王國卿

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽　110166）

跨流域調水方式的分析與比選

王國卿

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽110166）

大伙房水庫輸水工程引水部分涉及多座水庫與長距離輸水隧洞，形成了復雜的引水調度系統(tǒng)。本文結合工程實際，提出均勻引水和集中引水兩種方式，并通過計算，對兩種方式在工程運行不同時期的優(yōu)劣進行分析。

輸水工程；跨流域；調水方式

1　引言

大伙房水庫輸水工程是遼寧省“十五”“十一五”期間重點基礎設施建設項目，是為解決遼寧省中部地區(qū)的撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦、大連等城市工業(yè)和居民生活用水的大型跨流域調水工程。

該工程利用上游水庫的發(fā)電尾水，引入西江電站和鳳鳴電站，調節(jié)后經長距離輸水隧洞自流至蘇子河，匯入大伙房水庫。大伙房水庫反調節(jié)后，向遼寧中部地區(qū)城市供水。由于沿線多座水庫電站及水利設施的介入，使得引水工程形成了一個復雜的系統(tǒng)。它既要保證引供平衡，還要考慮大伙房水庫的運行，同時也要兼顧對沿線各電站發(fā)電的影響。因此，在滿足諸多情況的前提下，如何恰當?shù)倪x用引水調度方式是一個十分關鍵的問題。

2　調水原則

a.按需定供，即調入?yún)^(qū)需要該工程補充的水量，通過該工程調入，在滿足調入?yún)^(qū)需水的同時，不過多減少鳳鳴水庫和下游梯級電站的發(fā)電量。

b.調出區(qū)的西江和鳳鳴水庫對桓仁發(fā)電下泄的日不均勻流量過程進行反調節(jié)，兩庫需留有日調節(jié)庫容，不同的最大引水流量所需的日調節(jié)庫容不同。

c.滿足鳳鳴水庫下游生態(tài)環(huán)境需水要求，最小下泄流量為2.7m3/s。

d.利用大伙房水庫對調入徑流進行調節(jié)，大伙房水庫正常蓄水位131.50m，死水位108.00m，汛期（7月1日—9月10日）限制水位126.40m，計算時考慮大伙房水庫流域的來水。

e.初期調水期間，由于調入?yún)^(qū)需水未達到設計水平年需水量，所需大伙房調節(jié)庫容相對較小，可適當抬高大伙房水庫最低運用水位，以增加下游水頭。

3　調水方式的比選

3.1均勻調水方式

按照調入?yún)^(qū)年水量情況，確定該工程的年調水量，試算最大取水流量，假定該方式的調水運行時間為全年。當供水率低于40%（該工程取水口年取水量小于7.8 億m3）時，西江、鳳鳴兩庫現(xiàn)狀調節(jié)庫容為300萬m3，不改變兩庫現(xiàn)狀運行方式即可滿足取水要求；當供水率大于40%時，所需兩庫日調節(jié)庫容逐漸增大，設計水平年時所需最大日調節(jié)庫容為605萬m3。該方式對于隧洞等工程檢修基本無時間保證。計算結果如表1所列。

表1　均勻調水方式水量計算

3.2集中調水方式

按照調入?yún)^(qū)年需水情況，算出大伙房水庫控制水位，當水庫水位高于控制水位時不調水。該工程設計最大取水量為70m3/s，當供水率為30%（年取水量5.05億m3）時，不調水時間達205d；當供水率為100%（取水量18.1億m3）時，不調水時間達35d。集中調水方式，對于隧洞等工程檢修有時間保證；但在調水初期，西江、鳳鳴兩庫所需最大日調節(jié)庫容為605萬m3，近期需調整水庫運行方式，對電站發(fā)電不利。計算結果見表2所列。

表2　集中調水方式水量計算

從以上兩種調水方式的計算結果可以看出，二者各具特點，在供水的不同階段可選擇性的使用不同的引水調度方式，以期達到經濟、合理的目的。就整體而言，集中調水方式優(yōu)于均勻調水方式。圖1為兩種調水方式在不同供水率下引水水量的對比。

