文得根水庫(kù)供水生態(tài)及水庫(kù)規(guī)模關(guān)系分析

張彥東,樊祥船,陶曉磊

(中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,吉林 長(zhǎng)春130021)

文得根水庫(kù)供水生態(tài)及水庫(kù)規(guī)模關(guān)系分析

張彥東,樊祥船,陶曉磊

(中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,吉林 長(zhǎng)春130021)

引綽濟(jì)遼工程是一項(xiàng)大型的跨流域調(diào)水工程,水源工程文得根水庫(kù)的規(guī)模取決于外調(diào)水量及該流域用水量,文章在該流域的生活、生產(chǎn)用水完全滿足的基礎(chǔ)上,通過(guò)多方案計(jì)算,分析了水庫(kù)規(guī)模、外調(diào)水及生態(tài)用水三者之間的相互關(guān)系.

引綽濟(jì)遼;文得根水庫(kù);生態(tài)流量;供水保證率

1 工程概況

綽爾河發(fā)源于大興安嶺山脈的吉爾達(dá)山,跨內(nèi)蒙古、黑龍江兩省區(qū),流經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市、扎蘭屯市、科右前旗、扎賚特旗,黑龍江省龍江縣、泰來(lái)縣,在江橋水文站上游9 km處匯入嫩江,全長(zhǎng)501.7 km,流域總面積為17 736 km2,總落差907 m.綽爾河流域多年平均徑流量為20.89X108m3.

引綽濟(jì)遼工程是一項(xiàng)從嫩江支流綽爾河引水到西遼河,向沿線城市及工業(yè)園區(qū)供水的大型引水工程.水源工程文得根水利樞紐地處嫩江支流綽爾河流域中游,壩址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟扎賚特旗音德?tīng)栨?zhèn)上游90 km處,是綽爾河流域的骨干性控制工程.輸水工程全長(zhǎng)389.71 km,起點(diǎn)為文得根水庫(kù),自北向南穿越洮兒河、霍林河,采用自流的方式輸水,最終到達(dá)西遼河干流通遼市的莫力廟水庫(kù).

2 研究目的

引綽濟(jì)遼工程是一項(xiàng)大型的跨流域調(diào)水工程,向外流域調(diào)水按照本地區(qū)生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水優(yōu)先的原則,在滿足本流域三生用水的前提下,向外流域調(diào)水.

水源工程文得根水庫(kù)的規(guī)模取決于外調(diào)水量及該流域用水量,這次研究,是在該流域的生活、生產(chǎn)用水完全滿足的基礎(chǔ)上,通過(guò)多方案計(jì)算,分析水庫(kù)規(guī)模、外調(diào)水及生態(tài)用水三者之間的相互關(guān)系.文中供水保證率專指受水區(qū)用戶的供水保證率.

3 邊界條件及原則

3.1 生態(tài)環(huán)境需水量

根據(jù)綽爾河敏感目標(biāo)及其生態(tài)需水要求,結(jié)合自然水文情勢(shì)過(guò)程,以及近10年實(shí)測(cè)日流量過(guò)程,確定綽爾河文得根水庫(kù)壩下河段月均生態(tài)流量,見(jiàn)表1,該生態(tài)流量過(guò)程中包含4月、5月及7月分別刺激冷水性魚(yú)類和溫水性魚(yú)類產(chǎn)卵的漲水過(guò)程.河道內(nèi)生態(tài)供水,以文得根水利樞紐壩址、綽勒壩址、兩家子水文站、綽爾河河口為控制斷面.

3.2 徑流調(diào)節(jié)計(jì)算原則

1)采用1956-2010年55年長(zhǎng)系列徑流資料,進(jìn)行水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算,文得根水庫(kù)、綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)節(jié),向外流域調(diào)水按照該地區(qū)生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水優(yōu)先的原則,在滿足本流域三生用水的前提下,向外流域調(diào)水.

2)綽爾河流域農(nóng)業(yè)灌溉的保證率為75%,破壞深度為正常供水的50%.

4 計(jì)算方案

1)工況1:在同等滿足下游生態(tài)用水及供水保證率的前提下,分析水庫(kù)規(guī)模與外調(diào)水規(guī)模之間的相互關(guān)系,擬定3個(gè)方案進(jìn)行計(jì)算分析.

