徐景起,楊學(xué)鳳,馬華倩
(萊蕪市雪野水庫(kù)管理處,山東 萊蕪 271115)
雪野水庫(kù)洪水資源利用及供水潛力分析
徐景起,楊學(xué)鳳,馬華倩
(萊蕪市雪野水庫(kù)管理處,山東 萊蕪 271115)
以雪野水庫(kù)為例,分析提出通過(guò)提高水庫(kù)正常蓄水位,最大限度利用洪水資源;同時(shí)通過(guò)重新核定水庫(kù)庫(kù)容、水庫(kù)工農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)轉(zhuǎn)換、工業(yè)用水指標(biāo)調(diào)整等措施,以充分利用水庫(kù)水資源,減少棄水。經(jīng)過(guò)供水調(diào)節(jié)計(jì)算,得出在保證現(xiàn)有工農(nóng)業(yè)用水的情況下,還可年提供工業(yè)或城市供水2 538萬(wàn)m3。
雪野水庫(kù);洪水資源;供水;水資源利用
雪野水庫(kù)位于黃河流域大汶河水系贏汶河支流的上游,山東省萊蕪市雪野鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi),水庫(kù)于1958-11開(kāi)工興建,1966-07完工,壩址控制流域面積444 km2,流域多年平均降水量725.5 mm,多年平均來(lái)水量9 241萬(wàn)m3(1965—2012年),水庫(kù)總庫(kù)容17 577萬(wàn)m3,興利庫(kù)容11 437萬(wàn)m3,死庫(kù)容280萬(wàn)m3,是一座以防洪、供水、旅游開(kāi)發(fā)為主,兼顧發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大(2)型水庫(kù)。水庫(kù)于2008-10開(kāi)始進(jìn)行除險(xiǎn)加固,2010年底竣工驗(yàn)收,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5 000年一遇,是萊蕪市的主要水源地。
雪野水庫(kù)是萊蕪市最大的地表水水源地,供水對(duì)象主要分3大類(lèi):一是萊城電廠、萊蕪電廠用水;二是萊鋼用水;三是水庫(kù)灌區(qū)農(nóng)田灌溉用水,同時(shí)也是萊蕪市城市生活用水的應(yīng)急備用水源地。根據(jù)水庫(kù)近些年實(shí)際供水統(tǒng)計(jì),多年平均工業(yè)供水量為3 261萬(wàn)m3,最大供水發(fā)生在2011年,為3 715萬(wàn)m3。其中,電廠多年平均供水2150萬(wàn)m3,最大供水發(fā)生在2009年,為2373萬(wàn)m3;萊鋼多年平均供水1 112萬(wàn)m3,最大供水發(fā)生在2011年,為1 447萬(wàn)m3;水庫(kù)灌區(qū)多年平均實(shí)際供水量在800萬(wàn)m3左右。
根據(jù)雪野水庫(kù)水文站1965—2012年實(shí)測(cè)出庫(kù)流量、水庫(kù)蓄水變量、水文調(diào)查成果等資料,通過(guò)水量平衡計(jì)算得到現(xiàn)狀工程條件下水庫(kù)來(lái)水系列。經(jīng)統(tǒng)計(jì),雪野水庫(kù)現(xiàn)狀工程條件下多年平均來(lái)水量為9 241萬(wàn)m3。特別是近6年(2007—2012年)年來(lái)水量均在1億m3以上,多年平均來(lái)水量達(dá)到13 012萬(wàn)m3,是1965—2012年多年平均來(lái)水量的1.4倍。
根據(jù)水庫(kù)實(shí)際控制運(yùn)用資料,2003—2012年多年平均汛期棄水量為5 036萬(wàn)m3,2012年棄水量最大,達(dá)到18 006萬(wàn)m3。
3.1 提高正常蓄水位
2008—2010年,雪野水庫(kù)進(jìn)行了徹底的除險(xiǎn)加固,工程設(shè)計(jì)施工均是按照提高正常蓄水位1.5 m進(jìn)行的,即由原來(lái)的231.30 m提高至232.80 m。工程已于2010-12-13通過(guò)竣工驗(yàn)收,具備了提高1.50 m興利水位的工程條件。目前只需解決上游回水淹沒(méi)的問(wèn)題,報(bào)經(jīng)上級(jí)核準(zhǔn)后就可將正常蓄水位提高至232.80 m,增加蓄水1 939萬(wàn)m3。
3.2 重新核定水庫(kù)庫(kù)容指標(biāo)
雪野水庫(kù)現(xiàn)在使用的水位—庫(kù)容關(guān)系是20世紀(jì)70年代由山東省水文局測(cè)定的,距今已有40年,庫(kù)區(qū)水上、水下地形地貌都發(fā)生了很大變化,水面以下改變主要是泥沙淤積及2003年以來(lái)的大規(guī)模采砂,水面以上主要是人類(lèi)活動(dòng)造成的地形地貌的改變。2012-09,雪野水庫(kù)管理處委托山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院采用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)對(duì)庫(kù)區(qū)地形進(jìn)行了重新測(cè)量,并核算大壩特征指標(biāo)如表1:
表1 雪野水庫(kù)新舊水位——庫(kù)容特征值表
從表1可以看出,2003—2007年雪野水庫(kù)庫(kù)區(qū)的大規(guī)模水下采砂,使雪野水庫(kù)庫(kù)容增加,按現(xiàn)狀正常蓄水位231.30 m,興利庫(kù)容比以前增加1 701萬(wàn)m3,按提高1.5 m后的正常蓄水位232.80 m,增加興利庫(kù)容1 774萬(wàn)m3。
