大伙房水庫水資源科學(xué)配置的探討

孔祥春，仲偉娟，鄭艷波

（遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧 撫順 113007）

大伙房水庫位于遼寧省撫順市東部渾河中上游，是渾河干流上骨干控制性工程，水庫由渾河、蘇子河、社河3條河流匯入，控制流域面積5 437 km2。水庫于1958年建成之后，歷經(jīng)50余年的運行，其間共調(diào)蓄入庫洪峰超過1 000 m3/s的洪水?dāng)?shù)十次，其中7次洪水洪峰超過3 500 m3/s，減少直接經(jīng)濟損失160多億元，特別是在抗御“95.7”1 000年一遇大洪水中及時為下游錯峰26 h，削減入庫洪峰50%，直接減災(zāi)效益將近75億元。水庫除防洪任務(wù)外還擔(dān)負(fù)著下游灌溉、城市供水、發(fā)電、養(yǎng)魚等種任務(wù)，特別是大伙房水庫二期引水工程投入運行之后，大伙房水庫將為撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦、大連等7個城市供水，是遼寧省最大的水源地，受益人口逾千萬。因此如何解決大伙房水庫水資源的調(diào)配問題，對保證供水安全至關(guān)重要。

1 水庫概況

大伙房水庫位于遼寧省東部山區(qū)的渾河，為遼河水系，屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒、干燥，夏季溫?zé)帷Ｈ耆照諘r數(shù)在2 280～2 670 h左右。流域年降雨量在650～800 mm之間，主要集中在6—9月，約占全年降水量的70%～80%，其中7，8兩月更為集中占全年的50%左右。

渾河流域大伙房水庫以上控制流域面積5 437 km2，約占渾河流域的49%，多年平均徑流量14.9億m3。水庫年調(diào)解水量10.2億m3，調(diào)解系數(shù)0.69，水庫設(shè)計年徑流量15.7億m3，歷經(jīng)50余年后，年平均徑流量明顯下降，除氣候長周期與短周期的影響外，人類活動對徑流量的影響也是較為重要的一個原因。用大伙房水庫站的資料統(tǒng)計，以20年滑動均值計算，從1955年至2001年徑流量呈周期性變化，周期內(nèi)年來水量的平均值約為14.2億m3。從1980年起水庫進入后半周期，年徑流量下降，年均值降低。見圖1。

圖1 大伙房年徑流量20年滑動平均值曲線圖

20世紀(jì)80年代后期渾河流域?qū)λ康男枨蟛粩嘣黾?，大伙房水庫的供水計劃也不斷地調(diào)整，城市及工業(yè)供水從建庫初期的每年1.2億m3到目前已達到每年4.5億m3，增加了3.75倍。按水庫原設(shè)計已滿足不了工農(nóng)業(yè)用水的需求。1991年由沈陽市與省政府共同出資修建了富爾江引水工程，設(shè)計年平均引水9 467萬m3。為解決遼寧中部地區(qū)缺水問題，2002年開工興建了大伙房水庫輸水工程，設(shè)計年平均引水17.8億m3，經(jīng)大伙房水庫調(diào)解供遼寧中南部七城市工業(yè)和居民用水，主體工程目前已竣工。以上兩項跨流域引水工程引水量加本流域徑流資源年供水能力可達30億m3。

2 合理調(diào)控的基本原則

1）由于富爾江引水工程和大伙房水庫輸水工程將外流域的水資源引入了大伙房水庫，使得大伙房水庫水資源組成多元化，這樣就提出了如何科學(xué)調(diào)控水資源，使大伙房水庫資源利用最優(yōu)化成為需要解決的一個課題。

做為跨流域引水的水庫首先應(yīng)確定資源利用的基本原則，一般情況下，考慮對另一流域水資源平衡的影響，應(yīng)首先利用本流域的水資源，跨流域引用的資源做為對本流域資源的補充。

2）大伙房水庫目前水資源組成主要有：本流域的徑流量，多年平均徑流量14.7億m3；富爾江引水工程，多年平均引水量約0.9億m3；渾江的大伙房水庫輸水工程，多年平均引水量17.8億m3。

大伙房水庫補入水源來自渾河和渾江2個流域。根據(jù)歷史資料統(tǒng)計，渾江與渾河兩個流域水文特征非常相近，考慮用水文特征的差異性進行水資源的合理配置潛力不大，所以就要在水庫的預(yù)蓄預(yù)泄上做好方案。大伙房水庫是渾河上的一座大型水庫，總庫容22.68億m3，1 000年一遇洪水設(shè)計，可能最大洪水校核，水庫具有較大的調(diào)解庫容和調(diào)洪庫容，進行優(yōu)化調(diào)度有很大的潛力。所以實行水庫的合理調(diào)控是可行的。

