(1. 遵義水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 遵義 563002；2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 陜西 楊凌 712100)

冉渡灘水庫取用水合理性分析

楊剛1李煥煥2

(1. 遵義水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 遵義 563002；2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 陜西 楊凌 712100)

冉渡灘水庫是一座以供水和灌溉為主，兼顧發(fā)電的Ⅲ等中型水庫。本文對(duì)取用水合理性進(jìn)行了分析，其結(jié)果表明：壩址以上流域多年平均水資源總量7.14億m3，工程設(shè)計(jì)供水及灌溉總水量9400萬m3，河道內(nèi)水力發(fā)電供水4.66億m3/a，取水量5.6億m3/a，占多年平均來水量的78.40%；水庫取用水量適當(dāng)，取水可靠性高，水源水量水質(zhì)均有保障。

冉渡灘水庫；區(qū)域水資源；來水量；用水量

冉渡灘水庫位于務(wù)川縣豐樂鎮(zhèn)廟壩村境內(nèi)的馬村壩河段，壩址以上流域面積997km2，壩址以上干流河長(zhǎng)58.10km，多年平均徑流量7.14億m3，多年平均流量22.60m3/s。水庫正常蓄水位738.00m，發(fā)電限制水位730.00m，死水位724.00m。最大壩高69m，正常庫容4490萬m3，死庫容1660萬m3，興利庫容2830萬m3，總庫容5480萬m3，輸水總流量5.80m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積5.36萬畝，總設(shè)計(jì)流量2.46m3/s。冉渡灘水庫工程是一座以供水(城鎮(zhèn)供水、工業(yè)園區(qū)供水、農(nóng)村人畜飲水供水)和灌溉為主，兼顧發(fā)電的Ⅲ等中型水庫。

1 流域概況

冉渡灘水庫位于洪渡河中游，流域內(nèi)地勢(shì)西北高、東南低，高程介于234.00～1456.00m之間，流域呈羽毛狀。西南角與湄江相鄰，東南部與六池河為鄰，東北部與烏江干流為鄰。流域總面積3677km2，干流河長(zhǎng)205km，天然落差1047m，天然河道平均比降5.10‰，河口多年平均流量90.90m3/s。洪渡河屬遵義市境內(nèi)的流域面積有2879km2，干流河長(zhǎng)125km，天然落差340m，出境處多年平均流量71.20m3/s。洪渡河在遵義市境內(nèi)流經(jīng)鳳岡、正安、湄潭、務(wù)川4縣，較大一級(jí)支流有羊崗河、黃都河、車南河等。

2 區(qū)域水資源狀況

2.1 水資源狀況

2.1.1 范圍內(nèi)水資源總量分析

分析范圍流域面積2881km2，地下水均向洪渡河及其支流排泄，不存在潛流和潛流蒸發(fā)量，從多年平均情況來看，該區(qū)水資源總量等于河川徑流量。從流域面平均雨量變化來看，以綏陽場(chǎng)、鳳岡、流渡、晏溪、楊家坪、豐樂、務(wù)川、江濱、鎮(zhèn)南、涪洋、濯水、邊山、德江等12站為代表，計(jì)算得多年面平均雨量為1203mm，江濱水文站以上流域多年面平均雨量為1191mm，二者相差甚微，故可不考慮面雨量修正[1]。分析范圍內(nèi)水資源總量根據(jù)江濱水文站資料采用水文比擬法計(jì)算為20.70億m3，現(xiàn)狀人均水資源量約為3960m3/人，相對(duì)于全國(guó)及貴州省人均水平而言，屬較豐沛區(qū)域。分析范圍內(nèi)各設(shè)計(jì)頻率水資源量見表1。

表1 分析范圍各頻率水資源量

2.1.2 取水水源論證范圍內(nèi)水資源總量

冉渡灘水庫壩址以上流域多年平均面降水量以綏陽場(chǎng)、鳳岡、流渡、堰溪、楊家坪等6站為代表，面平均雨量為1189mm；與參證站基本一致，故可不考慮面雨量修正，取水水源論證范圍內(nèi)水資源總量采用水文比擬法計(jì)算為7.13億m3。取水水源論證范圍內(nèi)各設(shè)計(jì)頻率水資源量見表2。

表2 取水水源論證范圍內(nèi)各頻率水資源量

2.1.3 水資源質(zhì)量

冉渡灘水庫位于洪渡河中游。根據(jù)《貴州省水功能區(qū)劃》，水庫庫區(qū)河段涉及“洪渡河正安保留區(qū)”，目標(biāo)水質(zhì)為Ⅱ級(jí)；大壩壩址至紅毛洞電站河段涉及“洪渡河鳳岡務(wù)川工業(yè)農(nóng)業(yè)用水區(qū)”，目標(biāo)水質(zhì)為Ⅲ級(jí)。根據(jù)水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告，對(duì)照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[2]，該河段現(xiàn)狀水質(zhì)屬地表水Ⅱ類水質(zhì)。

