岳城水庫(kù)旱限水位的確定

孫雅菊，朱志強(qiáng)，王 磊

（1.海河水利委員會(huì)漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局，山東德州 253009；2.漳衛(wèi)南運(yùn)河岳城水庫(kù)管理局，河北邯鄲 056001）

旱限水位（流量）指江河湖庫(kù)水位持續(xù)偏低，流量持續(xù)偏少，影響城鄉(xiāng)生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等用水安全，應(yīng)采取抗旱措施的水位（流量）。在重要江河湖庫(kù)確定這一旱情指標(biāo)體系，對(duì)推進(jìn)我國(guó)抗旱工作的科學(xué)化水平有著重要的意義。

2011年12月，國(guó)家防辦要求各地開(kāi)展旱限水位（流量）確定工作。根據(jù)上級(jí)的安排，漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局于2012年2月組建項(xiàng)目小組，依據(jù)水利部水文局《旱限水位（流量）確定辦法》（以下簡(jiǎn)稱《辦法》），開(kāi)始進(jìn)行岳城水庫(kù)旱限水位的研定工作，歷經(jīng)資料搜集、分析計(jì)算、初步審查、修改完善等階段，于同年5月將分析成果上報(bào)并審查通過(guò)。

1 基本情況

岳城水庫(kù)位于河北省磁縣與河南省安陽(yáng)縣交界的漳河干流出山口處，控制流域面積18 100 km2，距河北省邯鄲市區(qū)55 km，距河南省安陽(yáng)市區(qū)25 km。水庫(kù)于1958年8月開(kāi)工興建，1970年11月竣工，由大壩、泄洪洞、溢洪道、電站、引水渠首等建筑物組成，是漳河上最大的一座以防洪為主，兼有灌溉、供水、發(fā)電等綜合效益的大型控制性樞紐工程。岳城水庫(kù)基本情況，見(jiàn)表1。

2 供水任務(wù)及主要供水工程

在灌溉和供水方面，岳城水庫(kù)承擔(dān)著為邯鄲、安陽(yáng)兩市提供生活及工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水和下游漳河河道生態(tài)用水的任務(wù)。岳城水庫(kù)的水質(zhì)一般為國(guó)家地表水Ⅱ類，是邯鄲、安陽(yáng)兩市重要的生活及工業(yè)水源地，被列為一級(jí)水功能保護(hù)區(qū)。

表1 岳城水庫(kù)及其主要供水工程基本情況

岳城水庫(kù)通過(guò)泄洪洞供水。泄洪洞共9孔，底高程109 m，第9孔為電站引水管道進(jìn)口。在電站引水管道上安裝有向邯鄲、安陽(yáng)兩市輸水管道供水的閥門，兩市的生活及工業(yè)用水通過(guò)輸水管道輸送。灌溉用水則通過(guò)泄洪洞側(cè)墻上的兩座渠首閘經(jīng)民有渠、漳南渠向灌區(qū)輸送。邯鄲市民有灌區(qū)、安陽(yáng)市漳南灌區(qū)原設(shè)計(jì)灌溉面積分別為16萬(wàn)和4萬(wàn)hm2，受岳城水庫(kù)可供水量減少及供水目標(biāo)多元化的影響，兩灌區(qū)的實(shí)際灌溉面積已大幅萎縮，目前實(shí)際灌溉面積約為10.4萬(wàn)和0.67萬(wàn)hm2。岳城水庫(kù)以下漳河河道長(zhǎng)119 km，根據(jù)水法規(guī)定，水庫(kù)應(yīng)保證下游河道所需的生態(tài)流量。關(guān)于漳河生態(tài)流量的大小，有關(guān)單位已研究多次，有多個(gè)研究結(jié)果。雖然目前保證漳河的生態(tài)流量在岳城水庫(kù)的調(diào)度中還未得到嚴(yán)格執(zhí)行，但從發(fā)展考慮，重視環(huán)境、保護(hù)生態(tài)是大勢(shì)所趨，所以應(yīng)把漳河生態(tài)用水作為岳城水庫(kù)今后的供水任務(wù)之一。

除了承擔(dān)上述供水任務(wù)外，建庫(kù)以來(lái)，岳城水庫(kù)還實(shí)施過(guò)遠(yuǎn)距離調(diào)水，主要用于工農(nóng)業(yè)及環(huán)境生態(tài)，但那往往是在水量豐沛的情況下相機(jī)實(shí)施的，沒(méi)有保證率方面的要求，因此不屬于水庫(kù)主要的供水任務(wù)，在確定供水量時(shí)不應(yīng)考慮。

3 供需水指標(biāo)確定

按照《辦法》規(guī)定，項(xiàng)目組人員對(duì)水庫(kù)歷年的供水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，對(duì)水庫(kù)所承擔(dān)供水任務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。根據(jù)水庫(kù)供水?dāng)?shù)據(jù)，自1994年向安陽(yáng)市的供水管道建成以來(lái)，水庫(kù)向邯鄲、安陽(yáng)兩市提供的生活及工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)灌溉用水量較為穩(wěn)定。參考兩市的水資源規(guī)劃，“十二五”期間水庫(kù)向兩市的供水量不會(huì)發(fā)生較大變化，故需水量的統(tǒng)計(jì)年限定為1994—2011年，相應(yīng)水庫(kù)來(lái)水量的統(tǒng)計(jì)年限也定為1994—2011年。

