【摘 要】以2010年11月至2011年5月太湖地區(qū)發(fā)生的嚴(yán)重干旱為切入點(diǎn)，采用1979年-2011年水文統(tǒng)計(jì)資料，通過徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，按一般年份、干旱年份，豐水年份分析上游來水量對(duì)橫山水庫(kù)防洪、供水的影響，找出其中的規(guī)律。結(jié)果表明橫山水庫(kù)的水位變化和年際供水保證率之間存在因果關(guān)系，應(yīng)按照自然規(guī)律科學(xué)調(diào)查才能避免無(wú)水可調(diào)的局面再度出現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】干旱；徑流調(diào)節(jié)；供水保證

引言

干旱、洪澇是自然界不可避免的自然災(zāi)害，縱觀人類文明發(fā)展過程中所遭遇的的這些必然事件，在沒有建造水利工程前，所遭受的損失是不可估量的，隨著時(shí)代的進(jìn)步，水利工程的建設(shè)日新月異，有了現(xiàn)代水利的發(fā)展，造福人類的夢(mèng)想得以實(shí)現(xiàn)，怎樣更多更好地利用水利工程為我們?nèi)祟惙?wù)，是每個(gè)水利工作者必須思考的。

一、提出問題

自2010年11月份開始至2011年5月份，長(zhǎng)江中下游地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的旱情，橫山水庫(kù)上游雨量站各月降雨量比同期平均降雨偏少45.6%～51.3%，由于此次干旱范圍廣，上游來水量少，水庫(kù)水位于2011年6月6日降至最低24.33m，已接近死水位24.00 m。因?yàn)槌掷m(xù)干旱，宜興不得不啟用備用水源，從2011年2月20日開始，宜興絕大部分市民開始飲用西氿水源生產(chǎn)的自來水，唯有張渚水廠仍用橫山水庫(kù)水源，向宜興西片地區(qū)供水。至6月初，橫山水庫(kù)局部供水的局面已經(jīng)無(wú)法維持，如再無(wú)有效降雨，干凅的危險(xiǎn)隨時(shí)可能發(fā)生。

橫山水庫(kù)作為以防洪、供水為主的水利樞紐，必須滿足供水需水量的要求，面對(duì)這一嚴(yán)重干旱事件，能否通過對(duì)已有水文資料的分析研究，將一般年份、豐水年份、干旱年份設(shè)計(jì)用水保證率與各水利要素值之間建立關(guān)系，為水庫(kù)調(diào)度決策提供依據(jù)，就成為水利工作者的首要任務(wù)。

二、工程概況

橫山水庫(kù)位于江蘇宜興西南山區(qū)，始建于1958年，建成于1969年，是一座以防洪、供水為主的綜合利用水庫(kù)，水庫(kù)工程包括大壩、泄洪閘、東西兩條輸水涵洞和兩座壩后水電站組成，受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件等多種因素的制約，橫山水庫(kù)經(jīng)過多年運(yùn)行，許多工程隱患顯現(xiàn)，2001年經(jīng)水利部立項(xiàng)對(duì)橫山水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，于2003年9月順利竣工，除險(xiǎn)加固后的橫山水庫(kù)樞紐防洪能力達(dá)到二千年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。水庫(kù)集水面積154.8km2，總庫(kù)容1.12億m3，壩長(zhǎng)4090m，是江蘇省六大水庫(kù)之一。橫山水庫(kù)水量充沛、水質(zhì)優(yōu)良，水質(zhì)長(zhǎng)年介于Ⅰ、Ⅱ類之間，新世紀(jì)之初，為了讓更多的市民喝上橫山水庫(kù)的優(yōu)質(zhì)水，宜興投資5億多元“引橫入宜”，橫山水庫(kù)是百萬(wàn)宜興人民的集中式飲用水源地，正常年份日供水能力達(dá)20余萬(wàn)噸，年可供水7500萬(wàn)噸。