3 渾江流域水文特性及雨洪資源的利用

渾江位于吉林省南部和遼寧省的東部，其西部與遼河流域渾河、太子河相鄰。河流全長435 km，流域集水面積15 415 km2，多年平均徑流量73.97億m3?；溉室?dāng)嗝嫣幙刂泼娣e11 426 km2，多年平均徑流量50.81億m3。根據(jù)統(tǒng)計資料，渾江與渾河流域水文特性相近，無論是多年徑流過程還是徑流的年內(nèi)分配都十分相似見圖2、表1。

圖2 渾河與渾江流域年徑流過程

表1 渾河流域與渾江流域多年平均徑流量年內(nèi)分配表

但是由于渾江流域年降雨量豐沛，所以較渾河流域年徑流量大，桓仁風(fēng)鳴電站斷面多年平均徑流量為50.81億m3，按多年平均引水18億m3計算，引入量占總水量的35%，保證率為100%，所以不必考慮渾江流域的枯水年引水調(diào)度問題。

4 實時調(diào)度方法

1）近期供水調(diào)度。大伙房輸水工程引水后供水目標(biāo)是遼寧省7個城市，解決遼寧中南部地區(qū)城市工業(yè)及居民用水，受益人口逾1 000萬人之多，但是在近期由于城市管網(wǎng)配套尚未完成，實際供水量低于設(shè)計供水能力，因此近期供水調(diào)度應(yīng)充分利用渾河流域的水資源，以渾江流域的水資源為補充。由于渾江引水能力可達60 m3/s，且流量穩(wěn)定，可靠性高，隨時可啟用，則近期大伙房水庫應(yīng)繼續(xù)采用原規(guī)劃方案進行防洪和興利調(diào)度，即汛期限制水位1 26.4 m，正常高水位1 31.5 m，只有在水庫蓄水量難以保證供水時再開始從渾江水源引水，最大限度地保證渾江流域原有水資源規(guī)劃方案實施，可減少對渾江流域水資源的補償費用。

2）正常供水后的調(diào)度。當(dāng)遼寧受水地區(qū)所有管網(wǎng)配套設(shè)施建成后，大伙房水庫將開始進入正常供水狀態(tài)，按規(guī)劃從渾江水源每年引水17.8億m3，加原富爾江水源和渾河流域自然徑流，多年平均供水量可達33億m3，這樣就需要改變大伙房水庫原設(shè)計規(guī)劃的防洪和興利調(diào)度方式。

初步考慮可按如下方法進行調(diào)度：

a）豐水年的調(diào)度方法。大伙房水庫年徑流量預(yù)報工作已經(jīng)開展多年，平水和豐水年的趨勢預(yù)報準(zhǔn)確率幾乎達到100%，通過年徑流量預(yù)報判斷豐枯年可靠性還是很高的（見表2）。

表2 大伙房水庫中長期預(yù)報成果表

豐水年可將汛期限制水位比現(xiàn)行的汛期限制水位降低1.4 m，為125 m，相應(yīng)庫容9.0億m3，汛后可將水位恢復(fù)至正常高水位。主汛期過后要注意蓄水，具體蓄水水位可按表3控制。

b）枯水年與平水年的調(diào)度方法。渾河流域大致每10年為一個短周期，其中大約有2個枯水年份，枯水年份的水庫調(diào)度基本上應(yīng)遵循大伙房水庫現(xiàn)行的調(diào)度方案，但要考慮在汛期多從渾江流域引水，使水庫的水位達到一個合理的水平，以減少非汛期從渾江流域的引水量，保證渾江流域的工農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水。

5 方案效益

按一個短周期10年計算，用本文提出的方案進行調(diào)度，平均每年可少從渾江流域引水0.2億m3，平均補償水價按0.8元計，每年的直接經(jīng)濟效益可達1 600萬元人民幣。由于減少了棄水，調(diào)解了洪峰和洪量，使沈陽和撫順的防洪標(biāo)準(zhǔn)得以提高，其社會效益巨大。

表3 汛期防汛限制水位表

［1］遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院.大伙房水庫輸水工程初步設(shè)計報告［R］.

［2］楊旭.大伙房徑流系列分析［C］.大伙房水庫技術(shù)文集Ⅲ.