杜劍楣
(黔南州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,貴州 黔南558000)
貴定縣位于貴州省中部,黔南布依族苗族自治州西北部。貴定縣城周邊雖然河流較多,但基本無大的水利工程,是一個(gè)工程性缺水地區(qū),由于城市的發(fā)展,人口的增加,供水工程建設(shè)的嚴(yán)重滯后,給城市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展造成了嚴(yán)重影響。因此,加快城市供水工程的建設(shè)力度,增加供水工程建設(shè)的投入,是保證貴定縣城社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件。
根據(jù)《貴定縣水源地建設(shè)綜合規(guī)劃》及《貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃》,推薦近期實(shí)施花甲水庫工程(5萬m3/d)?;姿畮焓且蛔钥h城供水為主,兼有人飲及農(nóng)田灌溉功能的綜合利用水利工程,其設(shè)計(jì)水平年為2030年。其供水范圍為縣城中心片區(qū)“一區(qū)四組”,日最大供水量為5萬m3/d,人飲主要解決馬場(chǎng)河鄉(xiāng)及洛北河鄉(xiāng)缺水村寨1.3萬人的水源問題,灌溉主要解決馬場(chǎng)河鄉(xiāng)及洛北河鄉(xiāng)439 hm2耕地的用水問題。
水庫推薦壩址河段屬中硬夾軟質(zhì)巖段,河床高程988.5 ~992.6 m,壩址以上集雨面積63.6 km2,多年平均來水量3 612萬m3,水庫推薦壩址具有成庫建壩條件。經(jīng)設(shè)計(jì)布置,花甲水庫校核洪水位1 051.35 m,總 庫 容2 637萬m3,正 常 蓄 水 位1 046.50 m,相應(yīng)庫容2 177萬m3,混凝土面板堆石壩最大壩高67.0 m,年供水量2 142萬m3。按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000),工程等別為Ⅲ等,工程規(guī)模為中型。
花甲水庫為綜合利用水庫,在保證下游環(huán)境用水的前提下,首先滿足貴定縣城生活及工業(yè)用水的要求,其綜合效益分別為灌溉、農(nóng)村人畜飲水。由于花甲水庫在滿足下游灌溉、人畜飲水的前提下盡可能向縣城供水,因此,設(shè)計(jì)中按照“以供定需”原則以及按照最大程度利用水資源的指導(dǎo)方針來確定正常蓄水位。正常蓄水位主要由工程供水規(guī)模、灌區(qū)規(guī)模、水庫淹沒、工程投資等決定[1]。
在進(jìn)行正常蓄水位比較時(shí),對(duì)于推薦壩址選擇了1 044 m、1 046.5 m、1 049 m、1 051.5 m,按 每2.5 m水位遞增進(jìn)行了4個(gè)正常蓄水位進(jìn)行比選。
花甲水庫的任務(wù)是向縣城供水,同時(shí)兼有下游灌溉及灌區(qū)人畜飲水功能。不同正常蓄水位方案興利計(jì)算成果見表1。
從表1 可以看出,隨著正常蓄水位增加,水庫的供水量、庫容等指標(biāo)均呈上升趨勢(shì),推薦壩址1 049.0 m以上供水量增加幅度有所減少,正常蓄水位為1 046.5 m 時(shí),供水量可以滿足工程任務(wù)的需要。因此,單從最大程度利用水資源的角度來看,正常蓄水位亦越高越好。
根據(jù)不同正常蓄水位淹沒指標(biāo)的分析可知,淹沒指標(biāo)和投資在各個(gè)水位時(shí)并無太明顯的突然增加或減少的情況,從減少水庫淹沒的角度出發(fā),在滿足水庫功能的前提下,水庫正常蓄水位應(yīng)越低越好。淹沒投資曲線見圖1。
表1 正常蓄水位方案興利計(jì)算成果表
圖1 水位~淹沒投資曲線
對(duì)推薦壩型進(jìn)行了樞紐布置及投資估算。樞紐區(qū)布置由:混凝土面板堆石壩+左岸溢洪道+左岸取水系統(tǒng)組成。各正常蓄水位方案的靜態(tài)總投資列于下表。從投資看,工程直接投資隨著正常蓄水位的抬高,投資亦在增加。從節(jié)約投資來看,正常蓄水位應(yīng)越低越好。投資結(jié)算成果見表2。
表2 正常蓄水位方案投資估算成果表
從單方水價(jià)投資上看,水價(jià)呈上升趨勢(shì),單方水價(jià)隨正常蓄水位升高而上升。通過對(duì)表2 進(jìn)行分析,得出以下4 點(diǎn)結(jié)論:①大壩樞紐土建投資隨水位的升高而增加,升高趨勢(shì)較為均一;②供水量也隨水位的升高而增加,1 049.0 m后供水量增速變緩;③淹沒補(bǔ)償投資,變化不均一,1 049.0 m后淹沒補(bǔ)償投資變幅趨緩;④土建投資及供水量變化均一,對(duì)單方水價(jià)投資的變化影響較小,淹沒補(bǔ)償投資變化離散,對(duì)單方水價(jià)投資的變化影響較大。
對(duì)比圖1,各水位高程下除耕地及林地外,其它指標(biāo)變化不大,影響淹沒補(bǔ)償投資主要因素是耕地及林地補(bǔ)償,對(duì)單方水價(jià)投資發(fā)展趨勢(shì)影響較大。因此,綜合以上分析,1 046.5 m高程為單方水價(jià)投資曲線變化拐點(diǎn)處,選擇1 046.5 m作為花甲水庫正常蓄水位是經(jīng)濟(jì)合理的規(guī)模。
2010年中央一號(hào)文件《中共中央、國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》發(fā)布,水利迎來黃金時(shí)代,各省、市進(jìn)入水利大發(fā)展時(shí)期,為了解決工程性缺水問題,新建了一批骨干水源工程,而正常蓄水位是水利工程的主要特征值,直接影響到整個(gè)工程的規(guī)模。因此在擋水壩正常蓄水位確定時(shí),應(yīng)以規(guī)劃為依據(jù),接合工程的實(shí)際情況,從工程供水規(guī)模、灌區(qū)規(guī)模、水庫淹沒、工程投資等方面做分析論證,從而得出合理的水庫正常蓄水位。
[1]陸遠(yuǎn)文. 貴州省平塘縣河流水電站工程正常蓄水位選擇[J]. 黑龍江水利科技,2013,41(07):78 -80.