2.2 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

分析范圍內(nèi)水資源總量20.70億m3，現(xiàn)狀開發(fā)利用水量(不含水電站用水)12510萬m3，水資源開發(fā)利用率6.04%。從區(qū)域用水結(jié)構(gòu)來看，用水是以灌溉用水為主，城鎮(zhèn)用水和農(nóng)村人畜用水次之，工業(yè)最少。由此可見，分析范圍內(nèi)水資源開發(fā)利用程度較低，水資源的開發(fā)利用潛力還很大。

3 工程取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

冉渡灘水庫壩址處現(xiàn)狀水平年多年平均來水量7.14億m3，經(jīng)分析計(jì)算，至規(guī)劃水平年，壩址以上流域共計(jì)增加耗水量約270萬m3，僅占?jí)沃诽幠昃鶑搅髁康?.38%，即用耗水量和現(xiàn)狀水平年基本相當(dāng)，可忽略不計(jì)。冉渡灘水庫工程庫容系數(shù)3.96%，屬不完全年調(diào)節(jié)水庫，經(jīng)過水庫調(diào)節(jié)后，完全滿足工程設(shè)計(jì)取水量9400萬m3要求。冉渡灘水庫興利庫容2830萬m3，經(jīng)過水庫的興利調(diào)節(jié)，各來水年份的用水量均能得到保證。

由于水庫僅具備不完全年調(diào)節(jié)性能，供水取水量較大，加之下游有電站發(fā)電用水，水量交換頻繁，水庫上游流域污染源少，水質(zhì)較好，水庫蓄水造成富營(yíng)養(yǎng)化可能很小，發(fā)電過程也不會(huì)改變水質(zhì)狀況和消耗水量，不會(huì)改變區(qū)域水功能區(qū)基本功能，從各方面看區(qū)域水資源條件都可滿足冉渡灘水庫項(xiàng)目取水要求。

3.2 用水合理性分析

近、遠(yuǎn)期水平年城市人口綜合生活用水凈定額采用210～220L/(人·d)，其它用水量按城市綜合生活用水量的15%考慮，城市供水管網(wǎng)漏失率采用10%～15%，日變化系數(shù)采用1.4，預(yù)測(cè)縣城中心城區(qū)需水量為1830萬m3/a。

為對(duì)城市需水量進(jìn)一步復(fù)核，根據(jù)《城市綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)》(SL 367—2006)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行復(fù)核分析[3]，近、遠(yuǎn)期水平年城市人口綜合用水定額采用270～280L/(人·d)，預(yù)測(cè)的縣城中心城區(qū)需水量為1840萬m3/a，預(yù)測(cè)成果基本一致，因此，推算的城市用水量為1830萬m3/a亦是合理的。

一、二、三類工業(yè)用地，公共設(shè)施用地，倉(cāng)儲(chǔ)用地，對(duì)外交通用地，工業(yè)防護(hù)用地，綠化及道路廣場(chǎng)用地等地類用水定額分別為1.2萬m3/(km2·d)、2萬m3/(km2·d)、3萬m3/(km2·d)、0.5萬m3/(km2·d)、0.2萬m3/(km2·d)、0.2萬m3/(km2·d)、0.3萬m3/(km2·d)、0.2萬m3/(km2·d)、0.2萬m3/(km2·d)、0.3萬m3/(km2·d)，符合《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282—98)的規(guī)定。工業(yè)產(chǎn)能氧化鋁、電解鋁、鋁加工、燒堿、石灰燒制、碳素陽極、鋼球制造、水泥等門類產(chǎn)業(yè)近遠(yuǎn)、期用水定額分別為8～7t/m3、7～6t/m3、15～8t/m3、6t/m3、0.9t/m3、3t/m3、0.3t/m3、0.6t/m3，各門類產(chǎn)業(yè)用水定額根據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、工藝，結(jié)合相關(guān)規(guī)范及鄰近省市相關(guān)“行業(yè)用水定額”綜合分析確定，各工業(yè)園區(qū)用水總量為7860萬m3，基本合理。

農(nóng)村居民日用水定額采用80L/(人·d)；集中飼養(yǎng)大牲畜用水定額采用55L/(人·d)、小牲畜用水定額采用30L/(人·d)；未預(yù)見水量及管網(wǎng)損失按15%計(jì)；公共建筑用水按居民生活用水的20%計(jì)；水廠自用水量按5%計(jì)，均滿足有關(guān)規(guī)范要求。因此，農(nóng)村人畜飲用水量333萬m3/a合理。

