淺析黃河沖水庫與雞公山水庫引蓄水優(yōu)化調度

郭 銳

(安徽省旌德縣水務局， 安徽 旌德縣 242600)

淺析黃河沖水庫與雞公山水庫引蓄水優(yōu)化調度

郭 銳

(安徽省旌德縣水務局， 安徽 旌德縣 242600)

黃河沖水庫集水面積小，常年蓄水不足，為發(fā)揮水庫效益，增加供水能力，應開辟引水；在其引水區(qū)域內另有雞公山水庫，且也需引水來滿足水庫蓄水要求。該文從水庫本身蓄水要求與引水區(qū)域供水能力的分析入手，提出了兩引水工程的技術參數(shù)。

水庫； 引水； 優(yōu)化調度

1 概 況

黃河沖水庫是一座小(1)型水庫，集水面積0.65km2，總庫容106.4萬m3，興利庫容84.2萬m3，設計灌溉面積4000畝，實際灌溉面積1500畝；雞公山水庫是一座小(2)型水庫，集水面積0.2km2，總庫容11.26萬m3，興利庫容8.0萬m3，設計灌溉面積480畝；兩水庫相距1.3km。

在雞公山水庫東面有一苦竹溪，區(qū)域內的植被好，徑流常年不斷，可通過筑壩攔蓄、切槽方法將上游水源從叉口處的鞍部引至雞公山水庫，壩址處集水面積0.82km2。雞公山水庫得引水后加上自身天然來水，遠遠大于該庫蓄水和農田灌溉用水需求；多余水量通過農田中間穿過的一條排水溝排泄，在下游1km處可通過筑壩將棄水攔蓄引至黃河沖水庫，其間仍有0.52km2的天然來水可引。

2 水量平衡分析

黃河沖水庫集水面積0.65km2，興利庫容84.2萬m3，查得該區(qū)域多年平均徑流深927.7mm，徑流總量60.3萬m3，徑流全部入庫不能蓄滿。水庫下游為廟首集鎮(zhèn)，有居民5300人，農田近4000畝，正常年份農業(yè)灌溉用水需140萬m3,居民生活和生態(tài)用水需水庫補充水量36萬m3,蓄水期間庫面蒸發(fā)6萬m3,故需要水庫供水182萬m3,則水庫缺口122萬m3，引水極為必要。

雞公山水庫集水面積0.2km2，興利庫容8萬m3,自身徑流總量18.6萬m3,農田灌溉用水需16.8萬m3, 蓄水期間庫面蒸發(fā)2.2萬m3,豐水年份降雨分布均衡時，水庫基本滿足供水需要；但枯水年份或降雨不均時，降水不可能被全部利用，必須引水。

3 水庫引水計算

區(qū)域多年平均降水量1478.8mm，多年平均徑流深927.7mm，降水年際變化較大，5—9月降雨占全年降雨的60%左右。洪水季節(jié)有明顯的規(guī)律性，一般6月中旬進入主汛期，到7月中旬結束。洪水具有陡漲急落，單峰型多，復峰型少，一次歷時一般為1天左右。

參考《安徽省徽州地區(qū)水文手冊》水文計算成果，參證與本區(qū)域特性相近流域的徑流模數(shù)，選取本流域多年平均徑流模數(shù)為0.0027m3/(s·km2)，取洪水期短時大流量的折算系數(shù)為0.8，則年徑流總量為7.56萬m3/km2。

考慮最大引水流量主要發(fā)生在汛期，故選用頻率為50%、33.3%、20%、10%的洪水，計算多種引水流量下的引水總量，選取最合適的引水流量，既能較好地引得滿足水量，又能控制工程投資。

3.1 雞公山水庫引水計算

雞公山水庫引水面積為0.82km2，由于該地區(qū)無實測洪水資料，因此采用《安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設計洪水計算辦法》(以下簡稱“84辦法”)進行洪水計算。在萬分之一地形圖上量算得各流域特征值見表1。

