【摘要】可供水量是水利工程發(fā)揮興利作用的主要參數(shù)，是工程在滿足其他用水戶用水需求的情況下，保證河道生態(tài)環(huán)境用水，通過工程措施可提供開發(fā)利用的水量。其有兩個必要條件，一個是工程措施，一個是可取用水量。二者相互依存，工程措施保證可取到水量，而可取用水量決定了工程措施的方案及規(guī)模大小。

【關鍵詞】提水泵站；供水量； 可取用水量

前言：

引提水工程可取用水量的計算，在實際工作中有多種方法，比較常見的有兩種，一種是采用取水點多年平均最小日流量作為設計流量；一種是采用取水點多年平均最小日流量P=95%對應流量作為設計流量。前一種沒有設計保證率的概念，而后一種太極端，預留生態(tài)環(huán)境水后往往沒有水可取用。引提水工程的可供水量取決于枯水期來水量的多少，在可供水量組成中占有相當大的比重，本文通過甲擺泵站可供水量分析計算，重點闡述提水泵站可取用水量確定的方法，供引提水工程設計時參考。

1、工程概況

甲擺泵站是貴州省獨山縣城的供水工程，其取水水源為甲擺河，屬珠江流域柳江水系，六硐河上游河段，取水點以上集水面積498km2。通過在甲擺河設泵站提水到二級泵站，二級泵站又加壓供水到水廠，最后由水廠加壓供給獨山縣城用水，經需水預測2020年獨山縣城需水量為5萬m3/d。

2、來水量分析

甲擺取水點流域內無水文站，甲擺下游的六硐河上有平湖水文站，平湖水文站流域內有墨沖、凱口、兔場、沙寨、牙舟雨量站。經分析各站資料一致性、可靠性、代表性均較好。平湖水文站位于六硐河中游，位于甲擺取水點下游28km的平塘縣城，水文站控制集雨面積1441km2，為甲擺取水點以上流域面積的2.89倍，考慮到甲擺取水點與平湖水文站同位于六硐河流域，因此設計以平湖水文站做為設計參證站采用水文比擬法來推求設計流域來水量，采用各雨量站做為參考站對設計徑流加以修正，并結合相關等值線圖綜合確定設計流域來水量。

2.1參證站徑流計算

將平湖水文站實測歷年逐月平均流量按水文年（5月～次年4月）、枯季半年（11月～次年4月）、最小月等時段進行統(tǒng)計和頻率分析計算，并以P—Ⅲ曲線適線，成果見表1。

2.2面雨量分析

設計流域面雨量：甲擺取水點以上流域面積為498km2，流域內有墨沖雨量站、兔場雨量站，流域附近有沙寨和凱口雨量站，以泰森多邊形原理推求面雨量為1260mm。

平湖水文站面雨量：平湖水文站以上流域以墨沖、凱口、沙寨、兔場、牙舟、平湖6雨量站為代表站，以泰森多邊形原理推求面雨量為1235mm。

2.3來水量分析

1）多年平均年徑流量：根據(jù)平湖水文站多年平均徑流量，以水文比擬法結合降雨量、徑流系數(shù)修正推求壩址年徑流。設計流域面雨量1267mm，平湖水文站以上面雨量1235mm，雨量修正系數(shù)為1.026；設計流域徑流系數(shù)為0.515，平湖水文站徑流系數(shù)為0.505，修正系數(shù)為1.02。計算公式為：

= ·· =···28.4=10.27（m3/s）

則取水點以上多年平均年徑流為32387萬m3，反推徑流深為650mm。

從《貴州省水資源綜合規(guī)劃》中相關等值線圖來看，設計流域徑流深在600～700mm之間，內插值為650mm，與以平湖水文站做為參證站采用水文比擬法推求的成果基本吻合。

2）徑流變差系數(shù)

等值線圖法：查《貴州省地表水資源》中相關等值線圖，設計流域年徑流Cv為0.30。.

流域綜合法：平湖水文站位于甲擺取水點下游，集雨面積為1441km2，將平湖水文站實測歷年逐月平均流量按水文年（5月～次年4月）進行統(tǒng)計和頻率分析計算，并以P—Ⅲ曲線適線，該站多年平均流量為28.4m3/s，Cv=0.28，Cs=2 Cv，從六硐河流域徑流Cv變化情況分析，流域面積越大，Cv值越小，因此設計流域年徑流Cv應比平湖水文站的0.28大。