由于岳城水庫(kù)屬于年調(diào)節(jié)型水庫(kù)，大洪水年份會(huì)產(chǎn)生大量棄水，不能轉(zhuǎn)入下一年度加以利用，如采用大洪水年份數(shù)據(jù)參加來(lái)水量統(tǒng)計(jì)，會(huì)大幅抬高均值，使供水能力計(jì)算結(jié)果偏大。因此，在進(jìn)行來(lái)水量分析時(shí)，應(yīng)剔除發(fā)生大洪水的1996年數(shù)據(jù)。

3.1 需水量

按照《辦法》規(guī)定，需水量數(shù)據(jù)取統(tǒng)計(jì)期間的均值。岳城水庫(kù)1994—2011年逐月生活及工業(yè)用水供給量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2，農(nóng)業(yè)灌溉用水供給量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 岳城水庫(kù)1994—2011年逐月生活及工業(yè)用水供給量統(tǒng)計(jì) 億m3

表3 岳城水庫(kù)1994—2011年逐月農(nóng)業(yè)灌溉用水供給量統(tǒng)計(jì) 億m3

下游河道生態(tài)需水量采用海河流域水資源保護(hù)局 《海河流域生態(tài)環(huán)境修復(fù)需水量研究》（2005年4月）成果，生態(tài)流量為8.4 m3/s，年生態(tài)需水量為2.66億m3。各月生態(tài)需水量采取平均分配方式，均為0.222億m3。

需水總量為生活及工業(yè)用水供給量 （Wsg）、農(nóng)業(yè)灌溉用水供給量（Wny）及河道生態(tài)需水量（Wst）三者之和，即W總=Wsg﹢Wny﹢Wst。

3.2 水庫(kù)來(lái)水量

按照《辦法》規(guī)定，水庫(kù)偏旱年景來(lái)水量按75%設(shè)計(jì)保證率考慮。對(duì)岳城水庫(kù)1994一2011年各月來(lái)水量數(shù)據(jù)進(jìn)行了頻率分析 （P-Ⅲ型頻率分布曲線），查算出75%保證率對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 岳城水庫(kù)1994－2011年逐月來(lái)水量統(tǒng)計(jì)億m3

3.3 水庫(kù)應(yīng)供水量

按照《辦法》規(guī)定，以月作為計(jì)算時(shí)段，水庫(kù)應(yīng)供水量為需水總量與水庫(kù)來(lái)水量之差。當(dāng)來(lái)水量大于用水總量時(shí)，表示水庫(kù)來(lái)水量滿足用水需求，水庫(kù)應(yīng)供水量為零。當(dāng)來(lái)水量小于用水總量時(shí)，其差值為水庫(kù)應(yīng)供水量。計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)表5。最大應(yīng)供水量出現(xiàn)在4月份，為0.462億m3。

4 岳城水庫(kù)旱限水位

按照《辦法》規(guī)定，旱限水位應(yīng)為月最大應(yīng)供水量與死庫(kù)容之和對(duì)應(yīng)的庫(kù)水位。岳城水庫(kù)最大月應(yīng)供水量為0.462億m3，與死庫(kù)容之和為0.849億m3，對(duì)應(yīng)庫(kù)水位為128.41 m，此水位高于各取水口高程，不影響正常供水，再適當(dāng)考慮浮動(dòng)取整，旱限水位取128.50 m。

表5 岳城水庫(kù)應(yīng)供水量逐月滑動(dòng)計(jì)算結(jié)果億m3

5 合理性分析

根據(jù)岳城水庫(kù)1994—2011年（不含1996年）17年資料統(tǒng)計(jì)，各月最低水位低于128.50 m，發(fā)生干旱預(yù)警的次數(shù)及頻率見(jiàn)表6。

表6 1994—2011年干旱預(yù)警發(fā)生情況統(tǒng)計(jì)

以月作為統(tǒng)計(jì)時(shí)段，1—12月共發(fā)生干旱預(yù)警40次，發(fā)生頻率為19.6%（40/204）。根據(jù)海河流域降雨徑流以及岳城水庫(kù)歷年供水的特點(diǎn)，4—7月為干旱易發(fā)時(shí)期，對(duì)這一時(shí)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共發(fā)生干旱預(yù)警20次，發(fā)生頻率為 29.4%（20/68）。

雖然以往對(duì)旱情沒(méi)有定量判斷指標(biāo)，對(duì)是否發(fā)生干旱只能定性判斷，但依據(jù)長(zhǎng)期的歷史經(jīng)驗(yàn)得出的干旱發(fā)生頻率還是合理的。岳城水庫(kù)4—7月干旱預(yù)警30%左右的發(fā)生頻率與歷史經(jīng)驗(yàn)相符，所以將岳城水庫(kù)旱限水位定為128.50 m是合理的。

[1]王本德，周惠成等.水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制理論方法及其應(yīng)用管理體系[J].中國(guó)防汛抗旱， 2011（6）：4-6，12.

[2]漳衛(wèi)南運(yùn)河志編委會(huì).漳衛(wèi)南運(yùn)河志[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2003：230-256.

[3]黃振平.水文統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].南京：河海大學(xué)出版社，2003：179-189.