□錢斌(信陽市鲇魚山水庫管理局)
信陽市鲇魚山水庫旱限水位分析確定
□錢斌(信陽市鲇魚山水庫管理局)
根據(jù)信陽市鲇魚山水庫近十多年來供用水情況,以設(shè)計(jì)保證率為75%入庫水量與用水量進(jìn)行分析,采用2個(gè)月應(yīng)供水量來確定水庫旱限水位。旱限水位的確定,對(duì)水庫控制運(yùn)用、科學(xué)主動(dòng)抗旱,合理制定供水方案、防汛抗旱工作,提供重要依據(jù)。
鲇魚山水庫;旱限水位;分析確定
鲇魚山水庫位于河南省信陽市商城縣境內(nèi),淮河支流灌河上。灌河發(fā)源于鄂豫皖三省交界地大別山北麓,處于長江、淮河之間,屬亞熱帶向暖溫帶南北過渡區(qū),氣候濕潤,雨量充沛,但近年來,極端天氣頻繁出現(xiàn),干旱災(zāi)害發(fā)生頻次及影響范圍有明顯加大之勢(shì),對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定造成較大的影響。為了科學(xué)合理地制定信陽市鲇魚山水庫防汛抗旱調(diào)度方案,以便在水庫來水持續(xù)偏少,影響城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉供水及環(huán)境生態(tài)用水時(shí),及時(shí)啟動(dòng)抗旱預(yù)案,需要對(duì)水庫旱限水位進(jìn)行分析確定。
旱限水位是指水庫水位持續(xù)偏低,影響城鄉(xiāng)生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等用水安全,應(yīng)采取抗旱措施時(shí)的水位。
信陽市鲇魚山水庫控制流域面積924km2,是一座以防洪灌溉為主,結(jié)合發(fā)電、供水、養(yǎng)殖等綜合利用的大型水利工程。防洪標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇洪水設(shè)計(jì),5000a一遇洪水校核,總庫容9.16億m3,死庫容0.15億m3,是淮委聯(lián)合調(diào)度的大型水庫之一。主要建筑物有主壩、27座副壩、泄洪洞、溢洪道、水電站等。鲇魚山灌區(qū)灌溉商城、潢川、固始三縣30個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(場(chǎng)),灌溉面積9.53萬hm2。
2.1 供用水情況
信陽市鲇魚山水庫用水需求主要為商城縣城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉用水及環(huán)境生態(tài)用水(水庫滲漏和蒸發(fā)量較小不考慮)。
2.2 商城縣城市供水
商城縣城市供水主要是城區(qū)生活用水和少量的工業(yè)用水,根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示,2006年以來,每年有所增加,至2011年年供水已達(dá)300多萬m3。計(jì)劃遠(yuǎn)期年供水1000萬m3?,F(xiàn)以年供水600萬m3考慮,以2011年為典型年分配。
2.3 農(nóng)業(yè)灌溉供水
農(nóng)業(yè)灌溉供水統(tǒng)計(jì)2000-2011年實(shí)際灌溉用水,以歷年各月灌溉用水量均值作為各月灌溉需水,年供水為1.80億m3。
2.4 水庫來水
據(jù)水文統(tǒng)計(jì),鲇魚山水庫1980-2011年多年平均來水5.42億m3。按偏旱年景75%設(shè)計(jì)頻率分析計(jì)算來水3.35億m3。選取1982年作為來水典型年進(jìn)行月來水量分配。
2.5 水庫應(yīng)供水量
根據(jù)旱限水位確定辦法,水庫各月供水總量等于月用水總量(城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉用水及環(huán)境生態(tài)用水之和)與水庫各月設(shè)計(jì)頻率來水量之差。當(dāng)來水量大于或等于月用總量時(shí),水庫來水滿足用水需求,水庫供水量為0。當(dāng)來水量小于用水量時(shí),其差值為水庫應(yīng)供水量。根據(jù)各月用水總量及各月水庫來水量分析計(jì)算,分別設(shè)定干旱預(yù)警期分一個(gè)月和兩個(gè)月,對(duì)應(yīng)以逐月滑動(dòng)和兩個(gè)月滑動(dòng)計(jì)算各月稍大供水量,計(jì)算結(jié)果見表1。
3.1 旱限水位確定原則
考慮水庫所承擔(dān)的城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉及生態(tài)用水等主要供水,并結(jié)合一定設(shè)計(jì)水庫來水情況進(jìn)行綜合確定。根據(jù)《旱限水位(流量)確定辦法》,水庫旱限水位以逐月滑動(dòng)計(jì)算的水庫應(yīng)供水量與死庫容之和最大值所對(duì)應(yīng)的水庫水位作為依據(jù),并考慮庫內(nèi)取水設(shè)施高程等因素,綜合分析確定。
3.2 旱限水位確定
鲇魚山水庫按75%偏旱年景來水量逐月滑動(dòng)計(jì)算的月最大應(yīng)供水量為5月份的0.74億m3,水庫死庫容0.15億m3,則應(yīng)供水量與死庫容之和最大值為0.89億m3,相應(yīng)庫水位92.22m;按75%偏旱年景來水量二月滑動(dòng)計(jì)算的月最大應(yīng)供水量為5月份的1.34億m3,則應(yīng)供水量與死庫容之和最大值為1.49億m3,相應(yīng)庫水位95.65m;考慮城市取水口最低高程88m,相應(yīng)庫容0.41億m3,則應(yīng)供水量與88m高程對(duì)應(yīng)庫容之和最大值1.75億m3,相應(yīng)庫水位96.86m。綜合考慮歷年運(yùn)行情況,確定干旱預(yù)警期為兩個(gè)月,旱限水位為97m,相應(yīng)庫容1.78億m3。
表1 鲇魚山水庫應(yīng)供水量月滑動(dòng)計(jì)算結(jié)果表單位:106m3
3.3 合理性分析
根據(jù)鲇魚山水庫1990-2011年的歷年月、年最低水位資料,統(tǒng)計(jì)<97m的各月出現(xiàn)次數(shù)及年出現(xiàn)次數(shù)見表2。
表2 鲇魚山水庫年取低水位低于旱限水位次數(shù)統(tǒng)計(jì)表
由上表看出,鲇魚山水庫各月最低水位低于旱限水位的情況比較均勻,6-10月出現(xiàn)略有偏多。從年最低水位低于旱限水位的情況來看,在22a系列中,共有9a最低水位低于旱限水位,出現(xiàn)頻率為41%,重現(xiàn)期限約為2.50a一遇,旱限水位基本合理。
3.4 旱限水位成果
綜合分析得出鲇魚山水庫旱限水位及有關(guān)特征值匯總見下表3。
表3 鲇魚山水庫旱限水位及有關(guān)特征值匯總表
近年來,隨著鲇魚山水庫工程管理水平和洪水預(yù)報(bào)精度的提高以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步,通過對(duì)水庫旱限水位的分析確定,充分發(fā)揮了水庫在防汛抗旱中的骨干作用,大大減輕干旱災(zāi)害對(duì)群眾生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成的影響,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定提供有力保障。
TV697
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1673-8853(2016)09-0067-02
2016-06-16
(責(zé)任編輯:劉長垠邢博輝)
錢斌(1963-),男,工程師,主要從事水庫運(yùn)行管理及維護(hù)工作。