【摘要】本文以六安市金安區(qū)龍?zhí)逗铀畮旃こ虨槔治隽嗽跐M足水庫各種功能前提下,如何控制水庫的運行方式,通過調節(jié)計算,最終確定水庫的正常蓄水位,為今后類似工程提供有益的借鑒。
【關鍵詞】水庫;運行方式;特征水位;借鑒
水庫正常蓄水位是水庫在正常運用條件下,為了滿足興利的設計要求,允許能蓄到的最高水位,是水庫最重要的特征水位之一,是確定水庫容積、水庫規(guī)模的基本依據。因此,要確定水庫的規(guī)模,首先要確定正常蓄水位。本文以龍?zhí)逗铀畮旃こ虨槔?,在合理分析水庫壩址處天然來水量,綜合考慮水庫各種用水過程,合理控制水庫的運行方式,采用長系列調節(jié)計算,最終確定龍?zhí)逗铀畮斓恼P钏弧?/p>
1、工程概況
龍?zhí)逗铀畮旃こ涛挥诮鸢矃^(qū)橫塘崗鄉(xiāng)境內,是一座以供水、灌溉為主,兼顧防洪、改善水生態(tài)環(huán)境等綜合利用的?。?)型水庫。水庫壩址處流域面積16.5km2,多年平均徑流量1016萬m3,水庫校核洪水位88.02m,總庫容為993萬m3;設計洪水位87.37m,相應庫容為萬938m3;正常蓄水位86.00m,相應庫容822.6萬m3;死水位70.00m,死庫容33.8萬m3。
2、徑流分析
龍?zhí)逗铀畮靿沃诽帍搅鞣治鲇蓞^(qū)域附近實測的雨量和區(qū)域多年平均徑流系數間接推算。
(1)降雨量
采用張家店站和東河口站1980~2014年降水資料,通過算術平均法計算工程區(qū)域年降水量。經計算,工程區(qū)域內多年平均年降水量為1222.0mm,對應70%、80%、90%和95%保證率年降水量分別為1088mm、1014mm、914mm和834 mm。
(2)徑流系數
通過分析流域附近查灣水文站、來榜水文站、岳西水文站多年平均徑流系數為0.44~0.67之間。查六安市天然徑流系數等值線圖,壩址處多年平均徑流系數約為0.50。因此,龍?zhí)逗铀畮靿沃诽帍搅飨禂等?.50。
(3)徑流量
經計算壩址處多年平均徑流量為1008萬m3,保證率80%、90%、95%的地表水資源量分別為818萬m3、748萬m3、698萬m3。多年平均入庫流量為0.32m3/s。
3、需水量分析
3.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水
龍?zhí)逗铀畮斓墓┧秶饕獮榻鉀Q橫塘崗鄉(xiāng)、張店鎮(zhèn)、施橋鎮(zhèn)和雙河鎮(zhèn)部分地區(qū)共10.9萬人的飲水問題。供水規(guī)模采用分項指標法進行計算,經計算,龍?zhí)逗铀畮旃┧?guī)模取1.6萬m3/d。
3.2 灌溉供水
龍?zhí)逗铀畮旃鄥^(qū)灌溉范圍主要涉及橫塘崗鄉(xiāng)鳳凰臺、黃墩、缸窯以及張店鎮(zhèn)張店村4個行政村,灌區(qū)農作物以水稻和油菜輪作為主,耕地面積約8220畝。
灌區(qū)多年平均綜合凈灌溉定額采用220m3/畝,灌溉水利用系數為0.6。經計算,龍?zhí)逗铀畮旃鄥^(qū)年均需水量為301.4萬m3,灌區(qū)當地水利設施可供水量約為75.0萬m3,需龍?zhí)逗铀畮旃┧繛?26.4萬m3。
3.3 生態(tài)需水量
龍?zhí)逗铀畮煜掠紊鷳B(tài)流量按其非汛期(10月~次年4月)生態(tài)基流按多年平均天然徑流量10%考慮,確定為0.032m3/s;汛期(5月~9月)生態(tài)基流按多年平均天然徑流量20%考慮,確定為0.064m3/s,多年平均生態(tài)基流需水量為159萬m3。
3.4 上游耗水量及水量損失
考慮到本工程的實施將有利于上游地區(qū)居民直接從水庫取水,故水庫上游耗水量按壩址天然徑流量的1%計算,經計算,龍?zhí)逗铀畮焐嫌味嗄昶骄乃考s為10.1萬m3。龍?zhí)逗铀畮焖嬲舭l(fā)量按2mm/d,滲漏量按1 mm/d,經計算,龍?zhí)逗铀畮炱骄磕甑恼舭l(fā)滲漏損失約為72.3萬m3。
4、水庫調節(jié)計算
龍?zhí)逗铀畮斓膹搅髡{節(jié)方式是滿足下游城鄉(xiāng)生活、灌溉及生態(tài)控制放水。
(1)興利調節(jié)計算原則
來水量扣除蒸發(fā)、滲漏量后,優(yōu)先滿足生態(tài)環(huán)境用水,按鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水、灌溉供水用水要求進行逐旬水量平衡計算。
1)當水庫處于處于死水位70.00m和生態(tài)限制水位70.20m之間時,僅保證生態(tài)環(huán)境用水,停止鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和灌溉用水。當來水量小于生態(tài)環(huán)境需水量時,動用興利庫容,庫水位下降;否則,余水充蓄水庫,庫水位上升;
2)水庫水位處于生態(tài)限制水位70.20m和灌溉限制水位73.50m之間時,保證生態(tài)環(huán)境用水和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水,停止灌溉用水。當來水量小于生態(tài)環(huán)境需水量和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水時,動用興利庫容,庫水位下降;否則,余水充蓄水庫,庫水位上升;
3)水庫水位處于灌溉限制水位73.50m和正常蓄水位86.00m之間時,保證生態(tài)環(huán)境用水、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和灌溉用水。當來水量小于需水量時,動用興利庫容,庫水位下降;否則,余水充蓄水庫,庫水位上升;
4)水庫水位達到正常蓄水位86.00m時,按需水量供水,當來水量大于需水量時,水庫棄水,維持水庫正常蓄水位。
(2)根據上述原則,按長系列進行調節(jié)計算,計算得出龍?zhí)逗铀畮煺P钏粸?6.00m,供水保證率為95.32/%。
5、結論
龍?zhí)逗铀畮焓且蛔哂泄┧?、灌溉、防洪等綜合用途的?。?)型水庫。調節(jié)計算采用長系列法,來水量扣除蒸發(fā)、滲漏量后,優(yōu)先滿足生態(tài)環(huán)境用水,按鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水、灌溉供水用水要求進行逐旬水量平衡計算。用水過程首先保證下游河道生態(tài)供水保證率達到100%,首先試算確定生態(tài)限制水位(當水庫低于此水位時,停止鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水及灌溉用水,保證生態(tài)用水),其次是滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水95%的保證率要求,通過試算確定灌溉限制水位(當水庫水位低于此水位時,停止灌溉,保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水),最后是滿足灌溉80%保證率的要求,最終確定龍?zhí)逗铀畮煺P钏粸?6.00m。
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作者簡介:黎世荇,女,工程師,主要從事水利咨詢、規(guī)劃與設計等工作。