冉渡灘水庫灌區(qū)灌溉制度及模式較先進(jìn)，渠道采用的防滲措施得當(dāng)，灌溉定額合理，灌溉水利用系數(shù)也滿足有關(guān)規(guī)范要求，因此，計(jì)算的多年平均灌溉用水量1200萬m3，P=80%灌溉用水量1340萬m3，較為合理。

冉渡灘水庫發(fā)電調(diào)節(jié)庫容為1870萬m3，其多年平均發(fā)電用水量4.66億m3，水量利用率可達(dá)65.3%，對(duì)不完全年調(diào)節(jié)水電站而言，水量利用較為充分；電站裝機(jī)容量為2×8MW，保證出力2.32MW(P=80%)，多年平均發(fā)電量為5910萬kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為3690h，加權(quán)平均凈水頭為54m，水輪發(fā)電機(jī)綜合出力系數(shù)A=8.3，與同類水電站比較，各項(xiàng)參數(shù)、指標(biāo)的確定均較為合適。取用水量經(jīng)過水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電后全部回歸河道，水量、水質(zhì)及天然徑流幾乎不會(huì)發(fā)生變化，因此，冉渡灘水庫電站的用水合理。

4 工程取用水量分析

4.1 用水量分析

取水水源論證范圍內(nèi)，現(xiàn)狀水平年(2012年)總用水量為4640萬m3(其中農(nóng)灌溉用水4180萬m3、農(nóng)村人畜用水335萬m3、集鎮(zhèn)及工業(yè)用水123萬m3)，總耗水量為3090萬m3(其中農(nóng)灌溉用水耗水2720萬m3、農(nóng)村人畜用水耗水335萬m3、集鎮(zhèn)及工業(yè)用水耗水37萬m3)。取水水源論證范圍內(nèi)(冉渡灘水庫壩址以上流域)規(guī)劃水平年(2030年)總用水量為5190萬m3(其中農(nóng)灌溉用水4360萬m3、農(nóng)村人畜用水309萬m3、集鎮(zhèn)及工業(yè)用水525萬m3)，總耗水量為3300萬m3(其中農(nóng)灌溉用水耗水2830萬m3、農(nóng)村人畜用水耗水309萬m3、集鎮(zhèn)及工業(yè)用水耗水158萬m3)。取水水源論證范圍現(xiàn)狀水平年(2012年)和規(guī)劃水平年(2030年)總用水及耗水量見表3。

表3 現(xiàn)狀水平年(2012年)和規(guī)劃水平年(2030年)總用水及耗水量 單位：萬m3

規(guī)劃水平年與現(xiàn)狀水平年相比較，在農(nóng)灌用水方面，用水總量增加約110萬m3；在農(nóng)村人畜飲水方面，由于城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，農(nóng)村人口大幅減少(13.11-9.42=3.69萬人)，其用水量略有減少，維持現(xiàn)狀，不必考慮[4]；區(qū)域內(nèi)無縣城以上城市分布，僅有8個(gè)集鎮(zhèn)，也未規(guī)劃較大的工業(yè)園區(qū)，較大的工礦企業(yè)均集中安置至各縣工業(yè)園區(qū)，各集鎮(zhèn)僅有少量必要的小規(guī)模鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)分布，其用水主要依靠集鎮(zhèn)人飲工程供給，在集鎮(zhèn)用水方面，集鎮(zhèn)用水(含工業(yè)用水)較現(xiàn)狀約增加402萬m3。

由上述分析可知，至規(guī)劃水平年(2030年)，與現(xiàn)狀年用耗水基本持平；流域內(nèi)用耗水增加主要體現(xiàn)在隨著生活水平提高，人均用水定額增加、集鎮(zhèn)人口比重和數(shù)量均增大以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)適當(dāng)發(fā)展等方面[5]。總體而言，取水水源論證范圍內(nèi)共計(jì)增加耗水量約210萬m3，僅占?jí)沃诽幠昃鶑搅髁康?.3%，即用耗水量和現(xiàn)狀水平年基本相當(dāng)，可忽略不計(jì)。

