庫供水量4130×104m3(其中:灌溉供水量3081×104m3，生態環境供水量1049×104m3)，相應的水資源利用率爲91.4%，灌溉保證率爲P=65%;多年平均水庫蒸發滲漏損失水量爲252×104m3，相應的損失率爲5.57%;多年平均棄水量137×104m3，相應的棄水率爲3.03%。

2)方法2:入庫水量比例法。具體爲按總入庫水量中所佔比例，推求考慮岔林河引水情況下的多年平均岔林河水資源利用量和多年平均棄水量等有關指標。該方法簡單易用，概念清楚，比較直觀。二甲溝水庫壩址處，多年平均總來水量爲14591×104m3，其中:本流域富拉渾河多年平均來水量佔總來水量的31%，岔林河入庫水量佔總來水量的69%。二甲溝水庫近期灌溉面積1.31萬hm2，該水庫多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3(本流域水資源利用量爲1569×104m3，岔林河入庫水量的水資源利用量爲3493×104m3，岔林河引水口的水資源利用量爲3881×104m3)，相應的水資源利用率爲34.7%;多年平均生態環境供水量1049×104m3，綜合的水資源利用率爲41.88%。

3)方法3:灌溉供水典型年法。具體爲先選擇某一年型作爲典型年後，計算相應的灌溉供水量，再推求考慮岔林河引水情況下的多年平均岔林河水資源利用量和多年平均棄水量等有關指標。該方法典型年的代表性直接影響計算精度，而且選擇的典型年不同，求得的灌溉供水量就不同，故任意性較大，不易掌握。二甲溝水庫壩址處，多年平均總來水量爲14591×104m3。二甲溝水庫近期灌溉面積1.31萬hm2，該水庫多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3(本流域水資源利用量爲1829×104m3，岔林河入庫水量的水資源利用量爲3233×104m3，岔林河引水口的水資源利用量爲4352×104m3，應該爲3592×104m3)，相應的水資源利用率爲34.7%;多年平均生態環境供水量1049×104m3，綜合的水資源利用率爲41.88%。

3.4成果比較

上述的鬆遼委審覈成果可以寫成:岔林河引水口以上多年平均來水量38269×104m3，其中:多年平均實際引水量的水資源利用量4352×104m3，考慮輸水損失後進入二甲溝水庫的多年平均入庫水量3233×104m3，多年平均輸水損失水量1119×104m3，佔多年平均實際水資源利用量的25.7%。該成果中二甲溝水庫的多年平均入庫水量3233×104m3，就是上述的方法3成果，但是輸水損失率方法3取10%，故岔林河引水口的水資源利用量爲3592×104m3，符合可研的採用成果，而鬆遼委審覈成果中的輸水損失率爲25.7%，偏大較多，與實際情況不符。本次分析成果(方法2):岔林河引水口以上多年平均來水量38269×104m3，其中:多年平均實際引水量的水資源利用量3881×104m3，比鬆遼委審覈成果小10.8%;考慮輸水損失後進入二甲溝水庫的多年平均入庫水量3493×104m3，比鬆遼委審覈成果大8%;多年平均輸水損失水量388×104m3，比鬆遼委審覈成果小65.3%。