3.3 水庫(kù)工農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)轉(zhuǎn)換
2000年以前,雪野水庫(kù)灌區(qū)實(shí)灌面積一直保持在8 000 hm2左右,每年農(nóng)業(yè)灌溉用水量在3 000~5 000萬(wàn)m3之間,因此,雪野水庫(kù)的農(nóng)業(yè)供水指標(biāo)確定為4 800萬(wàn)m3。然而,2005年以來(lái),雪野水庫(kù)實(shí)際每年農(nóng)業(yè)供水均不足900萬(wàn)m3,農(nóng)業(yè)灌溉用水量的減少主要是由于以下幾個(gè)原因:
1)2001 —2006年雪野水庫(kù)灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造及末級(jí)渠道的改造,使灌溉水利用系數(shù)由原來(lái)的0.4左右,大幅提高至0.65以上,節(jié)水效果顯著。
2)灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大幅調(diào)整,很多種植糧食作物的土地調(diào)整為種植姜、蒜等經(jīng)濟(jì)作物,造成灌溉周期不同,不利于統(tǒng)一灌溉,灌區(qū)內(nèi)宜打井的地方都成為了井灌區(qū)。
3)灌區(qū)內(nèi)工業(yè)發(fā)展很快,灌溉面積萎縮,也是造成農(nóng)業(yè)用水減少的重要原因。因此,目前農(nóng)業(yè)供水指標(biāo)確定為800萬(wàn)m3是比較符合實(shí)際的,實(shí)灌面積約3 000 hm2,可將節(jié)余的農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)轉(zhuǎn)換為工業(yè)用水,這樣才能更加科學(xué)的利用好有限的寶貴水資源。
3.4 工業(yè)供水指標(biāo)調(diào)整
通過(guò)對(duì)表1中電廠及工業(yè)實(shí)際用水量看,電廠年最高用水量為2 373萬(wàn)m3(2009年);萊鋼集團(tuán)年最高用水量為1 447萬(wàn)m3(2011年),與原計(jì)劃取水指標(biāo)差距較大,電廠取水指標(biāo)為2 800萬(wàn)m3,萊鋼為2 000萬(wàn)m3,因此,有必要按實(shí)際最大用水量重新調(diào)整現(xiàn)有供水指標(biāo)。
3.5 供水調(diào)節(jié)計(jì)算
采用長(zhǎng)系列變動(dòng)用水時(shí)歷法進(jìn)行供水調(diào)節(jié)計(jì)算,計(jì)算時(shí)段為月。起調(diào)水位為死水位214.50 m,死庫(kù)容為757萬(wàn)m3(2012年新測(cè)算值)。調(diào)算后用最后一年的年末庫(kù)容作為起調(diào)庫(kù)容再進(jìn)行調(diào)算,直至起調(diào)庫(kù)容與最后一年的年末庫(kù)容一致。上限水位采用興利水位控制,超過(guò)該水位則棄水。
調(diào)算成果如下:1)電廠用水和萊鋼用水分別采用近6年實(shí)際供水最大值2 373萬(wàn)m3和1 447萬(wàn)m3進(jìn)行調(diào)算;2)興利水位232.80 m,相應(yīng)庫(kù)容15 627萬(wàn)m3(2012年新測(cè)算值);3)多年平均來(lái)水量9 241萬(wàn)m3;滿(mǎn)足3 000 hm2農(nóng)田灌溉用水,灌溉水利用系數(shù)為0.65,供水保證率50%,多年平均供水量778萬(wàn)m3;萊蕪電廠、萊城電廠多年平均供水2 352萬(wàn)m3,供水保證率97%;萊鋼集團(tuán)多年平均供水1 418萬(wàn)m3,供水保證率90%;另可保證其他城市、工業(yè)供水量2 538萬(wàn)m3,保證率90%;多年平均總供水量7 087萬(wàn)m3。
綜上所述,雪野水庫(kù)在保證現(xiàn)狀用水戶(hù)(電廠、萊鋼、農(nóng)業(yè))用水的前提下,還可以滿(mǎn)足一定數(shù)量的城市、工業(yè)供水的需求,年可保證供水量2538萬(wàn)m3(保證率90%),即日可供水6.95萬(wàn)m3/d。
綜合以上分析,雪野水庫(kù)可通過(guò)非工程措施挖掘洪水資源利用和供水潛力,提高正常蓄水位可充分利用雨洪水資源,化害為利;重新核定庫(kù)容及工農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)的轉(zhuǎn)化調(diào)整可大大增加水庫(kù)的供水能力。為此,建議:1)編制雪野水庫(kù)工程規(guī)模論證報(bào)告,爭(zhēng)取上級(jí)部門(mén)盡快核準(zhǔn)雪野水庫(kù)控制運(yùn)用指標(biāo),將水庫(kù)正常蓄水位提高至232.80 m,興利庫(kù)容可增加3 713萬(wàn)m3。2)重新調(diào)整工農(nóng)業(yè)用水指標(biāo),每年可新增加工業(yè)或城市生活供水2 538萬(wàn)m3的供水能力(保證率90%),充分利用好寶貴的地表水資源。
(責(zé)任編輯張玉燕)
TV697.1
B
1009-6159(2014)-02-0057-02
2013-11-19
徐景起(1974—),男,高級(jí)工程師