綜合以上三種方法分析，設計甲擺取水點年徑流Cv取值為0.30。

2.4枯水徑流

甲擺取水點以上枯水徑流采用三種方法對比綜合取值，一種是查《貴州省河流枯水調查與統(tǒng)計分析》等值線圖；一種是根據(jù)平湖水文站實測枯水資料采用水文比擬法分析；一種是結合實測枯水流量綜合分析。最終設計采用平湖水文站實測枯流反推的枯水模數(shù)來推求取水點枯水流量。即多年平均最小日枯水模數(shù)為2.7L/s·km2，多年平均最小月枯水模數(shù)為3.5L/s·km2。則甲擺取水點多年平均最小日流量為1.34m3/s，Cv=0.35，Cs=2.5Cv，P=95%最小日平均流量為0.7m3/s；多年平均最小月流量為1.74m3/s， Cv=0.42，Cs=2.5Cv，P=95%最小月平均流量為0.79m3/s。

2.5徑流的年內分配

根據(jù)前述參證站分析，甲擺取水點徑流過程以平湖水文站為參證站采用水文比擬法推求，由于平湖水文站年徑流Cv為0.28，甲擺取水點年徑流Cv為0.30，因此需考慮徑流Cv的修正及枯水控制，計算出甲擺取水點長系列逐年逐月徑流過程。

3、推求日流量歷時曲線

根據(jù)《水利工程水利計算規(guī)范》（SL104-2015）6.1.3條，“城鄉(xiāng)供水工程設計保證率應采用歷時保證率，并根據(jù)供水對象所屬行業(yè)、區(qū)域的有關規(guī)定確定，取值范圍可為95%～97%”“對無調節(jié)能力的引水工程、供水泵站，應以日或旬為計算時段”。本項目工程任務是向獨山縣城供水供水，水源為甲擺河，取水方式為無壩泵站提水，設計保證率為95%。需推求取水口處日歷時流量，以分析設計日平均流量。

甲擺河下游六硐河上有平湖水文站，由前表1分析計算成果，考慮年值及11-4月枯水期值實測值與設計值接近為原則，選擇P=5%、50%、95%三個典型年分別為2008～2009年、1973～1974年、1986～1987年，根據(jù)取水口處設計流量成果（表4-6）同頻率縮放至取水口，得取水口處三個典型年逐日流量成果。并統(tǒng)計分析取水口處日流量歷時曲線成果見表4及圖1，可知甲擺取水口處P=95%日流量為0.99m3/s。

4、可供水量的分析計算

4.1上下游用耗水量

設計流域徑流采用以平湖水文站作為參證站水文比擬法推求，因此取水口以上用水耗水量已經反映在水文站實測資料里面，取水口下游無其他取用水戶。因此只需推求規(guī)劃水平年取水口以上流域新增耗水量。分析可知，規(guī)劃水平年隨著流域內人口的增長及農業(yè)的發(fā)展，用水量較現(xiàn)狀水平年有所增加，但由于規(guī)劃水平年用水工藝水平的提升，流域內用水耗水量比現(xiàn)狀水平年增加的不多。規(guī)劃水平年甲擺取水口以上流域多年平均新增耗水量為170萬m3（0.054m3/s），占多年平均來水量的0.5%，新增耗水量較小。

4.2生態(tài)環(huán)境水

由于甲擺提水泵站的取水，將會形成下游減水河段，經調查下游河段無珍稀水生動植物，對生態(tài)環(huán)境用水沒有特殊要求。但為保護下游河道生態(tài)環(huán)境，避免形成河道斷流，必須預留生態(tài)環(huán)境水。生態(tài)環(huán)境水流量按多年平均最枯月流量的20%計，由表3取水口處多年平均最小月流量為1.74m3/s，則應預留生態(tài)環(huán)境水取0.35m3/s（3.02萬m3/d）。

4.3取水點可供水量

甲擺取水點P=95%日流量為0.99m3/s，現(xiàn)狀水平年上游用耗水量已包含在平湖水文站實測資料系列中，預留生態(tài)環(huán)境水0.35m3/s后，取水點處可供水量為0.64 m3/s，即P=95%保證率下日可供水量5.53萬m3/d；規(guī)劃水平年2020年取水點上游新增耗水量0.054m3/s，預留生態(tài)環(huán)境水0.35m3/s后，取水點處可供水量為0.586 m3/s，即P=95%保證率下日可供水量5.06萬m3/d，現(xiàn)狀年及規(guī)劃年均能夠滿足獨山縣城日需水量5萬m3/d的用水需求。

結論：

引提水工程可供水量的分析計算，規(guī)范上闡述較少，各人理解不一，導致在設計過程中出現(xiàn)偏保守設計流量較小，或偏冒進保證率偏低的情況。本文重點闡述的是可取用水量的分析計算，旨在分析天然河川徑流特性的基礎上，結合設計保證率，充分理解規(guī)范，提出用日流量保證率曲線推求提水泵站的設計流量，結合一定的工程措施即為可供水量，方法簡單，思路清晰，引水工程亦可借鑒。