郭 銳

(安徽省旌德縣水務(wù)局， 安徽 旌德縣 242600)

淺析黃河沖水庫(kù)與雞公山水庫(kù)引蓄水優(yōu)化調(diào)度

郭 銳

(安徽省旌德縣水務(wù)局， 安徽 旌德縣 242600)

黃河沖水庫(kù)集水面積小，常年蓄水不足，為發(fā)揮水庫(kù)效益，增加供水能力，應(yīng)開(kāi)辟引水；在其引水區(qū)域內(nèi)另有雞公山水庫(kù)，且也需引水來(lái)滿足水庫(kù)蓄水要求。該文從水庫(kù)本身蓄水要求與引水區(qū)域供水能力的分析入手，提出了兩引水工程的技術(shù)參數(shù)。

水庫(kù)； 引水； 優(yōu)化調(diào)度

1 概 況

黃河沖水庫(kù)是一座小(1)型水庫(kù)，集水面積0.65km2，總庫(kù)容106.4萬(wàn)m3，興利庫(kù)容84.2萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)灌溉面積4000畝，實(shí)際灌溉面積1500畝；雞公山水庫(kù)是一座小(2)型水庫(kù)，集水面積0.2km2，總庫(kù)容11.26萬(wàn)m3，興利庫(kù)容8.0萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)灌溉面積480畝；兩水庫(kù)相距1.3km。

在雞公山水庫(kù)東面有一苦竹溪，區(qū)域內(nèi)的植被好，徑流常年不斷，可通過(guò)筑壩攔蓄、切槽方法將上游水源從叉口處的鞍部引至雞公山水庫(kù)，壩址處集水面積0.82km2。雞公山水庫(kù)得引水后加上自身天然來(lái)水，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該庫(kù)蓄水和農(nóng)田灌溉用水需求；多余水量通過(guò)農(nóng)田中間穿過(guò)的一條排水溝排泄，在下游1km處可通過(guò)筑壩將棄水?dāng)r蓄引至黃河沖水庫(kù)，其間仍有0.52km2的天然來(lái)水可引。

2 水量平衡分析

黃河沖水庫(kù)集水面積0.65km2，興利庫(kù)容84.2萬(wàn)m3，查得該區(qū)域多年平均徑流深927.7mm，徑流總量60.3萬(wàn)m3，徑流全部入庫(kù)不能蓄滿。水庫(kù)下游為廟首集鎮(zhèn)，有居民5300人，農(nóng)田近4000畝，正常年份農(nóng)業(yè)灌溉用水需140萬(wàn)m3,居民生活和生態(tài)用水需水庫(kù)補(bǔ)充水量36萬(wàn)m3,蓄水期間庫(kù)面蒸發(fā)6萬(wàn)m3,故需要水庫(kù)供水182萬(wàn)m3,則水庫(kù)缺口122萬(wàn)m3，引水極為必要。

雞公山水庫(kù)集水面積0.2km2，興利庫(kù)容8萬(wàn)m3,自身徑流總量18.6萬(wàn)m3,農(nóng)田灌溉用水需16.8萬(wàn)m3, 蓄水期間庫(kù)面蒸發(fā)2.2萬(wàn)m3,豐水年份降雨分布均衡時(shí)，水庫(kù)基本滿足供水需要；但枯水年份或降雨不均時(shí)，降水不可能被全部利用，必須引水。

3 水庫(kù)引水計(jì)算

區(qū)域多年平均降水量1478.8mm，多年平均徑流深927.7mm，降水年際變化較大，5—9月降雨占全年降雨的60%左右。洪水季節(jié)有明顯的規(guī)律性，一般6月中旬進(jìn)入主汛期，到7月中旬結(jié)束。洪水具有陡漲急落，單峰型多，復(fù)峰型少，一次歷時(shí)一般為1天左右。

參考《安徽省徽州地區(qū)水文手冊(cè)》水文計(jì)算成果，參證與本區(qū)域特性相近流域的徑流模數(shù)，選取本流域多年平均徑流模數(shù)為0.0027m3/(s·km2)，取洪水期短時(shí)大流量的折算系數(shù)為0.8，則年徑流總量為7.56萬(wàn)m3/km2。

考慮最大引水流量主要發(fā)生在汛期，故選用頻率為50%、33.3%、20%、10%的洪水，計(jì)算多種引水流量下的引水總量，選取最合適的引水流量，既能較好地引得滿足水量，又能控制工程投資。

3.1 雞公山水庫(kù)引水計(jì)算

雞公山水庫(kù)引水面積為0.82km2，由于該地區(qū)無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，因此采用《安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設(shè)計(jì)洪水計(jì)算辦法》(以下簡(jiǎn)稱“84辦法”)進(jìn)行洪水計(jì)算。在萬(wàn)分之一地形圖上量算得各流域特征值見(jiàn)表1。

