編制水庫(kù)興利調(diào)度圖的幾點(diǎn)思考

胡 強(qiáng) ，劉 穎 ，虞 慧 ，徐 升

（1.江西省水利科學(xué)研究院，江西 南昌330029；2.江西省水工安全工程技術(shù)研究中心，江西 南昌 330029）

0 引言

水庫(kù)興利調(diào)度的目的是根據(jù)對(duì)歷年來(lái)水、蓄水實(shí)況的分析，有計(jì)劃地對(duì)入庫(kù)徑流進(jìn)行調(diào)蓄，充分利用水庫(kù)調(diào)蓄能力，盡可能滿(mǎn)足各用水部門(mén)的需水要求[1]。水庫(kù)興利調(diào)度圖是指導(dǎo)水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行的主要依據(jù)，其合理性對(duì)水庫(kù)興利效益的充分發(fā)揮具有重要的意義。

1 工程實(shí)例

團(tuán)結(jié)水庫(kù)位于長(zhǎng)江流域贛江水系梅江上游的樂(lè)江河上，距寧都縣城55 km，是一座具有防洪、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合效益的大（2）型水庫(kù)。壩址以上控制流域面積 412.0 km2，多年平均降雨量為 1 677.6 mm，徑流深為958.9 mm，總庫(kù)容 1.457 億 m3，其中興利庫(kù)容 5 920 萬(wàn)m3。

團(tuán)結(jié)水庫(kù)大壩由1座主壩和16座副壩組成，均為土壩，最大壩高34.00 m。水庫(kù)承擔(dān)東、西干渠共4 933.3 hm2耕地的灌溉任務(wù)，設(shè)計(jì)灌溉面積總計(jì)4 160 hm2。壩后電站裝機(jī)2 500 kW，多年平均發(fā)電量 1 662.68萬(wàn)kW·h。

水位～庫(kù)容曲線采用萬(wàn)分之一航測(cè)圖量算得出。主壩死水位236.50 m，相應(yīng)庫(kù)容4 260萬(wàn)m3；正常蓄水位242.00 m，相應(yīng)庫(kù)容 10 180萬(wàn) m3。主汛期汛限水位241.00 m（4 月 1 日～6 月 20 日），后汛期汛限水位 242.00 m（6月21日～9月30日）。

1.2 興利調(diào)度圖的繪制

采用吳村水文站1980年～2012年的實(shí)測(cè)逐月徑流量作為調(diào)度計(jì)算的來(lái)水過(guò)程。灌溉、發(fā)電供水保證率均為85%，調(diào)度原則為：堅(jiān)持“灌溉用水優(yōu)先于發(fā)電用水”，以供定需，統(tǒng)一調(diào)度，分級(jí)管理。

在實(shí)測(cè)徑流系列中選取三個(gè)年來(lái)水接近P=85%的枯水年份為典型年，將各典型年按85%設(shè)計(jì)值進(jìn)行修正后，由供水期末、水庫(kù)處于死水位開(kāi)始按逆時(shí)序進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，遇虧水相加，遇余水相減[2]，可求得各月月初所需水庫(kù)蓄水量，基本公式為：

式中

：St，St+1—月初、月末的水庫(kù)蓄水量（萬(wàn) m3）；

It—月凈入庫(kù)徑流量（萬(wàn) m3）；

Wgt—水庫(kù)月供水量，等于灌溉用水量與發(fā)電用水量之和（萬(wàn) m3）；

Vs—死庫(kù)容（萬(wàn) m3）；

Vx—汛限水位對(duì)應(yīng)的庫(kù)容[3]（萬(wàn) m3）。

將各典型年的計(jì)算成果繪制在同一張縱坐標(biāo)為庫(kù)水位、橫坐標(biāo)為時(shí)間的圖中，各條線的下包線為初步確定的限制供水線，各條線的上包線為初步確定的加大供水線。

各供水控制線將興利調(diào)度圖劃分為以下3個(gè)區(qū)域：①限制供水區(qū)。上限為限制供水線，下限為水庫(kù)死水位，在此區(qū)域內(nèi)，正常灌溉要求供水產(chǎn)生破壞，水庫(kù)可按預(yù)定的限制供水方式運(yùn)行，其最小供水量可以得到保證；②保證供水區(qū)。以灌溉防破壞線為上限，以灌溉供水限制線為下限，在此區(qū)間內(nèi)水庫(kù)可按正常灌溉要求供水，灌溉不會(huì)遭到超設(shè)計(jì)保證率的破壞，水庫(kù)無(wú)加大供水量；③加大供水區(qū)。以正常蓄水位或汛期限制水位為上限，以灌溉防破壞線為下限，在此區(qū)域內(nèi)除滿(mǎn)足正常的灌溉供水需要外，水庫(kù)還有部分余水量可加大供水，加大供水量不會(huì)對(duì)水庫(kù)正常的灌溉供水產(chǎn)生影響。

圖1 團(tuán)結(jié)水庫(kù)興利調(diào)度圖

1.2 計(jì)算成果分析

對(duì)1980年～2012年的來(lái)水、用水過(guò)程自供水期末按順時(shí)序進(jìn)行調(diào)節(jié)，以驗(yàn)證繪制的水庫(kù)興利調(diào)度圖的合理性。由表1可知，按順時(shí)序調(diào)節(jié)的灌溉、發(fā)電供水保證率均滿(mǎn)足要求，說(shuō)明調(diào)度圖是合理的，可滿(mǎn)足工程使用的要求。

2 幾點(diǎn)思考

（1）水庫(kù)調(diào)節(jié)性能劃分。水庫(kù)按調(diào)節(jié)性能分為年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)兩種類(lèi)型，分別采用不同的方法繪制興利調(diào)度圖。調(diào)節(jié)性能隨年徑流的變差系數(shù)、來(lái)水和用水過(guò)程及其負(fù)相關(guān)程度而變化。對(duì)多年調(diào)節(jié)水庫(kù)而言，多年調(diào)節(jié)庫(kù)容常以概率法確定，經(jīng)驗(yàn)性和任意性難以避免，其合理性還需通過(guò)長(zhǎng)系列計(jì)算檢驗(yàn)。因此，宜采用時(shí)歷法進(jìn)行長(zhǎng)系列徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，以此為基礎(chǔ)編制調(diào)度圖。

（2）水庫(kù)調(diào)節(jié)時(shí)期劃分。將調(diào)節(jié)年度統(tǒng)一劃分為固定蓄水期和供水期的水文年，且均從相同的水位起調(diào)或終止，不符合實(shí)際情況。為真實(shí)反映水庫(kù)來(lái)水與用水間組合的多變性，不宜人為分割破壞時(shí)段與正常供水時(shí)段的連續(xù)關(guān)系，按“設(shè)計(jì)保證率內(nèi)的時(shí)段充分灌溉供水，破壞時(shí)段節(jié)水灌溉供水”的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。

表1 順時(shí)序調(diào)節(jié)計(jì)算成果表

［1］王 平.灌溉水庫(kù)興利調(diào)度圖長(zhǎng)系列計(jì)算方法的改進(jìn)［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電.1997（7）.

［2］楊小冬，戴國(guó)瑞，黃春雷.三道河水庫(kù)興利優(yōu)化調(diào)度研究［J］.武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，33（3）.

［3］王君芳，毛擁政.引紅濟(jì)石調(diào)水工程水庫(kù)興利調(diào)度圖的繪制［J］.陜西水利水電技術(shù).2006.