淺談崗南水庫興利調(diào)度圖的編制

□張硯芳

淺談崗南水庫興利調(diào)度圖的編制

□張硯芳

水庫興利調(diào)度就是為了合理解決河流天然來水與用水量之間數(shù)量和時間上的矛盾，在保障安全運(yùn)行的條件下，充分發(fā)揮水庫的興利效益，是實現(xiàn)水庫綜合利用的重要手段之一。在崗南水庫的興利調(diào)度過程中，興利調(diào)度圖起著重要的指導(dǎo)作用，根據(jù)調(diào)度圖能合理解決正常供水、加大供水、減小供水之間的界限，妥善處理興利蓄水與供水之間的關(guān)系。

1.崗南水庫興利供水調(diào)度任務(wù)與原則

崗南水庫是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電、工業(yè)與城市居民生活用水等綜合利用的大（1）型水利樞紐工程，水庫興利調(diào)度的主要任務(wù)是在安全運(yùn)行的條件下，利用水庫調(diào)蓄能力，按批準(zhǔn)的計劃多蓄水，并根據(jù)水庫的實際蓄水量，預(yù)報來水量及各部門不同時期用水量，充分發(fā)揮興利效益。

崗南水庫調(diào)度原則：一是正常調(diào)度下水庫水位不低于死水位180m；主汛期水位不得高于防洪限制水位192m；后汛期水位不得高于198m；汛后興利蓄水不得高于正常蓄水位200m。二是豐水年和豐水期及時加大供水，減少棄水，擴(kuò)大水資源的效益。三是枯水年和枯水期應(yīng)以最大綜合效益為原則，保重點、顧全面。四是供水保證順序：首先為石家莊市居民生活用水；其次為農(nóng)業(yè)灌溉供水；然后是石家莊市環(huán)境、生態(tài)供水，在保證其他供水的前提下，滿足生態(tài)和環(huán)境用水。遇特枯年份，水量不能滿足供水發(fā)生矛盾時，應(yīng)優(yōu)先保證城市居民生活用水。

2.水庫興利調(diào)度圖的編制

2.1 設(shè)計保證率來水計算

崗南水庫為年調(diào)節(jié)水庫，興利的目標(biāo)為石家莊城市生活用水、區(qū)間農(nóng)業(yè)灌溉用水、環(huán)境生態(tài)用水、向下游黃壁莊水庫輸水。南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水期間還負(fù)責(zé)與黃壁莊水庫聯(lián)合向北京供水。遇特枯年份，水量不能滿足供水發(fā)生矛盾時，應(yīng)優(yōu)先保證城市居民生活用水。各部門的用水保證率要求如下：城市供水為90%，農(nóng)業(yè)灌溉為50%，在各部門的保證率要求中，城市供水保證率高于農(nóng)業(yè)灌溉保證率，當(dāng)農(nóng)業(yè)灌溉保證率滿足要求時，其他用水部門均可滿足保證率要求，因此在入庫徑流系列中選擇年來水量和用水量接近50%保證率的年份作為典型年，進(jìn)行調(diào)節(jié)計算。

由于崗南水庫有1959～2013年54年徑流系列，具有連續(xù)多年的豐枯周期，足夠代表徑流多年變化的典型。因此，興利調(diào)節(jié)計算以1959～2013年54年徑流系列作為來水系列，以農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)計保證率50%的入庫水量作為用水系列，采用時歷法、長系列多年調(diào)節(jié)計算。選取崗南水庫建庫以來54年(1959～2013年)的實測逐年入庫水量資料，采用頻率曲線法計算設(shè)計灌溉保證率50%下的入庫水量約為6.5億m3。

2.2 水利代表年的選取

水利年是指以水庫蓄水開始作為年的起訖時間，便于計算水庫的充蓄、廢泄和耗用水量的平衡關(guān)系。崗南水庫的水利年是從每年的7月份開始到下一年的6月份結(jié)束。由于崗南水庫實測的年來水量和年用水量系列比較長，故采用實測代表年法選出1975～1976年、1982～1983年、1974～1975年、1985～1986年、1983～1984年5個水利年作為崗南水庫入庫水量代表年。

2.3 興利調(diào)節(jié)計算與繪圖

選出代表年后，對所選擇的代表年來水量、用水量，作年調(diào)節(jié)計算。從供水期末、死庫容開始，逆時序逐月進(jìn)行水量平衡，遇虧水相加，遇余水相減。一直計算到水庫開始蓄水的時刻為止，即得出各月末應(yīng)蓄水量及其相應(yīng)的庫水位。之所以從死水位開始逆時序調(diào)節(jié)，是因為年調(diào)節(jié)水庫每年供水期末都可降至死水位，只要求供水期開始時水庫所蓄水量，能滿足用水就可以了，這樣在蓄水期如有余水即可在當(dāng)月加以利用。當(dāng)某月的月初蓄水量小于死庫容時說明本月蓄水量較余水量為小。分別對每個代表年以同樣的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)計算，得到若干條水庫水位與時間的關(guān)系線（即調(diào)度線），繪于同一圖上，連接各月水位的最高點得外（上）包線，連接各月水位的最低點得內(nèi)（下）包線。外包線與內(nèi)包線之間，作為正常供水區(qū)。外包線以上為加大供水區(qū)，因為按保證率供水，水庫蓄水量不必再多于外包線。如外包線以上再有多余的水，就可加大供水，故外包線稱為加大供水線。內(nèi)包線以下為減少供水區(qū)，因為水庫蓄水若低于內(nèi)包線水位，按保證率供水就沒有保證，故應(yīng)限制供水，盡可能使水庫水位保持在正常供水期內(nèi)，故內(nèi)包線稱為限制供水線。崗南水庫興利調(diào)度圖如下圖。

在水庫調(diào)度圖的編制過程中，選取代表年要選擇年徑流量與設(shè)計值相接近并且水量在年內(nèi)分配對工程較為不利的年份作為代表年。同時，由于水庫來水量的時空分配上具有一定的偶然性，所以對上述確定的興利調(diào)度圖還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚??！?/p>

2014-07-13

張硯芳，女，漢族，河北省崗南水庫管理局，工程師。