三＼水文分析

橫山水庫(kù)由茅山東側(cè)邊緣山脈形成，流域范圍跨及宜興、溧陽(yáng)兩市，總流域面積為266平方公里，水庫(kù)庫(kù)區(qū)地形由南向北傾斜，上游山高嶺陡，最高海拔500多米，有100多條縱橫交錯(cuò)的大小澗水，呈扇形由南向北，逐步匯合，其中楊店澗主流長(zhǎng)36公里，江蘇省水文水資源勘測(cè)局在其上游設(shè)有深溪岕、橫澗、大澗、橋亭四個(gè)雨量站，加上橫山水庫(kù)共設(shè)有五個(gè)雨量觀測(cè)站點(diǎn)。由于徑流對(duì)入庫(kù)水量的影響最大，并且徑流的形成主要是靠降雨產(chǎn)生，掌握降雨與徑流的關(guān)系就成為本文研究的重點(diǎn)。徑流與降雨之間的關(guān)系稱徑流系數(shù)，因此徑流系數(shù)一旦確定，便可根據(jù)降雨量來推算徑流，也就知道了入庫(kù)水量。

三（一）徑流深

2003年大壩除險(xiǎn)加固后，根據(jù)2004年至2011年橫山水庫(kù)實(shí)測(cè)流量資料，計(jì)算系列徑流深，徑流深=〔徑流量+年庫(kù)容變量〕÷水庫(kù)集水面積，得實(shí)際徑流深分別為：316.5、491.8、439.3、381.5、529.2、789.1、563.7、481.0mm。

三 （二）徑流系數(shù)

深溪岕、橫澗、大澗、橋亭、橫山水庫(kù)五站面雨量計(jì)算采用年平均值，2004年至2011年面雨量分別為：1215.3、1327.6、1368.4、1297.0、1322.4、1683.8、1391.1、1263.9 mm，徑流系數(shù)=徑流深÷面雨量，得2004年至2011年徑流系數(shù)為：0.2604、0.3704、0.3210、0.2941、0.4002、0.4686、0.4052、0.3806。

四 徑流調(diào)節(jié)計(jì)算

宜興水文于1968年至1978年先后設(shè)立的橫山水庫(kù)上游各雨量站，有30多年的資料系列，記錄完整，根據(jù)1979年～2011年五個(gè)雨量站33年的水文資料統(tǒng)計(jì)，一般年份12個(gè)月平均面雨量取各月均值為：72.2、71.1、117.2、98.7、115.4、212.8、207.3、185.7、117.5、81.4、66.4、44.0 mm。豐水年份月平均面雨量取年降水量最大的1999年為：33.4、34.6、172.8、80.6、126.5、772.8、144.3、333.9、47.9、90.8、46.7、0.0 mm。干旱年份月平均面雨量取降水量最小的1988年為：34.7、127.5、136.8、46.5、144.5、119.7、85.1、136.0、138.6、28.3、5.6、10.7 mm。推算月徑流時(shí)為月雨量乘徑流系數(shù)，用列表法進(jìn)行年調(diào)節(jié)計(jì)算。

四（一）一般年份年調(diào)節(jié)計(jì)算

一般年份徑流系數(shù)取2004年至2011年實(shí)測(cè)資料系列中的平均數(shù)0.3626，年調(diào)節(jié)計(jì)算如表一，從表一中可看出，10月份至2月份為虧水期，余水量與虧水量相比略余，8月份最大來蓄水量143.1 m3/s月，即143.1 m3/s ×86400 =1236萬(wàn)m3，全年棄水量36.7 m3/s×86400 = 317萬(wàn)m3。

四（二）豐水年份年調(diào)節(jié)計(jì)算

豐水年份取2004年至2011年實(shí)測(cè)資料系列中的最大0.4686，年調(diào)節(jié)計(jì)算如表二，豐水年份余水量比虧水量大很多，6月份最大來蓄水量220.8 m3/s月，即1908萬(wàn)m3，最大棄水量，459.1m3/s月，即3967萬(wàn)m3，全年棄水量6191萬(wàn)m3。一日內(nèi)最大面雨量是1990年8月31日216.3mm，流量計(jì)算為181.8 m3/s，泄洪閘設(shè)計(jì)最大泄洪量557 m3/s，能滿足泄洪要求。

四（三）干旱年份年調(diào)節(jié)計(jì)算

干旱年份取2004年至2011年實(shí)測(cè)資料系列中的最小0.2604，年調(diào)節(jié)計(jì)算如表三，從表三中可以看出全年為虧水期，總虧水量393.7 m3/s月，相當(dāng)于3401萬(wàn)m3，加上橫山水庫(kù)死庫(kù)容500萬(wàn)m3，也就是說年末庫(kù)容量必須有3901萬(wàn)m3，才能應(yīng)對(duì)來年干旱年份的用水量，根據(jù)庫(kù)容曲線查得此時(shí)水位31.86米。

五、不同來水下的水位分析

由以上分析中可看出，來年假設(shè)為枯水