4.2 可供水量分析

水庫在城鄉(xiāng)生活用水方面，解決務(wù)川縣城中心城區(qū)18萬城市人口、9.20萬農(nóng)村人口及16.40萬頭牲畜用水問題；在工業(yè)用水方面，共計(jì)解決15.62km2工業(yè)園區(qū)用水問題；在農(nóng)灌用水方面，共計(jì)解決5.36萬畝耕地灌溉用水問題；在水力發(fā)電方面，電站裝機(jī)容量為2×8MW，多年平均發(fā)電量5910萬kW·h，年利用小時(shí)數(shù)3690h。工程設(shè)計(jì)能力供水及灌溉總水量9400萬m3，河道內(nèi)水力發(fā)電供水4.66億m3/a。水庫多年平均供水及灌溉用水供水量9260萬m3(其中縣城中心城區(qū)供水1560萬m3/a、工業(yè)園區(qū)供水6150萬m3/a、農(nóng)村人畜飲水供水350萬m3/a、農(nóng)灌供水1200萬m3/a)，水量利用率13.2%(不含發(fā)電水量)。

5 取水水源可靠性分析

5.1 從水資源量方面分析

冉渡灘水庫壩址以上流域多年平均水資源總量7.14億m3，工程設(shè)計(jì)供水及灌溉總水量9400萬m3，河道內(nèi)水力發(fā)電供水4.66億m3/a，取水量5.60億m3/a，占多年平均來水量的78.4%。經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算，洪渡河水資源量可滿足冉渡灘水庫多年平均供水量9260萬m3、河道內(nèi)水力發(fā)電供水4.66億m3/a的要求。據(jù)前述可供水量分析可知，到規(guī)劃水平年(2030年)上游流域內(nèi)用水總體上變化不大，因此，冉渡灘水庫工程的取水從水資源量方面看是可靠的。

5.2 從水質(zhì)方面分析

根據(jù)水質(zhì)調(diào)查和監(jiān)測(cè)報(bào)告分析，所有檢測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值，完全滿足城市生活、工業(yè)、農(nóng)灌及水力發(fā)電用水的水質(zhì)要求。

上游流域內(nèi)無縣城及以上城市分布，目前無工礦企業(yè)等污染源存在，至規(guī)劃水平年也未規(guī)劃較大規(guī)模的工業(yè)園區(qū)，壩址以上流域總體屬人口較為稀少、農(nóng)墾度也不高、欠發(fā)達(dá)的山區(qū)，今后水質(zhì)下降的可能性不大。水庫建成后，通過采取將取水口以上流域劃為水源地保護(hù)區(qū)加以保護(hù)、限制，以及加強(qiáng)庫區(qū)附近居民生活污染源的治理力度、禁止污染源排入水庫等措施以減少水源受污染的可能。流域內(nèi)耕地面積較小，灌溉回歸水量也較少，不致污染洪渡河水質(zhì)，因此，取水水源水質(zhì)基本上可得到保障。

綜上所述，冉渡灘水庫的取用水量適當(dāng)，取水口位置設(shè)置合理，取水對(duì)其他用水戶影響很小，用水雖對(duì)區(qū)域水資源量有一定影響，但考慮枯季最小下放生態(tài)用水2.26m3/s，對(duì)下游河道生態(tài)影響不大，因此，冉渡灘水庫取水是可行、合理的。

6 結(jié) 論

冉渡灘水庫壩址以上流域多年平均水資源總量7.14億m3，工程設(shè)計(jì)供水及灌溉總水量9400萬m3，河道內(nèi)水力發(fā)電供水4.66億m3/a，取水量5.6億m3/a，占多年平均來水量的78.4%，取水可靠性高，取水量適當(dāng)，取水水質(zhì)有保障。水庫建設(shè)符合“洪渡河干流紅毛洞以上河段水資源利用開發(fā)規(guī)劃”，符合國(guó)家及地方產(chǎn)業(yè)政策，采用的用水定額符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，對(duì)保障務(wù)川縣城居民生活及工業(yè)供水安全及對(duì)國(guó)家實(shí)施“農(nóng)村人畜飲水安全戰(zhàn)略”和“糧食安全戰(zhàn)略”具有積極意義。

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AnalysisonWater-usingRationalityinRandutanReservoir

YANG Gang1, LI Huanhuan2

(1.ZunyiSurveyandDesignInstituteofWaterConservancyandHydropower,Zunyi563002,China; 2.NorthwestAgriculture&ForestryUniversity,Yangling712100,China)

Randutan Reservoir is a grade Ⅲ medium reservoir which is mainly based on water supply and irrigation, and gives equal attention to power generation. In the paper, the water-using rationality is analyzed. The results show that total average water resources in the river basin above the dam site are 714 million m3over the years. Total designed water supply and irrigation water quantity in the project is 94 million m3,hydroelectric power generation water supplyin the river is 466 million m3/a, and water consumption is 560 million m3/a, which accounts for 78.40% ofaverage water amount over the years. The reservoir has suitable water consumption and high water consumption reliability, and the water quantity and quality of the water source can be guaranteed.

Randutan Reservoir; regional water resources; incoming water amount; water consumption

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.08.013

TV671

：A

：1673-8241(2017)08-0051-04