【摘要】一些中小河流存在的流域性水工程聯(lián)合調(diào)度水平與工程建設不相適應問題影響了水工程系統(tǒng)效益的正常發(fā)揮。造成了一定的投資與水資源浪費。呼圖壁河在水庫聯(lián)合運行調(diào)度方案編制過程中對一些基礎性問題進行了深入研究探索，取得了較好成果。對類似河流有借鑒意義。

【關鍵詞】水庫聯(lián)合調(diào)度；研究探索

1、呼圖壁河概況

1.1 流域及灌區(qū)

呼圖壁河發(fā)源于天山山脈中段的喀拉烏成山及天格爾山北坡，呈南北帶狀分布，是一條內(nèi)陸河。南自天山分水嶺起，向北消失于準格爾盆地，全長 258km。石門水文站是呼圖壁河水文控制站，位于中游河段。測站以上集水面積 1840km2。流域地處歐亞大陸腹地，準噶爾盆地南緣，呼圖壁縣境內(nèi)，總面積1.03萬km2。

呼圖壁河流域水資源總量為6.14億m3，其中呼圖壁河水4.78億m3、地下水1.36億m3。用水主要以農(nóng)業(yè)灌溉為主。全灌區(qū)規(guī)劃灌溉面積137萬畝。規(guī)劃2020年流域總用水量4.51億m3，其中灌溉供水量3.88億m3、其他行業(yè)供水0.63億m3。

1.2 水利工程

幾十年來，國家投巨資建成了由分布于中游到下游的4座中型水庫、兩座引水渠首、22km輸水總干渠和4座分水閘組成的呼圖壁河骨干水利工程體系。實現(xiàn)了徑流多年調(diào)節(jié)，引、蓄、輸、配水功能配套的工程目標。

石門水庫和齊古水庫位于中游下部的產(chǎn)流區(qū)尾部，可調(diào)節(jié)全流域徑流。大海子水庫和小海子水庫位于下游尾部，為平原水庫。4座水庫均為中型水庫。水庫群總庫容1.67億m3。水庫調(diào)節(jié)系數(shù)達到了34.94%的較高控制水平。

2、水庫聯(lián)合調(diào)度的意義

呼圖壁河水庫工程目前的調(diào)度方式基本是按照各單項工程設計報告編制的調(diào)度措施，加運行人員經(jīng)驗進行單項工程調(diào)度。其結果是水庫群消減洪峰和徑流調(diào)節(jié)作用未充分發(fā)揮、水資源未得到最有效利用、供水目標效益不能全面實現(xiàn)。往往因各水庫調(diào)蓄不當，發(fā)生部分灌區(qū)棄水、部分灌區(qū)受旱的情況，造成年均棄水1800萬m3資源浪費。編制《呼圖壁河水庫聯(lián)合運行調(diào)度方案》，對流域水利工程進行聯(lián)合調(diào)度，是骨干水利工程完全調(diào)控流域水資源的有效方法。就呼圖壁河現(xiàn)狀而言，各類水利工程建設規(guī)模、標準和配套程度已達到了較高水平。盡快落實水利工程聯(lián)合調(diào)度措施，制定與水利工程相適應的系統(tǒng)調(diào)度方案是避免工程投資浪費、消除人為調(diào)度缺陷、提高水資源有效利用程度和各用水行業(yè)社會經(jīng)濟效益的迫切需要。具有重要意義。

3、呼圖壁河水庫聯(lián)合調(diào)度運行方案編制中的幾個關鍵問題

3.1 水情預報

準確的來水預報特別短期預報，是水庫群在短時間內(nèi)針對供水要求調(diào)整群庫聯(lián)調(diào)計劃，正確調(diào)度庫容的重要因素。而短期天氣預報或天氣實況是適時預報短期水情或一次來水過程的關鍵依據(jù)。在呼圖壁河，上游氣象站歸水文部門，氣象信息未與工程管理共享。上游降雨等氣象數(shù)據(jù)在水庫調(diào)度計劃編制中未被利用。水庫短期調(diào)度僅憑經(jīng)驗按照年初制定的方案進行。

天山北坡諸河流與南方大河不同。一般兩次洪水過程之間時段較長、洪峰高而瘦。呼圖壁河有較強的水庫控制能力，一般來水年份按山區(qū)天氣實況和短期天氣預報適時調(diào)整短期調(diào)度計劃，利用群庫防洪庫容準確調(diào)節(jié)、消減洪峰可以避免盲目調(diào)度，降低洪水損失，提高水資源的利用程度。