圖1　兩種調水方式引水量對比

4　集中式引水方式的應用及實踐

大伙房水庫輸水工程在實際調度運行過程中，按照集中引水方式，即根據(jù)調入?yún)^(qū)年需水情況，算出大伙房水庫控制水位。當水庫水位高于控制水位時不調水，低于控制水位時集中連續(xù)調水。該工程設計最大取水量為70m3/s，當供水率為30%（年取水量5.05億m3）時，不調水時間可達205d；當供水率為100%（取水量18.1億m3）時，不調水時間達35d。工程自完工投入運行至今，2012—2014年間均有調水，各年份的調水情況分布見圖2所示。

圖2　2012—2014年調水情況分布

根據(jù)設計水平年鳳鳴水庫徑流資料，遇豐水年和平水年時，該工程取水口最大取水流量采用設計流量70m3/s，供水率按30%（取水口年取水量5.05億m3）估算，引水時間為4—6月；遇枯水年時，引水時間為4—8月。2012年引水只在非汛期（9月11日—6月30日）進行，累計引水44766萬m3，共引水78d。2013年，遼寧地區(qū)多雨，撫順等地在汛期發(fā)生洪澇災害，本年度基本無引水。2014年，汛期（7月1日—9月10日）和非汛期均有引水，共引水177d，累計引水達73861萬m3，供水率為40.8%，有效緩解了2014年遼寧中部地區(qū)的旱情，發(fā)揮了良好的經濟效益與社會效益。

5　結語

a.根據(jù)設計水平年鳳鳴水庫徑流資料，遇豐水年和平水年時，該工程取水口最大取水流量采用設計流量70m3/s，供水率按30%（取水口年取水量5.05億m3）估算，引水時間為4—6月；遇枯水年時，引水時間為4—8月。如果減小最大引水流量，則引水時間相應延長。

b.在工程運行初期，供水量較小，采用集中式調水優(yōu)勢明顯，可大幅縮短引水的天數(shù)，節(jié)約運行成本；隨著供水率的增大，集中調水方式的運行天數(shù)不斷增加，在滿負供水的情況下，集中調水方式下一年中只有35d不運行。

c.采用均勻調水方式，引水量相對充足（見圖1所示），基本無需利用大伙房水庫的自有水量實現(xiàn)供水，且在供水率低于40%時，西江、鳳鳴兩庫現(xiàn)狀調節(jié)庫容為300萬m3，大于40%時，設計水平年所需最大日調節(jié)庫容為605萬m3。在集中調水方式下，調水初期，西江、鳳鳴兩庫所需最大日調節(jié)庫容即為605萬m3，對電站的發(fā)電不利。

d.集中式調水較均勻式調水而言，對大伙房水庫的庫容更具有調節(jié)作用，它可充分考慮大伙房水庫的當前水位和水量，通過供引實現(xiàn)平衡，控制大伙房水庫的水位，更好的發(fā)揮水庫興利防洪的作用?！?/p>

［1］邵東國.跨流域調水工程規(guī)劃調度決策理論與應用［M］.武漢:武漢大學出版社，2001.

［2］韓義超，李波，艾明巖.大伙房水庫輸水工程興利調度研究［J］.調水工程應用技術研究與實踐，2009（1）:138-143.

［3］王吉勇.跨流域調水水庫的聯(lián)接方式探討［J］.水利建設與管理，2008（9）:92-93.

Analysis and comparison of inter-basin water diversion mode

WANG Guoqing
（Liaoning Dahuofang Reservoir Water Conveyance Project Construction Bureau，Shenyang 110166，China）

Water diversion part in Dahuofang Reservoir Water Conveyance Project is related to many reservoirs and longdistance water diversion scheduling systems.Complex diversion scheduling system is formed.In the paper，engineering practice is combined to propose two modes of uniform water diversion and concentrated water diversion.The advantages and disadvantages of two modes in project operation at different stages are analyzed.

water conveyance project；inter-basin；water diversion mode

TV68

B

1005-4774（2016）05-0065-03

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.05.017