表1 雞公山水庫(kù)引水流域特征值

各種洪水頻率下每次可引取的水量見(jiàn)表2。

表2 雞公山水庫(kù)引水計(jì)算成果

各種洪水頻率下每年可引取的水量見(jiàn)表3。

表3 雞公山水庫(kù)引水總量計(jì)算成果

雞公山水庫(kù)引正常徑流量為6.2萬(wàn)m3，引上述各頻率的洪水加上本身匯水區(qū)域的來(lái)水完全滿足供水需求，因此引水流量主要取決于黃河沖水庫(kù)的引水需要。但需復(fù)核雞公山水庫(kù)在加入上述引水流量后水庫(kù)的泄洪安全性，在保證雞公山水庫(kù)泄洪安全的前提下，選取滿足黃河沖水庫(kù)供水需求的最大引水流量。

3.2 雞公山水庫(kù)泄洪安全性分析

本次復(fù)核考慮上述4種頻率洪水在加入4種引水流量調(diào)洪后，大壩防洪能力是否滿足安全要求。當(dāng)洪水頻率為50%、33.3%時(shí)，水庫(kù)引水量很小，來(lái)水可以很快下泄，不會(huì)影響水庫(kù)的安全，只需分析當(dāng)洪水頻率為20%、10%時(shí)水庫(kù)的安全狀況即可。在萬(wàn)分之一地形圖上量算得各流域特征值見(jiàn)表4。

表4 雞公山水庫(kù)流域特征值

水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算起調(diào)水位為正常蓄水位272.17m，加入各種引水流量時(shí)的庫(kù)水位見(jiàn)表5。

表5 雞公山水庫(kù)引水庫(kù)水位計(jì)算

雞公山水庫(kù)壩頂高程為275m，20年一遇設(shè)計(jì)洪水位為272.71m，200年一遇校核洪水位為273.07m。由表5可以看出，調(diào)洪計(jì)算加入引水流量后的庫(kù)水位均低于校核洪水位，水庫(kù)大壩的安全性滿足要求。

3.3 黃河沖水庫(kù)引水計(jì)算

在萬(wàn)分之一地形圖上量算得各流域特征值見(jiàn)表6，計(jì)算成果見(jiàn)表7和表8。

表6 黃河沖水庫(kù)引水流域特征值

表7 黃河沖水庫(kù)引水計(jì)算成果

表8 黃河沖水庫(kù)引水總量計(jì)算成果

3.4 引水流量的確定

從上述計(jì)算分析可知，雞公山水庫(kù)引水量取保守值可達(dá)21.8萬(wàn)m3，可以保證雞公山水庫(kù)及時(shí)提供農(nóng)田灌溉用水；另可多余20萬(wàn)m3庫(kù)水提供給黃河沖水庫(kù)；黃河沖水庫(kù)0.52km2引水面積正常徑流量為3.9萬(wàn)m3，兜洪水量取保守值11.4萬(wàn)m3，故正常年份引水量達(dá)35.3萬(wàn)m3，與122萬(wàn)m3缺水相比相差較大；最理想的引水量可達(dá)43.3萬(wàn)m3，也不能滿足供水需求，因此必須另辟水源。

由表3和表8可以看出，4 種洪水頻率的引水量相差不大，考慮引水工程設(shè)施建設(shè)投資，故取雞公山水庫(kù)引水流量Q引為1.0m3/s；為了兜取雞公山水庫(kù)更多的棄水，故取黃河沖水庫(kù)的引水流量Q引為1.2m3/s。

4 結(jié) 語(yǔ)

在考慮水庫(kù)引水時(shí)，選用較低頻率洪水，而實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，不可預(yù)見(jiàn)因素多，特別山區(qū)受地形地理?xiàng)l件影響，洪水發(fā)生有其瞬變可能，因此既要發(fā)揮水庫(kù)效益，更要保障水庫(kù)工程安全。針對(duì)隨發(fā)的高頻率洪水，應(yīng)制定詳細(xì)的運(yùn)行調(diào)度預(yù)案，落實(shí)專人，及時(shí)啟閉引水，確保水庫(kù)及下游群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

Analysis on diversion water optimization scheduling of Huanghechong-Jigongshan Reservoir

GUO Rui

(AnhuiJingdeWaterAuthority,JingdeCounty242600,China)

Huanghechong Reservoir is characterized by small catchment area and insufficient perennial water storage. Water channels should be produced for water diversion in order to exert the efficiency of reservoir and increase water supply capacity. Jigongshan Reservoir is set in water diversion region additionally. Water should be diverted for meeting water storage requirements in the reservoir. In the paper, technical parameters of two water diversion projects are proposed from the aspects of reservoir own water storage requirements and water supply ability in water diversion regions.

reservoir; water diversion; optimization scheduling

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.03.022

TV67

A

2096-0131(2017)03- 0074- 03