表1 雞公山水庫引水流域特征值

各種洪水頻率下每次可引取的水量見表2。

表2 雞公山水庫引水計算成果

各種洪水頻率下每年可引取的水量見表3。

表3 雞公山水庫引水總量計算成果

雞公山水庫引正常徑流量為6.2萬m3，引上述各頻率的洪水加上本身匯水區(qū)域的來水完全滿足供水需求，因此引水流量主要取決于黃河沖水庫的引水需要。但需復核雞公山水庫在加入上述引水流量后水庫的泄洪安全性，在保證雞公山水庫泄洪安全的前提下，選取滿足黃河沖水庫供水需求的最大引水流量。

3.2 雞公山水庫泄洪安全性分析

本次復核考慮上述4種頻率洪水在加入4種引水流量調洪后，大壩防洪能力是否滿足安全要求。當洪水頻率為50%、33.3%時，水庫引水量很小，來水可以很快下泄，不會影響水庫的安全，只需分析當洪水頻率為20%、10%時水庫的安全狀況即可。在萬分之一地形圖上量算得各流域特征值見表4。

表4 雞公山水庫流域特征值

水庫調洪計算起調水位為正常蓄水位272.17m，加入各種引水流量時的庫水位見表5。

表5 雞公山水庫引水庫水位計算

雞公山水庫壩頂高程為275m，20年一遇設計洪水位為272.71m，200年一遇校核洪水位為273.07m。由表5可以看出，調洪計算加入引水流量后的庫水位均低于校核洪水位，水庫大壩的安全性滿足要求。

3.3 黃河沖水庫引水計算

在萬分之一地形圖上量算得各流域特征值見表6，計算成果見表7和表8。

表6 黃河沖水庫引水流域特征值

表7 黃河沖水庫引水計算成果

表8 黃河沖水庫引水總量計算成果

3.4 引水流量的確定

從上述計算分析可知，雞公山水庫引水量取保守值可達21.8萬m3，可以保證雞公山水庫及時提供農田灌溉用水；另可多余20萬m3庫水提供給黃河沖水庫；黃河沖水庫0.52km2引水面積正常徑流量為3.9萬m3，兜洪水量取保守值11.4萬m3，故正常年份引水量達35.3萬m3，與122萬m3缺水相比相差較大；最理想的引水量可達43.3萬m3，也不能滿足供水需求，因此必須另辟水源。

由表3和表8可以看出，4 種洪水頻率的引水量相差不大，考慮引水工程設施建設投資，故取雞公山水庫引水流量Q引為1.0m3/s；為了兜取雞公山水庫更多的棄水，故取黃河沖水庫的引水流量Q引為1.2m3/s。

4 結 語

在考慮水庫引水時，選用較低頻率洪水，而實際運行過程中，不可預見因素多，特別山區(qū)受地形地理條件影響，洪水發(fā)生有其瞬變可能，因此既要發(fā)揮水庫效益，更要保障水庫工程安全。針對隨發(fā)的高頻率洪水，應制定詳細的運行調度預案，落實專人，及時啟閉引水，確保水庫及下游群眾的生命財產(chǎn)安全。

Analysis on diversion water optimization scheduling of Huanghechong-Jigongshan Reservoir

GUO Rui

(AnhuiJingdeWaterAuthority,JingdeCounty242600,China)

Huanghechong Reservoir is characterized by small catchment area and insufficient perennial water storage. Water channels should be produced for water diversion in order to exert the efficiency of reservoir and increase water supply capacity. Jigongshan Reservoir is set in water diversion region additionally. Water should be diverted for meeting water storage requirements in the reservoir. In the paper, technical parameters of two water diversion projects are proposed from the aspects of reservoir own water storage requirements and water supply ability in water diversion regions.

reservoir; water diversion; optimization scheduling

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.03.022

TV67

A

2096-0131(2017)03- 0074- 03