劉福林
(遼寧省白石水庫(kù)管理局,遼寧 朝陽(yáng) 122000)
白石水庫(kù)位于遼寧省北票市上園鎮(zhèn)境內(nèi)大凌河干流上,水庫(kù)是一座以防洪、灌溉、城市供水為主,兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大(1)型水利樞紐工程,水庫(kù)壩址以上控制流域面積17649 km2,占大凌河總流域面積的76%,流域多年平均年降水量476 mm,多年平均年徑流量13.45億m3,水庫(kù)總庫(kù)容為 16.45億 m3,年凈調(diào)節(jié)水量 4.47億m3。白石水庫(kù)可使水庫(kù)下游義縣、凌海市兩座縣城、6.47萬 hm2農(nóng)田和兩座鐵路大橋的防洪標(biāo)準(zhǔn)由20年一遇提高到50年一遇,每年可向阜新、錦州等城市提供2.02億m3的城市用水,向遼河三角洲地區(qū)提供2.67億m3的農(nóng)業(yè)用水,增加水田1.33萬hm2,并可提高濱海地區(qū)1.53萬hm2葦田的供水保證率。水庫(kù)的建成將緩解遼西地區(qū)嚴(yán)重缺水局面,對(duì)遼西乃至全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。
1)水庫(kù)按正常水位、正常用水供求關(guān)系條件下進(jìn)行興利調(diào)節(jié)。
2)可以考慮減少下游水田面積或灌溉供水保證率的條件下,進(jìn)行水庫(kù)的興利供水方案研究。
3)由于水庫(kù)的移民動(dòng)遷淹沒賠償高程為EL 127.5 m,水庫(kù)正常高水位為EL 127.0 m,有0.5 m的余地,可以考慮利用這0.5 m;提高水庫(kù)的汛期限制水位或正常高水位,從而提高水庫(kù)的供水保證率。
4)可以同時(shí)考慮2)和3)的兩個(gè)條件,進(jìn)行水庫(kù)興利調(diào)節(jié)方案選擇。
興利調(diào)度依據(jù)的主要資料包括有水庫(kù)的特征水位及其相應(yīng)的特征庫(kù)容、水庫(kù)的水位面積和水位容積關(guān)系、水庫(kù)歷史入庫(kù)徑流資料(包括逐月(旬)平均流量、洪水流量過程)、水庫(kù)蒸發(fā)滲漏損失資料或者它們的計(jì)算方法、農(nóng)業(yè)用水定額、城市供水量及各用水部門的用水計(jì)劃和保證率、水庫(kù)的興利調(diào)度方案等。
1)白石水庫(kù)徑流資料(1950—1992年的旬月徑流資料)。
2)白石水庫(kù)水位~庫(kù)容、水位~泄量關(guān)系資料。
3)白石水庫(kù)蒸發(fā)滲漏損失分析(為安全選用75%干旱年的蒸發(fā)量作為蒸發(fā)滲漏損失量)。
4)農(nóng)業(yè)灌溉用水量。農(nóng)業(yè)灌溉用水量主要包括水田灌溉用水和葦田灌溉用水,分配比例應(yīng)用建庫(kù)以來實(shí)際月、旬農(nóng)業(yè)灌溉供水量平均值,按水田供水保證率75%,葦田供水保證率52%擬定農(nóng)業(yè)灌溉年供水量為2.67億m3。
5)城市擬定用水量。按照97.7%的供水保證率供水給水庫(kù)周邊的用水城市,年供水量為2.02億m3。
在插補(bǔ)延長(zhǎng)系列的基礎(chǔ)上,對(duì)干流朝陽(yáng)、大凌河站年逕流量做了系列代表性分析,其中大凌河站累進(jìn)均值、累進(jìn)Cv值及差積曲線可知從1962年以后均值和Cv值趨向穩(wěn)定,大小水年對(duì)參數(shù)的影響不大,如1936年系列和1943年系列計(jì)算Cv值是0.47和0.49。從差積曲線看1950—1992年包括了豐、平、枯水周期。但從1980年起為連續(xù)枯水段,此次延長(zhǎng)7年系列,均為枯水年、Cv均值變化都不大,但枯水段長(zhǎng)。另外朝陽(yáng)站雨量觀測(cè)年限較長(zhǎng),做了長(zhǎng)短系列參數(shù)的對(duì)比分析:長(zhǎng)系列1908—1928年、1934—1941年、1951—1985年,共62年其均值為487.1 mm,Cv值為0.3,短系列1951—1985年共35年均值470.3 mm,Cv值為0.25,長(zhǎng)短系列的參數(shù)變化不大。根據(jù)以上的分析,認(rèn)為大凌河流域從1950—1992年資料具有一定的代表性。
水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算以水庫(kù)汛限水位為初始條件,即庫(kù)水位為125.60 m開始起調(diào)。
興利調(diào)節(jié)的邊界條件包括以下幾項(xiàng):
1)水位:汛 期 108.00 m≤Zi≤125.6 m;非汛期108.00 m≤Zi≤127.0 m。
2)城市供水量:1.9 億 m3≤W城≤3.0 億 m3。
3)葦田供水量:0.9 億 m3≤W葦≤1.3 億 m3。
4)農(nóng)田供水量:1.7 億 m3≤W農(nóng)≤2.0 億 m3。
5)城市缺水量:0.0 億 m3≤W缺≤0.2 億 m3。
采用上述資料,通過不同調(diào)度方式生成8個(gè)調(diào)度方案如表1所示。
在白石水庫(kù)興利調(diào)節(jié)方案優(yōu)化過程中,城市計(jì)劃供水量分別取3億m3和2.02億m3。在兩種情況下,調(diào)度方案中各項(xiàng)供水指標(biāo)和棄水量有著顯著差異,而根據(jù)采用不同的起調(diào)水位對(duì)調(diào)度的影響并不是很大,各項(xiàng)供水指標(biāo)間的差異并不大,可見城市計(jì)劃用水量是興利調(diào)節(jié)方案選擇的關(guān)鍵性因素,因此選擇方案五可以發(fā)揮更大的興利效益。
表1 白石水庫(kù)興利調(diào)度方案匯總表