熊 佳，彭?yè)P(yáng)平

(廣東珠榮工程設(shè)計(jì)有限公司，廣州 510610)

綜合利用水庫(kù)在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，擔(dān)負(fù)著較多類型興利任務(wù)，在不同任務(wù)當(dāng)中，在用水要求以及設(shè)計(jì)保證率方面具有著不同的要求。同水庫(kù)所具有的單一任務(wù)特征相比，綜合利用水利在興利調(diào)節(jié)計(jì)算當(dāng)中因不同設(shè)計(jì)保證率以及多種用水要求的存在，也將因此對(duì)興利庫(kù)容確定以及調(diào)節(jié)計(jì)算工作的開(kāi)展帶來(lái)了一定的難度[1]。在該種情況下，在實(shí)際水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算當(dāng)中，則分別使用了保守庫(kù)容挑大、主要任務(wù)選定庫(kù)容以及簡(jiǎn)便化算保證率這幾種方式進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計(jì)算。在下文中，將以某水庫(kù)實(shí)例為對(duì)象，根據(jù)該水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算對(duì)這幾種不同方式在使用方面的差異進(jìn)行比較分析，并對(duì)未來(lái)這部分方式實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行提出。

1 工程概述

我國(guó)南部某水庫(kù)，該水庫(kù)壩址以上的集水面積為60.6km2，多年平均降水量為1307mm。在計(jì)算水庫(kù)徑流方面，主要通過(guò)水文比擬方式的應(yīng)用進(jìn)行計(jì)算處理。多年來(lái)，該水庫(kù)平均來(lái)水量為3600萬(wàn)m3，P=90%情況下枯水年來(lái)水量為2180萬(wàn)m3，P=95%枯水年來(lái)水量1880萬(wàn)m3，P=97%枯水年來(lái)水量1802萬(wàn)m3。

該水庫(kù)是一種工業(yè)供水為主、城鎮(zhèn)供水為輔的中型水庫(kù)，其總庫(kù)容為2007萬(wàn)m3。其中，城鎮(zhèn)供水量為500萬(wàn)m3，保證率為95%。工業(yè)供水量為1560萬(wàn)m3，保證率為97%，下放環(huán)境水根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間該地區(qū)的平均來(lái)水量考慮為370萬(wàn)m3，保證率設(shè)計(jì)為90%。

2 興利調(diào)節(jié)計(jì)算

在聯(lián)系規(guī)范以及以往工作當(dāng)中經(jīng)常使用方式的基礎(chǔ)上，以以下3種方式對(duì)該水庫(kù)的進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計(jì)算：

2.1 簡(jiǎn)便化算保證率法

為了對(duì)多級(jí)調(diào)節(jié)情況下所需的有效庫(kù)容進(jìn)行初步確定，在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中，將根據(jù)單級(jí)調(diào)節(jié)思路對(duì)一個(gè)經(jīng)過(guò)化算的保證率進(jìn)行擬定，在同多級(jí)用水量之和作為已知條件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)有效庫(kù)容的確定。根據(jù)該水庫(kù)供水任務(wù)，其具有3個(gè)不同的保證率以及不同保證率對(duì)應(yīng)的需水量，將其分別設(shè)為P1、P2、P3以及q1、q2、q3。在此情況下，則可以將該水庫(kù)的三級(jí)調(diào)節(jié)條件設(shè)定為：(P1，q1)、(P2，q2)、(P3，q3)。此時(shí)，化算保證率P化即為：

(1)

根據(jù)該式進(jìn)行計(jì)算后，可以獲得該水庫(kù)多級(jí)用水總量為2430萬(wàn)m3，化算保證率為95.5%，根據(jù)該條件，在以單一任務(wù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)，可以獲得該水庫(kù)所需興利的庫(kù)容為1560萬(wàn)m3。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 簡(jiǎn)便化算保證率法計(jì)算成果

2.2 保守庫(kù)容挑大法

在不同的用水要求情況下，具有著不同的設(shè)計(jì)保證率。在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)來(lái)水保證率同用水保證率相比較小時(shí)，即允許供水遭到破壞。在該思路下，則可以將不同用水情況根據(jù)其不同高低保證率進(jìn)行排序處理，即先對(duì)低保證率情況下用水均滿足情況下的庫(kù)容進(jìn)行計(jì)算，之后再以逐級(jí)的方式對(duì)高保證率情況進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)，對(duì)于低保證率用水，將以來(lái)水遞減的原則對(duì)其所需的興利庫(kù)容進(jìn)行計(jì)算。在該原則的基礎(chǔ)上，即可以對(duì)多級(jí)保證率實(shí)際情況下所需的有效庫(kù)容進(jìn)行獲得，將其中的大致作為實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中的有效庫(kù)容[2-4]。

在實(shí)際處理中，根據(jù)該水庫(kù)三級(jí)不同的用水情況以及系列用水、來(lái)水情況對(duì)以下幾種情況的興利需求庫(kù)容進(jìn)行計(jì)算：

1)第一種方案，即在環(huán)境水保證率P=90%的情況下，城鎮(zhèn)、環(huán)境以及工業(yè)方面的用水需求都能夠得到滿足，其中，各級(jí)用水量分別為500、360以及1560萬(wàn)m3。