表1 綽爾河流域各控制斷面生態(tài)環(huán)境流量表 m3/s

2)工況2:在相同外調(diào)水量及供水保證率的前提下,分析下游生態(tài)流量控制原則的變化對(duì)水庫(kù)規(guī)模的影響,擬定2組方案進(jìn)行計(jì)算分析.

在對(duì)于枯水年生態(tài)流量的控制原則上,采用兩種控制原則:①各斷面生態(tài)流量嚴(yán)格按照生態(tài)需水控制,當(dāng)天然來(lái)水小于生態(tài)控制流量時(shí),由水庫(kù)補(bǔ)足生態(tài)流量;②在枯水年,當(dāng)天然來(lái)水小于生態(tài)控制流量時(shí),按天然來(lái)水下泄.

3)工況3:在同等滿足下游生態(tài)供水的前提下,分析供水保證率與水庫(kù)規(guī)模的關(guān)系,擬定2個(gè)方案進(jìn)行計(jì)算分析.

5 計(jì)算成果分析

根據(jù)擬定的計(jì)算方案及計(jì)算原則,對(duì)文得根水庫(kù)進(jìn)行長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算,計(jì)算成果見(jiàn)表2.

根據(jù)工況1三個(gè)方案的計(jì)算成果,在同等滿足生態(tài)及供水保證率要求的前提下,方案間文得根水庫(kù)的調(diào)節(jié)庫(kù)容分別增加1.05億m3、1.09億m3,相應(yīng)的調(diào)水量分別增加0.17億m3、0.17億m3,水庫(kù)的規(guī)模與外調(diào)水量之間存在一定的規(guī)律,基本上調(diào)節(jié)庫(kù)容增加7.4%左右,則外調(diào)水量相應(yīng)可增加3.9%左右.

根據(jù)工況2四個(gè)方案的計(jì)算成果,方案1、方案2滿足供水保證率95%,方案3、方案4滿足供水保證率92%;方案1、方案3完全滿足生態(tài),方案2、方案4則按當(dāng)天然來(lái)水小于生態(tài)控制流量,按天然來(lái)水下泄原則進(jìn)行控制.方案1與方案2之間調(diào)節(jié)庫(kù)容相差3.6億m3,方案3與方案4之間調(diào)節(jié)庫(kù)容相差3.57億m3,兩組數(shù)據(jù)方案間的調(diào)節(jié)庫(kù)容差值基本一致.通過(guò)對(duì)比分析,在水庫(kù)調(diào)水規(guī)模及供水保證率一定的情況下,生態(tài)流量的控制原則變化對(duì)水庫(kù)規(guī)模的影響較大.

表2 不同工況下文得根水庫(kù)調(diào)節(jié)成果統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)工況3兩個(gè)方案的計(jì)算成果,在同等滿足生態(tài)用水的情況下,供水保證率對(duì)水庫(kù)規(guī)模的影響極大,如供水保證率由92%提高到95%,則水庫(kù)興利庫(kù)容增加5.96億m3,占比39%.

6 結(jié)語(yǔ)

這次計(jì)算分析采用1956-2010年徑流系列,綽爾河流域2000年之后遭遇連續(xù)枯水系列,為保障供水及生態(tài)要求,文得根水庫(kù)需要較大的調(diào)節(jié)庫(kù)容,特別是1999年至2005年為連續(xù)特枯年份,水庫(kù)需要連續(xù)補(bǔ)水6年.供水保證率及生態(tài)供水的控制原則對(duì)水庫(kù)規(guī)模影響很大,在滿足規(guī)程規(guī)范要求保證率的情況下,綜合考慮工程技術(shù)可行性及經(jīng)濟(jì)合理性,生態(tài)流量的控制原則應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況及對(duì)下游生態(tài)的影響進(jìn)行具體分析,對(duì)于文得根水庫(kù)來(lái)說(shuō),當(dāng)天然來(lái)水小于生態(tài)控制流量時(shí),宜選擇按天然流量下泄.

TV12 < class="emphasis_bold">[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

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1002-0624(2017)11-0037-02

2017-08-20