昭平臺、澎河水庫向白龜山水庫輸水損失分析

□薛小磊 □熊 偉

（1河南省平頂山水文水資源勘測局；2湖北省漳河工程管理局）

0 前言

2014年平頂山市出現(xiàn)了建市以來最嚴重的干旱，作為平頂山市城區(qū)唯一水源地白龜山水庫2014年5月27日8時水位為97.61 m，庫容 6887萬 m3，距死水位 97.50 m只有0.11 m，可供水量僅有263萬m3。為保證城市供水安全，先后通過昭平臺水庫和澎河水庫向白龜山水庫實施調(diào)水，根據(jù)本次輸水對昭平臺、澎河水庫向白龜山水庫輸水損失水量進行了分析。

昭平臺水庫位于魯山縣城西12 km沙河干流上游，控制流域面積1430 km2，河長75 km，總庫容7.13億m3，是一座以防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、發(fā)電、工業(yè)和居民用水綜合利用的大（Ⅱ）型多年調(diào)節(jié)山區(qū)水庫。

澎河水庫是昭白區(qū)間沙河支流中唯一的一座中型水庫，位于魯山縣城東南17.50 km的沙河支流澎河上。水庫上游為丘陵區(qū)，河道長度30.30 km，河道比降1/397，控制面積209.20 km2。降水主要集中在6-9月，多年平均降雨量1050 mm，多年平均徑流量 7740萬 m3。

白龜山大壩壩址位于平頂山市市區(qū)西南約6 km，它與上游同等規(guī)模的昭平臺水庫形成梯級水庫，是一座以防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城市用水綜合利用的大（Ⅱ）型年調(diào)節(jié)水庫。水庫控制流域面積2740 km2，其中昭平臺水庫1430 km2，昭白區(qū)間1310 km2，最大庫容9.22億m3，死水位97.50 m，死庫容0.66 億 m3。

1 分析方法

昭白區(qū)間沙河支流除澎河外主要有大浪河、七里河、應河、瀼河、三里河，由于近年來連續(xù)干旱，5-6月份天氣高溫炎熱，河道基本已經(jīng)斷流。5月份調(diào)水前昭白區(qū)間降水量為18 mm，對白龜山水庫輸水前一個月進行反推入庫，入庫流量基本為0，故調(diào)水期間白龜山的入庫水量應為昭平臺水庫與澎河水庫輸水水量。

由于白龜山上游入庫斷面未進行流量監(jiān)測，故昭平臺、澎河水庫入白龜山水庫的入庫水量采用根據(jù)白龜山水庫水量平衡進行反推入庫。

2 入庫水量及合理性分析

2.1 輸水過程

昭平臺于5月27日18時通過輸水洞實施放水，除調(diào)動閘門外每日8時用流速儀測流1次，截止到6月2日24時昭平臺水庫關(guān)閘累計放水2086萬m3。澎河于5月31日通過輸水洞實施放水3 m3/s，截止到6月6日9時澎河水庫關(guān)閘累計放水181萬m3。兩庫累計輸水量為2268萬m3，昭平臺、澎河水庫向白龜山水庫輸水過程見表1。

2.2 入庫水量計算

輸水期間,白龜山水庫入庫水量按照下式計算:

式中：W入庫—計算時段內(nèi)白龜山水庫以上流域來水量；ΔV—計算時段內(nèi)白龜山水庫蓄變量；W蒸—計算時段內(nèi)白龜山水庫蒸發(fā)損失水量；W滲—計算時段內(nèi)白龜山水庫滲漏量；W用水—計算時段內(nèi)白龜山水庫總用水量；W出庫—計算時段內(nèi)白龜山水庫出庫水量，為0。

水庫蒸發(fā)損失水量采用白龜山水文站蒸發(fā)數(shù)據(jù)，水庫用水量、滲漏量采用白龜山水庫觀測數(shù)據(jù)，單位均為萬m3。根據(jù)本河段河道實際情況和匯流系數(shù)，確定計算輸水入庫水量期限為5月28日至6月10日8時。經(jīng)計算，輸水期間白龜山水庫入庫過程見表2。

表1 昭平臺、澎河水庫向白龜山水庫輸水過程表

表2 輸水期間白龜山水庫入庫過程表

表2顯示6月3日8時-4日8時白龜山水庫入庫流量出現(xiàn)入庫流量峰值34.89 m3/s，隨著昭平臺水庫下泄流量逐漸停止，入庫流量也呈下降趨勢，調(diào)水期間白龜山入庫1626萬m3。

5月31日昭白區(qū)間出現(xiàn)一場小雨，區(qū)間平均降水量為8.40 mm,31日8時前期影響雨量為1.30 mm。根據(jù)本次降雨及7、8月份幾場小雨在前期影響極小的情況下除庫面降雨形成入庫外不會產(chǎn)生徑流，本次降雨在庫面入庫水量為0.84×24=20 萬 m3。

故昭平臺、澎河水庫輸水入白龜山水庫的入庫水量為1606萬 m3，損失水量 S=2268-1606=661萬 m3，損失率為29.20%。

2.3成果合理性分析

昭平臺水庫大壩至白龜山水庫大壩距離為51 km，澎河大壩至白龜山水庫大壩距離為29 km。沙河河道較寬，采砂情況比較嚴重，河道干涸，輸水損失主要發(fā)生在兩座水庫大壩至白龜山水庫水域之間，損失主要為槽蓄量、滲漏、蒸發(fā)。

調(diào)水期間天氣大多為36℃以上高溫，蒸發(fā)數(shù)據(jù)顯示水庫和河道蒸發(fā)嚴重，損失變化不大。根據(jù)白龜山水庫上游河道情況以及入庫流量過程，顯示輸水初期槽蓄量、滲漏損失較大，隨著輸水的繼續(xù)，后期滲漏量將會穩(wěn)定。這與輸水的一般規(guī)律，與河道情況、天氣狀況等相吻合，說明計算成果是合理的。

利用水量平衡法對2014年5月份昭平臺、澎河水庫向白龜山水庫輸水損失進行分析，在河道輸水相同流量情況下，輸水時間越短，損失率越大；輸水時間越長，損失率越小。同理河槽過水情況下，較大流量輸水將會縮短輸水時間，初期槽蓄量、滲漏損失不會明顯增大，總輸水損失也將會減小。

3 結(jié)語

10月9日昭平臺水庫和澎河水庫開閘放水，分別向白龜山水庫補水3500萬m3和1500萬m3。9月份平均降水量236 mm，較同期多年平均值88.30 mm增加267.30%，各河道均出現(xiàn)徑流，由于輸水斷面沒有進行流量監(jiān)測且輸水期間有場大雨，不能進行損失分析。

隨著城市用水規(guī)模持續(xù)增長，南水北調(diào)中線工程即將通水以及澎河水庫除險加固的進行，今后向白龜山水庫輸水的次數(shù)將會增多。為最大程度地發(fā)揮輸水效益有必要對昭平臺及澎河至白龜山河段進行流量監(jiān)測，繪制該段河道不同條件下的滲漏損失曲線，為以后輸水提供科學決策依據(jù)。