⑴ 氣象觀測站的設置

及時準確的氣象數(shù)據(jù)是水情預報的基礎。呼圖壁河上游目前氣象站、點設置密度和標準還不能同時滿足水文、水庫調(diào)度要求，應在現(xiàn)有站點基礎上，由水文和水管部門共同投資完善升級。測站布設范圍達到產(chǎn)流區(qū)全覆蓋。

⑵ 氣象觀測站建設標準

觀測站按水文規(guī)范標準設計建設，達到數(shù)據(jù)采集、分析、處理精度和及時性要求。完全實現(xiàn)傳輸自動化標準。

⑶ 觀測項目

觀測站應能觀測降水量、降雨區(qū)域和降雪區(qū)域面積、土壤含水量、雪線高度、冰體強度等數(shù)據(jù)以及水文部門要求的其他項目。

3.2 汛期

⑴ 春汛期

上世紀50年代，呼圖壁河汛期劃分為：春汛期3月1日—4月30日；夏汛期（主汛期）6月20日—8月20日。這個汛期劃分一直延續(xù)至今。與無水庫的當時比，現(xiàn)在已建成總庫容1.67億m3的4座中型水庫。顯然，仍沿用50年代方法劃分的汛期進行水庫群調(diào)度不符合現(xiàn)在河流實際。呼圖壁河水文資料顯示，10月到翌年3月多年平均來水量0.67億m3；4月來水量：平均0.08億m3、最大0.12億m3，最大流量48m3/s。9月底灌區(qū)灌溉用水結束，除石門水庫保持最低發(fā)電水位外，其他水庫基本放空。春季來水上游兩座水庫完全可以消納，春洪對呼圖壁河的影響已不存在。因此春季所有水庫都不允許超汛期限制水位蓄水而泄洪是不恰當?shù)摹Ｔ谒畮煺{(diào)度中，在入冬時適當調(diào)整，留出冬春季蓄水庫容即可。

⑵ 夏汛期

汛期限制水位是按標準設計確定的水庫的重要指標。呼圖壁河大海子和小海子水庫建于上世紀五、六十年代，位于河流末稍，為平原水庫。石門水庫位于河流中、下游分界位置的山區(qū)，距下游平原水庫80km，2014年蓄水。這三座水庫防洪庫容設計未考慮群庫聯(lián)調(diào)因素，而以獨立蓄水水庫設計。齊古水庫2017年蓄水，位于石門水庫下游，以石門水庫出庫過程為設計進庫過程。防洪庫容設計考慮了石門調(diào)蓄。由于除齊古外的其他三庫防洪庫容獨立設計，則四庫聯(lián)調(diào)后，水庫群需要的防洪庫容小于實際防洪總庫容。因此群庫聯(lián)調(diào)后，整體防洪安全標準將高于以前標準。在此條件下，為了提高水資源利用率，應以現(xiàn)有工程調(diào)蓄能力更精確地彈性確定汛期，按實際來水情況靈活調(diào)度。

3.3 水庫蓄泄

按照河流來水和灌區(qū)用水特性確定水庫蓄泄水次序，是群庫聯(lián)合調(diào)度的基礎之一。呼圖壁河泄蓄水方式的確定綜合考慮了以下因素：

山區(qū)水庫安全調(diào)節(jié)夏季洪峰；平原水庫攔蓄春季融雪水；用水高峰時段的兩個半月上下游水庫滿足60m3/s最大流量和2.4億m3水量的供水需要；保證河道生態(tài)放水。

4 結語

由于國家的重視和大量投入，我國水利工程建設無論質(zhì)量還是規(guī)模都取得了空前成就。與建設相比，工程調(diào)度特別是流域性水工程聯(lián)合調(diào)度進步較慢。調(diào)度水平與工程建設不適應，存在聯(lián)合調(diào)度方案編制基礎資料精度不夠、各要素之間關系不明確，調(diào)度方案可行性低、執(zhí)行流于形式等問題。影響了水工程系統(tǒng)效益的正常發(fā)揮。呼圖壁河在水庫聯(lián)合運行調(diào)度方案編制過程中所做的基礎研究取得了較好成果。對類似河流有借鑒意義。

參考文獻：

[1]水利部《水庫調(diào)度規(guī)程編制導則》（SL706-2015）。

[2] 新疆昌吉州呼圖壁河流域管理處《呼圖壁河流域規(guī)劃》1999年。

[3] 新疆昌吉州呼圖壁河流域管理處《呼圖壁河防洪規(guī)劃》2004年。

[4] 新疆昌吉州呼圖壁河流域管理處《呼圖壁河水庫聯(lián)合運行調(diào)度方案》2017年。