張彥東,樊祥船,陶曉磊

(中水東北勘測設計研究有限責任公司,吉林 長春130021)

文得根水庫供水生態(tài)及水庫規(guī)模關系分析

張彥東,樊祥船,陶曉磊

(中水東北勘測設計研究有限責任公司,吉林 長春130021)

引綽濟遼工程是一項大型的跨流域調水工程,水源工程文得根水庫的規(guī)模取決于外調水量及該流域用水量,文章在該流域的生活、生產用水完全滿足的基礎上,通過多方案計算,分析了水庫規(guī)模、外調水及生態(tài)用水三者之間的相互關系.

引綽濟遼;文得根水庫;生態(tài)流量;供水保證率

1 工程概況

綽爾河發(fā)源于大興安嶺山脈的吉爾達山,跨內蒙古、黑龍江兩省區(qū),流經內蒙古自治區(qū)牙克石市、扎蘭屯市、科右前旗、扎賚特旗,黑龍江省龍江縣、泰來縣,在江橋水文站上游9 km處匯入嫩江,全長501.7 km,流域總面積為17 736 km2,總落差907 m.綽爾河流域多年平均徑流量為20.89X108m3.

引綽濟遼工程是一項從嫩江支流綽爾河引水到西遼河,向沿線城市及工業(yè)園區(qū)供水的大型引水工程.水源工程文得根水利樞紐地處嫩江支流綽爾河流域中游,壩址位于內蒙古自治區(qū)興安盟扎賚特旗音德爾鎮(zhèn)上游90 km處,是綽爾河流域的骨干性控制工程.輸水工程全長389.71 km,起點為文得根水庫,自北向南穿越洮兒河、霍林河,采用自流的方式輸水,最終到達西遼河干流通遼市的莫力廟水庫.

2 研究目的

引綽濟遼工程是一項大型的跨流域調水工程,向外流域調水按照本地區(qū)生活、生態(tài)、生產用水優(yōu)先的原則,在滿足本流域三生用水的前提下,向外流域調水.

水源工程文得根水庫的規(guī)模取決于外調水量及該流域用水量,這次研究,是在該流域的生活、生產用水完全滿足的基礎上,通過多方案計算,分析水庫規(guī)模、外調水及生態(tài)用水三者之間的相互關系.文中供水保證率專指受水區(qū)用戶的供水保證率.

3 邊界條件及原則

3.1 生態(tài)環(huán)境需水量

根據(jù)綽爾河敏感目標及其生態(tài)需水要求,結合自然水文情勢過程,以及近10年實測日流量過程,確定綽爾河文得根水庫壩下河段月均生態(tài)流量,見表1,該生態(tài)流量過程中包含4月、5月及7月分別刺激冷水性魚類和溫水性魚類產卵的漲水過程.河道內生態(tài)供水,以文得根水利樞紐壩址、綽勒壩址、兩家子水文站、綽爾河河口為控制斷面.

3.2 徑流調節(jié)計算原則

1)采用1956-2010年55年長系列徑流資料,進行水庫調節(jié)計算,文得根水庫、綽勒水庫聯(lián)合調節(jié),向外流域調水按照該地區(qū)生活、生態(tài)、生產用水優(yōu)先的原則,在滿足本流域三生用水的前提下,向外流域調水.

2)綽爾河流域農業(yè)灌溉的保證率為75%,破壞深度為正常供水的50%.

4 計算方案

1)工況1:在同等滿足下游生態(tài)用水及供水保證率的前提下,分析水庫規(guī)模與外調水規(guī)模之間的相互關系,擬定3個方案進行計算分析.

表1 綽爾河流域各控制斷面生態(tài)環(huán)境流量表 m3/s

2)工況2:在相同外調水量及供水保證率的前提下,分析下游生態(tài)流量控制原則的變化對水庫規(guī)模的影響,擬定2組方案進行計算分析.

在對于枯水年生態(tài)流量的控制原則上,采用兩種控制原則:①各斷面生態(tài)流量嚴格按照生態(tài)需水控制,當天然來水小于生態(tài)控制流量時,由水庫補足生態(tài)流量;②在枯水年,當天然來水小于生態(tài)控制流量時,按天然來水下泄.

3)工況3:在同等滿足下游生態(tài)供水的前提下,分析供水保證率與水庫規(guī)模的關系,擬定2個方案進行計算分析.

5 計算成果分析

根據(jù)擬定的計算方案及計算原則,對文得根水庫進行長系列調節(jié)計算,計算成果見表2.

根據(jù)工況1三個方案的計算成果,在同等滿足生態(tài)及供水保證率要求的前提下,方案間文得根水庫的調節(jié)庫容分別增加1.05億m3、1.09億m3,相應的調水量分別增加0.17億m3、0.17億m3,水庫的規(guī)模與外調水量之間存在一定的規(guī)律,基本上調節(jié)庫容增加7.4%左右,則外調水量相應可增加3.9%左右.

根據(jù)工況2四個方案的計算成果,方案1、方案2滿足供水保證率95%,方案3、方案4滿足供水保證率92%;方案1、方案3完全滿足生態(tài),方案2、方案4則按當天然來水小于生態(tài)控制流量,按天然來水下泄原則進行控制.方案1與方案2之間調節(jié)庫容相差3.6億m3,方案3與方案4之間調節(jié)庫容相差3.57億m3,兩組數(shù)據(jù)方案間的調節(jié)庫容差值基本一致.通過對比分析,在水庫調水規(guī)模及供水保證率一定的情況下,生態(tài)流量的控制原則變化對水庫規(guī)模的影響較大.

表2 不同工況下文得根水庫調節(jié)成果統(tǒng)計表

根據(jù)工況3兩個方案的計算成果,在同等滿足生態(tài)用水的情況下,供水保證率對水庫規(guī)模的影響極大,如供水保證率由92%提高到95%,則水庫興利庫容增加5.96億m3,占比39%.

6 結語

這次計算分析采用1956-2010年徑流系列,綽爾河流域2000年之后遭遇連續(xù)枯水系列,為保障供水及生態(tài)要求,文得根水庫需要較大的調節(jié)庫容,特別是1999年至2005年為連續(xù)特枯年份,水庫需要連續(xù)補水6年.供水保證率及生態(tài)供水的控制原則對水庫規(guī)模影響很大,在滿足規(guī)程規(guī)范要求保證率的情況下,綜合考慮工程技術可行性及經濟合理性,生態(tài)流量的控制原則應根據(jù)工程的實際情況及對下游生態(tài)的影響進行具體分析,對于文得根水庫來說,當天然來水小于生態(tài)控制流量時,宜選擇按天然流量下泄.

TV12 < class="emphasis_bold">[文獻標識碼]B

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1002-0624(2017)11-0037-02

2017-08-20