水庫興利調(diào)節(jié)成果在城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃中的應(yīng)用

□周啟軍（獨山縣水利局）

水庫興利調(diào)節(jié)成果在城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃中的應(yīng)用

□周啟軍（獨山縣水利局）

隨著貴州工業(yè)強省戰(zhàn)略進程的推進，從地方縣級城市的發(fā)展和需水矛盾的層面，按照《縣城供水規(guī)劃》，通過居民生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、城市公共設(shè)施與環(huán)境用水的預(yù)測，探求工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展對在有調(diào)節(jié)水庫和確定的設(shè)計保證率的基礎(chǔ)上，經(jīng)過延展降水系列，利用降水量資料間接推求區(qū)域來水量，按徑流年內(nèi)分配法計算供水庫容，復(fù)核原設(shè)計降水系列不足的成果，為地方政府促進城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃提供決策依據(jù)。

供水現(xiàn)狀；水源水庫；興利調(diào)節(jié)計算

0.前言

人類的生活環(huán)境里，水是人們賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和必要條件，尤其是在擁有眾多人口的城鎮(zhèn)，特別是縣域城市，水還被賦予城市的血液、城市的活力、城市可持續(xù)發(fā)展支撐等重要要素，也是市民安居樂業(yè)、和諧發(fā)展最基本的要求之一。因此，隨著城市的發(fā)展和城鎮(zhèn)化發(fā)展進程的推進，城市綜合用水問題更顯得日益突出，需要完善一個適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展規(guī)劃的城市供水工程已經(jīng)刻不容緩。本文在現(xiàn)有供水條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)行水文水利計算規(guī)范，按照《獨山縣城供水規(guī)劃》對獨山縣臺地縣城的供水水庫的興利調(diào)節(jié)進行復(fù)核計算。

1.縣城供水的背景及現(xiàn)狀

獨山縣隸屬黔南布依族苗族自治州，素有“貴州南大門”之稱，縣城位于珠江流域貴州地區(qū)紅水河水系與都柳江水系分水嶺的突出臺地上，屬喀斯特巖溶地區(qū)，縣城及城區(qū)的四周河流均為河源型河流，源短流細，可利用水源與縣城高差在200～400m之間，取用困難且制水成本很高。1969年初，縣供水公司在城東修建長坡水廠，采用三級揚水，凈揚程316m，供水能力3800 m3/d，次年投入運用，加上市民自采的淺層地表水，供水勉強維持到1990年。隨著縣城的發(fā)展，因水廠設(shè)備老化、管網(wǎng)陳舊破損和網(wǎng)損增大、供水量不足和供水成本太高等諸多原因已無法支撐，嚴(yán)重制約了城市的全面發(fā)展。隨后政府采取補貼的方式才繼續(xù)勉強運行，此期間根據(jù)縣政府安排，由縣水利局牽頭委托設(shè)計單位完成《獨山縣城供水規(guī)劃》，次年上報并推薦實施高巖水廠工程，1996年底建成通水，加上長坡水廠的聯(lián)合補給，很大程度上緩解了供水矛盾。

高巖水廠水源水庫為?。↖）型不完全年調(diào)節(jié)水庫，設(shè)計最大壩高27.5m，總庫容132萬m3（興利庫容87萬m3），取水方式為壩后引水提水，設(shè)計年為1994年，設(shè)計水平年為2010年，水廠主要由砌石重力壩、取水泵房（一級提水凈揚程180m，裝機容量3×132kW）、水處理系統(tǒng)及供水管網(wǎng)工程組成，承擔(dān)縣城及城區(qū)3萬人（設(shè)計年數(shù)）的供水任務(wù)，水量預(yù)測包括縣城及城區(qū)居民生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、城市公共設(shè)施與環(huán)境用水，設(shè)計規(guī)模534萬m3/a（即日供水量1.46萬m3）。目前，經(jīng)供水單位逐年投入，建成壩高14.5m（總庫容32.58萬m3）及機組增容，并按照設(shè)計規(guī)模完成了水處理系統(tǒng)的配套建設(shè)。因水量不足，每年冬季都需要從距離壩址上游約10km的一座?。↖）型灌溉水庫補充水量約4000m3/d。