2)第二種方案，在城鎮(zhèn)用水保證率P=95情況下工業(yè)以及城鎮(zhèn)在用水方面的需求能夠得到滿足，環(huán)境水方面，則將根據(jù)P=90%以及P=95%來(lái)水差異逐漸遞減。此時(shí)，對(duì)其遞減系數(shù)進(jìn)行計(jì)算或?yàn)?.87，此時(shí)，工業(yè)以及城鎮(zhèn)用水量保持不變，即依然為1560萬(wàn)m3以及500萬(wàn)m3，而環(huán)境用水則將減少為313萬(wàn)m3。

3)第三種方案，在工業(yè)用水保證率P=97%情況下，在這幾種用水方式下，僅僅工業(yè)用水的需求能夠得到滿足，環(huán)境水方面，則將根據(jù)P=90%以及P=97%差異情況逐漸遞減，其遞減系數(shù)為0.79，此時(shí)，環(huán)境水則將減少為284萬(wàn)m3。城鎮(zhèn)用水方面，根據(jù)P=95%以及P=97%差異情況逐漸遞減，其遞減系數(shù)為0.91，城鎮(zhèn)用水因此減少為455萬(wàn)m3。在此過(guò)程當(dāng)中，工業(yè)用水量值不變，依然為1560萬(wàn)m3。

根據(jù)上述幾種情況計(jì)算后，可以獲得興利調(diào)節(jié)成果如表2所示。

表2 庫(kù)容挑大法計(jì)算成果

從上表當(dāng)中數(shù)據(jù)的研究與分析可以了解到，在將最大保證率為計(jì)算保證率、將保證率用水考慮來(lái)水差異進(jìn)行扣減處理后，即能夠獲得最大的興利庫(kù)容成果，此時(shí)調(diào)節(jié)庫(kù)容為1510萬(wàn)m3。

2.3 主要任務(wù)選定庫(kù)容法

在該方式實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，不會(huì)對(duì)次要用水部門的設(shè)計(jì)保證率問(wèn)題進(jìn)行考慮。具體用水要求方面，在實(shí)際調(diào)節(jié)計(jì)算環(huán)節(jié)將根據(jù)全部滿足進(jìn)行處理。此時(shí)，則可以直接在來(lái)水當(dāng)中扣除次要用水部門用水，而其余用水保證率則可以通過(guò)庫(kù)容挑大或簡(jiǎn)便化算保證率法進(jìn)行計(jì)算調(diào)節(jié)處理[5]。

同工業(yè)以及城鎮(zhèn)用水相比，環(huán)境水不僅用水量小，其保證率低，可以將其視為次要用水部門在來(lái)水當(dāng)中扣除。在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中，可以將其分為以下兩種情況：第一種方案，即工業(yè)用水量為1560萬(wàn)m3、城鎮(zhèn)用水為500萬(wàn)m3，以簡(jiǎn)便化算保證率法對(duì)兩者的保證率進(jìn)行計(jì)算，獲得保障率值為95.4%。第二種方案，即工業(yè)用水為1560萬(wàn)m3，城鎮(zhèn)用水以P=95%、P=97%來(lái)水差異逐漸遞減，其遞減系數(shù)為0.88，城鎮(zhèn)用水方面，按照P=97%計(jì)算，獲得成果如表3所示。

表3 主要任務(wù)選定庫(kù)容法計(jì)算成果

3 水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算成果

在以上述幾種方式進(jìn)行計(jì)算后，獲得的成果如表4所示。

表4 不同方法興利庫(kù)容成果

從上述結(jié)果可以了解到，在3種不同的方式當(dāng)中，在使用保守庫(kù)容挑大法進(jìn)行計(jì)算后獲得的庫(kù)容最小，主要任務(wù)選定庫(kù)容法最大，而簡(jiǎn)便化算保證率法居中。從簡(jiǎn)便化算保證率法過(guò)程看來(lái)，其在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中所具有的理論依據(jù)存在著一定的不足，從直觀層面看來(lái)是一種折中的效果，并能夠應(yīng)用在分析當(dāng)中。而在主要任務(wù)選定庫(kù)容方式中，其在來(lái)水中扣除的情況下即能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境水保證率的提升，將以此存在加大調(diào)節(jié)庫(kù)容的情況[6-8]。在經(jīng)過(guò)綜合分析之后，確定以保守庫(kù)容挑大法作為最終結(jié)果。

4 結(jié) 語(yǔ)

1)從簡(jiǎn)便化算保證率多級(jí)保證率化算為單一保證率過(guò)程看來(lái)，其是一種根據(jù)流量為權(quán)重的加權(quán)平均保證率，在理論依據(jù)方面存在著不充分情況，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，需要根據(jù)任務(wù)實(shí)際供水量設(shè)計(jì)保證率以及比例對(duì)結(jié)果進(jìn)行判定，從直觀層面看來(lái)其是一種相對(duì)折中的方案，所獲的成果可以應(yīng)用在分析當(dāng)中。

2)在主要任務(wù)選定庫(kù)容法計(jì)算當(dāng)中，不會(huì)對(duì)次要用水部門的設(shè)計(jì)保證率進(jìn)行考慮，在將其用水從來(lái)水中扣除的情況下，即以人為的方式對(duì)次要用水的保證率進(jìn)行加大，并因此獲得了偏大的成果。該方式并不適合應(yīng)用在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中，如果確實(shí)使用，則可以使用在次要用水量比例非常小、且具有較高保障率的情況下。

3)保守庫(kù)容跳大法在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中具有著較為清晰的概念，在取用折減系數(shù)方面也具有著一定的理論基礎(chǔ)，可以將其應(yīng)用為綜合利用水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算的主要方式。

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