陳靈芝
(桐柏電力工程管理局,浙江天臺317200)
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黃龍水庫供水調(diào)度圖編制
陳靈芝
(桐柏電力工程管理局,浙江天臺317200)
黃龍水庫是1座以供水為主要任務(wù)的中型水利工程,水庫的正常運行要求供水調(diào)度工作規(guī)范化、制度化、科學(xué)化。在詳細(xì)調(diào)查分析黃龍水庫的徑流條件、供水任務(wù)、用水情況等資料數(shù)據(jù)后,利用長系列年徑流資料進行分析,確定調(diào)度控制運用參數(shù),編制出黃龍水庫供水調(diào)度圖。通過調(diào)度圖具體指導(dǎo)水庫的供水調(diào)度工作,對保障安全生產(chǎn)、合理利用水資源、充分發(fā)揮水庫的功能和效益具有重要意義。圖1幅,表1個。
水庫;供水調(diào)度;徑流;調(diào)度圖
黃龍水庫位于浙江省天臺縣石梁鎮(zhèn)溪下村附近,距離天臺縣城約30 km,在原桐柏水庫東引水區(qū)天封坑流域上游,天封坑引水堰下游3.5 km處,壩址位于溪下村下游500 m。水庫所在河流——天封坑是三門灣白溪的主要支流之一,發(fā)源于華頂山西麓。主流自西向東流經(jīng)雙溪、天封、溪下等地,與白溪干流匯合后,注入三門灣。
黃龍水庫于2002年10月開工建設(shè),2008年3月正式下閘蓄水,是1座以供水為主,結(jié)合發(fā)電等綜合利用的中型水利工程。總庫容為1 625萬 m3,壩址以上集水面積29.2 km2,水庫死水位為460.0 m,死庫容為58萬 m3,正常蓄水位為500 m,興利庫容為1 161萬 m3,設(shè)計洪水位為504.36 m,校核洪水位為506.46 m。
黃龍水庫所在流域徑流主要由降水形成,徑流與降水的年際、年內(nèi)變化基本同步。根據(jù)1957—2006年資料系列分析,流域多年平均徑流深1 171.0 mm,最豐年2 184.3 mm(1990年),最枯年377.1 mm(1967年),豐枯水年徑流量之比為5.8倍。年內(nèi)水量逐月分配,通常呈現(xiàn)雙峰型。其中,主峰發(fā)生于8、9月份,主要成因為臺風(fēng)雨;次峰位于6月份,一般由梅雨形成??菟诖蠖酁?1月至翌年2月,這4個月合計徑流量僅占年總量的11.5%;其中最枯月為12月份,其月徑流僅占年徑流的2.2%。
黃龍水庫年徑流特征值如下:多年平均降水量1 895.4 mm;多年平均徑流深1 171.0 mm;多年平均徑流系數(shù)0.618;多年平均流量1.084 m3/s;多年平均徑流總量3 419萬 m3(見表1)。
表1 黃龍水庫年徑流分析成果
3.1供水任務(wù)
黃龍水庫主要承擔(dān)天臺縣的居民生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水以及環(huán)境與生態(tài)供水。在滿足供水的前提下,按照“供水為主,兼顧發(fā)電”的功能設(shè)計,根據(jù)發(fā)電要求放水,做到供水與發(fā)電相協(xié)調(diào)。
3.2供水保證率及用水情況
根據(jù)水庫供水原則,按正常需水要求城鎮(zhèn)和工業(yè)供水必須達到90%保證率,按一半正常需水要求必須達到100%保證率;在滿足供水需求的前提下,水庫按發(fā)電要求放水。據(jù)近年資料統(tǒng)計,黃龍水庫年平均可向天臺縣提供生活、工業(yè)用水2 653萬 m3。
4.1供水調(diào)度原則
供水調(diào)度圖的編制運用,應(yīng)便于在運行工作中執(zhí)行,參數(shù)指標(biāo)控制合理,與水庫防汛抗旱、興利發(fā)電等其他功能相協(xié)調(diào)?;谝陨显瓌t,確定以下具體內(nèi)容:
(1) 正常調(diào)度下水庫水位不低于死水位460 m,不高于蓄水位500 m。
(2) 豐水年和豐水期及時加大供水,減少棄水,增加水資源利用率。
(3) 枯水年和枯水期以最大綜合效益為原則,重點保供水,兼顧其他。
(4) 發(fā)生洪澇或干旱災(zāi)害等情況時,按照上級部門的指令及時調(diào)度。
4.2供水調(diào)度圖控制參數(shù)確定
為取得黃龍水庫供水調(diào)度控制參數(shù),采用1957—2006年長系列資料進行調(diào)節(jié)計算,以安全、合理為原則,結(jié)合區(qū)域氣候及降水特點,統(tǒng)計計算出保證供水線、限制供水線等控制參數(shù)。
供水調(diào)度線的計算方法為需水量減去區(qū)間可引水量作為水庫供水量,水庫供水量加上水庫損失減去水庫來水量作為水庫必需庫容。采用逆時序法長系列逐日累加水庫必需庫容,得到每天的必需庫容系列,按供水保證率取外包線即為水庫調(diào)度線。為方便水庫調(diào)度,取每月最大一天的必需庫容連線作為水庫的調(diào)度線。
根據(jù)上述計算原則,以一半正常需水量求得每日必需庫容,取最大外包線作為限制供水線;以正常需水量求得每日必需庫容,取90%保證率外包線作為保證供水線。
4.3供水調(diào)度圖編制
利用取得的供水調(diào)度控制參數(shù)繪制出供水調(diào)度圖,確定3個供水調(diào)度區(qū):限制供水調(diào)度區(qū)、保證供水調(diào)度區(qū)、發(fā)電調(diào)度區(qū)。3個調(diào)度區(qū)域由限制供水線和保證供水線確定:限制供水線以下至死水位為限制供水區(qū);限制供水線至保證供水線為保證供水區(qū);保證供水線以上至正常蓄水位為發(fā)電調(diào)度區(qū)(見圖1)。
圖1黃龍水庫供水調(diào)度圖
4.4供水調(diào)度圖控制及效益分析
根據(jù)黃龍水庫供水調(diào)度圖,明確了不同條件下的供水過程,在保證工程安全的前提下,達到合理、科學(xué)、充分利用水資源的目的。
當(dāng)水庫水位位于限制供水區(qū)時,水庫按5萬 m3/d的規(guī)模供水;當(dāng)水庫水位位于保證供水區(qū)時,水庫按10萬 m3/d的規(guī)模供水;當(dāng)水庫水位位于發(fā)電調(diào)度區(qū)時,水庫按發(fā)電機組流量要求放水;水庫正常蓄水位以上至校核洪水位為調(diào)洪區(qū)。
利用供水調(diào)度圖并結(jié)合每年實際蓄水條件,合理安排,科學(xué)計劃,基本保證了黃龍水庫的供水目標(biāo),年平均可向天臺縣提供城鎮(zhèn)生活、工業(yè)用水2 653萬 m3,桐柏電站平均年發(fā)電量1 908萬 kW·h,使水庫充分發(fā)揮了社會效益和興利效益。
黃龍水庫的任務(wù)主要是為天臺縣城市生活、工業(yè)用水以及環(huán)境生態(tài)供水,在滿足供水的前提下,兼顧發(fā)電用水。
利用長系列年徑流資料,并結(jié)合水庫歷年實際運行資料,通過徑流調(diào)節(jié)計算確定控制運用參數(shù),并繪制成了供水調(diào)度圖。利用供水調(diào)度圖并結(jié)合每年實際蓄水情況,做到水庫供水的計劃管理和動態(tài)修正,對于水庫充分發(fā)揮供水功能和綜合效益具有重要意義。
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責(zé)任編輯吳昊
2016-06-16
陳靈芝(1982- ),女,助理工程師,主要從事水庫調(diào)度及水資源規(guī)劃研究等工作。
E_mail:907916298@qq.com