隆德县好水川小流域水资源联合调度模式研究

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摘要 以隆德县好水川小流域内的一座小（1）型水库和11座骨干坝为研究对象，以库坝的防洪运用和兴利运用为主要目的，简要介绍好水川小流域的基本情况，根据小流域的特点，综合考虑小流域内需水量和各骨干坝蓄水量之间的关系，以多年观测数据为基础，对照设计资料，计算出库坝的特征水位，制定了一套切实可行的调度办法，构建了好水川小流域水资源联合调度的基本模式，对保证整个小流域内水资源的高效利用具有十分重要的现实意义，对同类型小流域的水资源调度也具有一定程度的借鉴价值。

关键词 调度；防洪；兴利；水库；骨干坝；宁夏隆德

中图分类号 S274.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）20-0238-02

宁夏回族自治区隆德县好水川小流域现有一座小（1）型水库（张银水库）和11座骨干坝，从上游至下游依次为后海子、团结、下老庄、后沟、何家岔、上岔、张家台子、岔口、下岔、老张沟、范湾。骨干坝作为张银水库重要的补充水源，能起到提高灌溉保证率的作用。流域内的水保骨干坝均建于20世纪90年代，运行时间较短，防洪标准满足要求。在联合调度中进行蓄水量计算时按照单坝控制流域面积进行径流拦蓄计算，在计算时各沟道梯级骨干坝、淤地坝控制流域面积无叠加重复。张银水库已完成水库除险加固改造，水库改造后提高了防洪标准，蓄水能力也大大增加，为充分利用流域丰富的水资源提供了坚实的保障[1-2]。

张银水库以上流域集水面积为12.5 km2，多年平均径流深为110 mm，多年平均径流量为137.5万m3。平水年（P=50%）设计径流量为126.2万m3，枯水年（75%）设计径流量为87.3万m3，特枯水年（95%）设计径流量为47.1万m3，扣除蒸发损失量、渗漏损失量，枯水年（75%）张银水库现状可向灌区提供水量为79.3万m3。流域内的水库及骨干坝以防洪、灌溉为主。张银水库以上流域年降水较多，多年平均降水量为550 mm，降水年内分配不均，主要集中在6—9月。

为解决好水河流域内水资源年内与年际间分配不均的问题，促进好水灌区农业和农村经济可持续增长，提高水资源利用效率，合理利用水资源，搞好防洪和兴利调度，确保工程安全，充分发挥库坝效益，促进农业增效，农民增收，改善灌区人民群众的生产生活水平，在对好水灌区实施节水改造配套工程、发展节水灌溉的同时，对好水流域内的张银水库以及11座骨干坝进行水资源联合调度，使有限的水资源得到充分利用。调度只涉及骨干坝一级，其余中小型淤地坝可根据实际情况调整。

1 调度总则

1.1 调度基本任务

张银水库在现有防洪标准确保水库大坝安全的前提下，照顾下游骨干坝的防洪安全，并减轻好水河的洪水灾害。同时，在不影响防洪安全的情况下，抓住一切有利时机多蓄水，保证下游农业生产和生活需水、充分发挥水库和骨干坝的综合效益。

1.2 调度原则

发生特大洪水时，张银水库以及11座骨干坝的防洪与兴利发生矛盾时，应首先服从大坝安全。当张银水库下游水量不能满足下游农田灌溉需水时，根据自治区防指办命令，张银水库专门为灌溉放水。

1.3 调度依据

张银水库以及流域各骨干坝在原来规划设计的基础上，根据上级指示、防洪兴利各方面要求、工程具体情况，编制年度水库控制运用计划，报宁夏回族自治区防汛抗旱指挥部批准。按照批准的水库控制运用计划，参照水文气象预报情况，进行具体的最优调度。如果发现原规划设计和实际情况不符而影响设计标准时，应报请上级主管部门会同原设计单位进行修正，报原审批单位批准后才能正式采用[3]。

2 库坝调度运用指标和年度控制运用计划

2.1 库坝调度运用指标

（1）防洪部分。包括允许最高水位、防洪运用标准、不同时期的防洪限制水位、泄流方式、错峰库容等有关指标。指标的选定以水文频率计算为主，参考水文气象预报和历史上已发现的特大洪水情况。

（2）兴利部分。包括汛末蓄水位、兴利下限水位、兴利供水计划等有关指标。指标的选定以设计保证率为主，结合水文气象预报，并考虑历史上已出现过的枯水情况[4]。

2.2 年度控制计划

计划编制时，除应遵照上级主管部门的指示、有关规划设计文件和上下游有关部门协议外，应在原设计的基础上切实研究汛期防洪和兴利用水问题，提出具体的防洪兴利运用计划。计划中应列举不同组合情况的比较方案，经比较分析后，提出建议采纳的运用计划。各比较方案在实际执行时，可作为参考。

