□徐 瓊 □趙飛燕 □苗利芳(安陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局)
依據(jù)國(guó)家防汛抗旱指揮部辦公室,辦旱一[2011]32號(hào)文《關(guān)于各省制定江河湖泊水庫(kù)旱警水位(流量)的通知》,及附件中《旱警水位(流量)確定辦法》,結(jié)合河南省水資源規(guī)劃和利用現(xiàn)狀,確定主要水庫(kù)、河道旱警水位(流量)。
旱警水位(流量)是確定江河湖海干旱預(yù)警等級(jí)的重要指標(biāo),是啟動(dòng)抗旱應(yīng)急響應(yīng)的重要依據(jù)。其主要遵循科學(xué)、簡(jiǎn)便、實(shí)用的原則來(lái)確定,還要綜合考慮水庫(kù)的主要用水需求,以其最高(大)需求值為依據(jù),以滿足及時(shí)啟動(dòng)抗旱應(yīng)急響應(yīng)的要求。
河南省防辦在省內(nèi)選取了需要確定旱警水位的15個(gè)大型水庫(kù),本文以其中的南海水庫(kù)為例,簡(jiǎn)單分析一下其旱警水位的確定過(guò)程。
南海水庫(kù)位于衛(wèi)河支流洹河(又名安陽(yáng)河)上,在安陽(yáng)市西南35 km處的安陽(yáng)縣善應(yīng)鎮(zhèn)莊貨村,屬海河流域。其控制流域面積850 km2,總庫(kù)容1.08億m3。各項(xiàng)水位特征值見(jiàn)表1。
表1 南海水庫(kù)主要水位特征值表
南海水庫(kù)是安陽(yáng)市的一座大型供水水庫(kù),以滯、蓄洪水為主,和下游的彰武水庫(kù)互相配合,發(fā)揮著防洪、城市工業(yè)供水、灌溉、發(fā)電等作用。水庫(kù)旱警水位的確定應(yīng)考慮水庫(kù)所承擔(dān)的城鄉(xiāng)供水、企業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、交通航運(yùn)或環(huán)境生態(tài)等主要供水任務(wù)。
南海水庫(kù)用水需求包括:
城鄉(xiāng)供水:安陽(yáng)市的城市供水。
農(nóng)業(yè)灌溉:灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水。
環(huán)境生態(tài):按多年平均來(lái)水的10%考慮生態(tài)環(huán)境安全。
本次統(tǒng)計(jì)采用2003-2011年的南海水庫(kù)供水資料(其中缺2004年、2010年資料),計(jì)算年供水量平均值為0.26萬(wàn)m3。
本次統(tǒng)計(jì)采用2000-2011年的南海水庫(kù)12 a平均來(lái)水量的10%計(jì)算,年環(huán)境生態(tài)需供水量0.04億m3。
經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析南海水庫(kù)32 a(1980-2011年)逐月來(lái)水量資料,計(jì)算其多年平均來(lái)水總量為0.49億m3。以1997年作為來(lái)水典型年,按偏旱年景75%設(shè)計(jì)頻率分析計(jì)算來(lái)水量為0.20億m3。
根據(jù)《旱警水位(流量)確定辦法》的規(guī)定:水庫(kù)各月應(yīng)供水量等于月用水總量(城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉及環(huán)境生態(tài)需水之和)與水庫(kù)各月設(shè)計(jì)頻率來(lái)水量之差。也就是說(shuō),當(dāng)來(lái)水量大于及等于月用水總量時(shí),水庫(kù)來(lái)水量滿足用水需求,水庫(kù)應(yīng)供水量為零;當(dāng)來(lái)水總量小于月用水總量時(shí),其差值為水庫(kù)應(yīng)供水量。根據(jù)1997年各月用水總量及各月來(lái)水量分析計(jì)算,設(shè)定干旱預(yù)警期1個(gè)月,計(jì)算各月應(yīng)供水量,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 南海水庫(kù)應(yīng)供水量逐月滑動(dòng)計(jì)算結(jié)果 單位:106m3
南海水庫(kù)共有1處取水口,見(jiàn)表3。
表3 南海水庫(kù)取水口高程統(tǒng)計(jì)表
干旱預(yù)警期一般設(shè)定為1-2個(gè)月,水庫(kù)旱警水位應(yīng)以逐月滑動(dòng)計(jì)算出的水庫(kù)應(yīng)供水量與死庫(kù)容之和最大值所對(duì)應(yīng)的水庫(kù)水位初定為水庫(kù)旱警水位,然后綜合考慮庫(kù)內(nèi)取水設(shè)施高程等因素,分析計(jì)算旱警水位。
南海水庫(kù)按75%偏旱年份的逐月滑動(dòng)計(jì)算出月最大應(yīng)供水量為9月份的0.04億m3,加上水庫(kù)死庫(kù)容0.04億m3,得出應(yīng)供水量與死庫(kù)容之和最大值為0.08億m3,對(duì)照庫(kù)容曲線,查得得相應(yīng)水位為153.80 m。
經(jīng)過(guò)綜合考慮南海水庫(kù)歷年各月最低水位出現(xiàn)幾率和多年運(yùn)行情況,最后確定干旱預(yù)警期為1個(gè)月,旱警水位153.80 m,相應(yīng)庫(kù)容0.08億m3。
統(tǒng)計(jì)南海水庫(kù)1990-2011年歷年月、年水位資料,同時(shí)考慮南海水庫(kù)在1990-1994年和2009-2011年分兩次共8年進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程施工,水庫(kù)空庫(kù)及低水位運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),因此剔除這8年,統(tǒng)計(jì)年限共14年。南海水庫(kù)歷年月、年最低水位資料低于旱警水位153.80 m的各月出現(xiàn)次數(shù)及年出現(xiàn)次數(shù)見(jiàn)表4。
表4 南海水庫(kù)歷年月、年最低水位低于旱警水位次數(shù)統(tǒng)計(jì)表
由表4可以看出:南海水庫(kù)在2-7月期間,出現(xiàn)月最低水位低于旱警水位的次數(shù)較多。在統(tǒng)計(jì)的14 a資料中,共8年最低水位低于旱警水位。年最低水位低于旱警水位出現(xiàn)頻率為8/14=0.57,重現(xiàn)期約2 a一遇。根據(jù)《旱警水位(流量)確定辦法》中的規(guī)定:旱警水位的確定基本合理。