1998年和2011年冬，發(fā)生了持續(xù)90-100d的干旱少雨氣候，引起水源水庫告急，盡管有上游水庫補給來水，仍然導(dǎo)致了縣城及城區(qū)不得不采取每隔3-5d分片供水、限制用水措施，因此，根據(jù)《獨山縣城供水規(guī)劃》對供水水源水庫的興利調(diào)節(jié)復(fù)核很有必要。

2.水文分析計算及興利調(diào)節(jié)

興建水庫，必須確定兩個標(biāo)準(zhǔn)，即設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)和供水保證率，本文僅通過確定的設(shè)計供水保證率，經(jīng)過延長實測降水資料，根據(jù)《獨山縣城供水規(guī)劃》和《水利工程水利計算規(guī)范》SL104-95對供水水源水庫進行興利調(diào)節(jié)復(fù)核計算。

2.1 來水量推求

水庫壩址距縣城7km，壩址以上集雨面積31.6km2，所在河流屬都柳江水系，自然河段缺乏實測水文資料，而臨近的紅水河水系—平湖水文站與本流域的把本水文站控制流域面積分別為1441km2和1439km2，與本壩址相差甚遠，水文特性、流域面積、地形、氣候及下墊面條件差異較大，從開展的降水徑流相關(guān)成果來看，相關(guān)系數(shù)均<0.8,故不適宜作為壩址的參證站，因此徑流量采用降水量資料間接推求。

2.1.1 流域降水量

壩址流域降水量采用獨山縣氣象局提供的降水量為依據(jù)，根據(jù)1951-1999年（初設(shè)至1990年）共49年降水資料統(tǒng)計，多年平均降水量X=1321.0mm，矩法計算CVX=0.118，通過計算機優(yōu)化 CVX＝0.125，CS=0（實際采用 CVX=0.13），經(jīng)適線效果，理論頻率曲線與經(jīng)驗點數(shù)據(jù)結(jié)合較好。

2.1.2年徑流量

表1 高巖水庫壩址各頻率年徑流量表

2.1.3 徑流年內(nèi)分配

按照城鎮(zhèn)供水保證率的規(guī)定，當(dāng)無水庫調(diào)節(jié)時，保證率P=95%～97%；有水庫調(diào)節(jié)時，P＝90%～95%，承擔(dān)10萬人以下的城鎮(zhèn)供水工程取P=90%，相應(yīng)年徑流量WP=1398萬m3。

由降水量分析可知，P=90%時，年降水量XP=1101.0mm，與之相接近的年降水量年份有1957年X=1115.0mm、1956年X=1091.3mm和1981年X=1067.3mm。選用來水分配最不利的1956年作為典型年進行年內(nèi)分配計算。

查貴州省《水文圖集》，高巖水庫流域平均年最小日流量模數(shù)為 1.5～2.01/s·km2，計算時采用 M=1.51/s·km2。地面徑流量按降水量月分配率進行分配，地下徑流（基流）取為常數(shù)。1956年典型年各月徑流量如表2。

表2 典型年各月來水量計算成果表（1956年）

2.2 興利庫容復(fù)核

按《獨山縣城供水規(guī)劃》，到2010年供水量將達到2.7萬m3/d，由下表得到典型年各月來水過程與用水過程進行水量平衡，計算水庫興利庫容VS=235.45萬m3，取用V興=240萬m3，見表3。

表3 高巖水庫興利調(diào)節(jié)計算成果表

3.結(jié)語

利用原設(shè)計提供的有關(guān)參數(shù)，通過延展流域的降水系列，按照《獨山縣城供水規(guī)劃》設(shè)計水平年縣城及城區(qū)供水量，復(fù)核了水庫的興利庫容，兩者存在一定差異（V興=235.45萬m3和V興=87萬m3），說明在用水量預(yù)測上存在不足或設(shè)計時有意識壓縮了工程規(guī)模，導(dǎo)致城鎮(zhèn)供水一度緊張，不能適應(yīng)新形勢下城鎮(zhèn)化的發(fā)展要求。目前，隨著縣城鎮(zhèn)化、工業(yè)化規(guī)劃進程的推進，供水供需矛盾日益突出，縣人民政府和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)正在委托設(shè)計單位開展供水工程的設(shè)計工作。

2012-12-02

劉長垠）