3 防洪运用

3.1 水库防洪调度的主要任务

尽量腾出防洪库容，以拦蓄洪水，削减洪峰，减免洪水灾害，确保大坝安全。在大坝安全的前提下，尽可能多地拦蓄、储备水源，发挥水资源综合效益。

3.2 库坝需要研究确定的控制指标

（1）允许最高水位。根据水工建筑物原设计的各项安全要求以及近期的检查观测和安全鉴定成果，参照在运用中曾到达的最高水位和历时等确定。除有充分论证外，不应高于原设计的洪水位（表1）。当遭遇到超过防洪设计标准洪水时，库内最高水位不能高于校核洪水位。张银水库规定的允许最高洪水位为2 172.46 m。

（2）防洪运用标准。根据原设计的防洪标准（表2），结合工程运用经验和工程实际情况，以及上下游对防洪的要求，并参照水文气象预报确定。张银水库近期汛期水位按2 171.25 m控制，可达50年设计、500年校核标准。

（3）泄流方式。根据批准的防洪控制运用办法，结合泄洪设施的泄流能力和气象、水文预报的预见期和精度，以及水库下游防洪要求而定。在泄流方式上，主汛期库水位超过汛限水位时，均开启所有泄洪设施泄水[5-7]。

（4）防洪限制水位。符合防洪运用标准和允许最高水位要求。张银水库根据批准的水库控制运用计划，7—9月为汛期，其中7月1日至8月15日为主汛期，8月16日至9月30日为后汛期。张银水库近期批准的汛期水位为2 171.25 m。

（5）其他洪水运用。对于低于防洪运用标准不同类型的其他洪水，特别是易发生的洪水，应进行充分演算，尽可能多地利用好洪水资源。

4 兴利运用

4.1 水库及骨干坝兴利调度的主要任务

利用水库和骨干坝调蓄能力，按批准的计划抓紧时机蓄水。根据水库、骨干坝实际蓄水量、预报来水量和各部门不同时期的用水量，通过综合平衡，制订供水计划，加强用水管理，充分发挥水资源的综合效益。配水原则应一水多用，最大限度地提高水的利用率，并和各用水单位紧密配合，处处节约用水，既要保证重点，又要照顾全局。

4.2 兴利运用汛末蓄水位和兴利下限水位

汛末蓄水位：为满足兴利用水要求，水库与骨干坝应规定汛末蓄水位，并据以蓄水，以备需水季节使用。张银水库和流域11座骨干坝兴利方面是以灌溉为主，供水期4—7月；为满足农田需水，每年8月下旬起，蓄水季节开始，到来年3月止。张银水库的汛末蓄水位执行隆德县水利局批准的水库控制运用计划（2 169.5 m）。以下均以保证率75%的年来水和多年平均来水作为依据（表3）。

经计算，好水流域内每年灌溉需水和人畜饮水等共需219.44万m3。张银水库以及11座骨干坝的水位维持在上表保证率75%的供水水位时即可满足需求。后汛期9月30日之后各库坝水位至少应在保证率75%的供水水位上，多余部分可放可蓄。若遇丰水年或集中降雨，来水量过多，则应保证在主汛期7月1日之前水位不能超过上表中的汛限水位，要留有足够的防洪库容度过汛期。7月1日之后各库坝水位可在保证率75%的供水水位与汛限水位之间浮动。

4.3 供水计划的编制

供水期来水量计算，张银水库及流域11座骨干坝均以保证率75%的年来水作为依据，结合气象预报。下游灌区供水期的总需水量及各月配水比例由隆德县水利局安排，总需水量主要由张银水库及后海子骨干坝、下老庄骨干坝等共同补给。根据供水期开始时张银水库蓄水量和逐月预计来水量，按灌区逐月需水量，采取水量平衡方法，从而逐月推算水库月末蓄水量。供水期的最低水位，一般不低于死水位，主汛期最高水位不高于防洪限制水位。在执行供水计划时，应按长计划、短安排的精神，随时掌握具体情况，加强用水计划管理。当库水位高、预报来水多时，可以增加供水，多兴利；当水位低、预报来水少时，可减少供水，尽量节约用水。

4.4 兴利供水原则

丰水年和丰水期兴利运用，主要是及时加大用水，减免弃水，扩大水资源利用率。枯水年和枯水期的兴利运用，应以综合效益最大化的原则进行调度，保证重点，兼顾全局。

5 参考文献

[1] 湖南省水利厅.湖南省水资源调度方案及系统建设规划[R].2007.

[2] 翁文斌.现代水资源规划-理论、方法和技术[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3] 刘强，艾学山.疏勒河灌区三大水库联合调度研究[J].中国农村水利水电，2008（4）：46-47.

[4] 许银山，梅亚东，魏婧，等.梯级水库群长期优化调度的逐次优化遗传算法[J].中国农村水利水电，2008（9）：25-27.

[5] 邹洁玉，张锐.海河流域水资源调度简介及调度模式分析[J].海河水利，2010（1）：7-10.

[6] 马斌，解建仓，杨晓东，等.西安地区水资源调度管理模式研究[J].西安理工大学学报，2000（3）：238-243.

[7] 林旭钿，陈芷菁.东江流域水资源调度效果分析[J].广东水利水电，2005（5）：49-51.