4實際興利調度運用

擬建引調水工程建成後，水庫壩址以上及引調水口控制斷面以上實際來水量是未知的，而且是隨機的，因此，引調水蓄水工程實際興利調度執行時，採用試算法確定的引調水限制線Ht作爲控制條件，爲滿足各行業的用水要求(上限爲設計用水量)，進行興利調節計算，具體操作過程中，若各時段的庫水位Hj≤Ht，則按實際可引調水能力全力蓄水，否則立即停止引調水。爲了不影響岔林河灌區及生態環境用水量，引岔入富工程在灌溉期(5月—8月)不引水，故每年具體的引水時間初定爲4月中旬、下旬、8月下旬、9月、10月，共92d。具體的興利調度運用時，一般情況下，每年灌溉期結束後(9月—10月)，儘量按實際可引調水能力，多蓄水，並要求到每年10月15日左右時，水庫儘量蓄滿，供翌年枯水期用水;當遭遇特枯年時，若到了11月份水庫仍然蓄不滿，則翌年的4月份繼續引水，一直到水庫儘量蓄滿爲止。在實際的水庫調度運用過程中，當庫水位落在洪水控制區(A)時，按各行業的設計用水量及補充地下水要求全力供水的同時，立即停止引調水，而且開啟泄洪閘進行控制泄洪，使庫水位始終保持在汛限水位附近，並隨時承擔攔蓄洪水的任務。當庫水位落在停止引調水區(B)時，按各行業的設計用水量要求正常供水。當庫水位落在正常引調水區的正常灌溉供水區(C)時，按實際可引調水能力盡量多蓄水，而且按各行業的設計用水量要求正常供水。當庫水位落在正常引調水區的正常城鎮供水區(D)時，仍按實際可引調水能力盡量多蓄水，而且城鎮供水按設計用水量要求正常供水，灌溉用水在一般情況下，按設計用水量的50%供水。當庫水位落在正常引調水區的城鎮供水破壞區(E)時，繼續按實際可引調水能力盡可能多蓄水，而且城鎮用水在一般的情況下，按設計用水量的80%供水，並停止灌溉供水。當庫水位繼續降落至死水位H死以下時，全力以赴儘可能多引調水，並停止灌溉供水，然後按城鎮居民最低基本生活用水需要，控制供水的同時，採取其他應急措施，儘量解決城鎮居民生活用水需求。

5結論與建議

5.1結論

二甲溝水庫近期灌溉面積1.31萬hm2，該水庫多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3，佔總供水量的82.8%;多年平均生態環境供水量1049×104m3，佔總供水量的17.2%。二甲溝水庫遠期灌溉面積2.33萬hm2，該水庫多年平均供水量11178×104m3，其中:多年平均灌溉供水量10129×104m3，佔總供水量的90.6%;多年平均生態環境供水量1049×104m3，佔總供水量的9.4%。在近期多年平均棄水量8053×104m3中，遠期利用了5068×104m3，佔近期多年平均棄水量的62.9%，該棄水利用量相當於近期灌溉供水量，也就是說，在工程投資不增加的情況下，經過多水源、多水庫聯合調度運用後，二甲溝水庫的灌溉供水效益翻一番。岔林河取水樞紐工程處的多年平均實際取水量11189×104m3，考慮輸水損失水量10%後，進入二甲溝水庫的多年平均入庫水量爲10070×104m3。二甲溝水庫壩址處多年平均總來水量爲14591×104m3，其中:本流域富拉渾河多年平均年徑流量爲4521×104m3，佔總來水量的31%;岔林河入庫水量爲10070×104m3，佔總來水量的69%。該水庫近期:多年平均水庫供水量爲6111×104m3，多年平均水庫蒸發滲漏損失水量爲427×104m3，多年平均棄水量8053×104m3。該水庫近期:多年平均總供水量6111×104m3，多年平均灌溉供水量5062×104m3，其中:本流域水資源利用量爲1569×104m3，岔林河入庫水量的水資源利用量爲3493×104m3。岔林河引水口的水資源利用量爲3881×104m3，佔實際總引水量的34.7%。

5.2建議

爲了不影響岔林河灌區及生態環境用水量，引岔入富工程建議在灌溉期(5月—8月)不引水，並建議每年具體的引水時間確定爲4月中旬、下旬、8月下旬、9月、10月，共92d。建議下階段岔林河引水口處選擇豐、平、枯水年逐日流量過程線後，在首先滿足岔林河灌區和生態環境用水量的前提下，剩餘的流量，採用二甲溝水庫近期調度運用圖，按典型年法興利調節計算結果與原成果進行比較。