文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合興利調(diào)度方案探析

張彥東，樊祥船，陶曉磊，張軼臣

文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合興利調(diào)度方案探析

張彥東，樊祥船，陶曉磊，張軼臣

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春 130021）

引綽濟(jì)遼工程建成后，通過文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，可優(yōu)化綽爾河流域的水資源配置，提高河道生態(tài)用水保障程度，提高區(qū)域供水能力，保證在滿足本流域各業(yè)用水的前提下向外流域調(diào)水，實(shí)現(xiàn)工程效益最大化，文章對(duì)文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合興利調(diào)度方案進(jìn)行了初步研究，并對(duì)聯(lián)合調(diào)度效果進(jìn)行了初步分析。

文得根水庫(kù)；綽勒水庫(kù)；聯(lián)合調(diào)度；供水保障；引綽濟(jì)遼

1 聯(lián)合調(diào)度的基本條件與技術(shù)思路

1.1 工程建設(shè)條件與任務(wù)

綽爾河發(fā)源于大興安嶺山脈的吉爾達(dá)山，跨內(nèi)蒙古、黑龍江兩省區(qū)，流經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市、扎蘭屯市、科右前旗、扎賚特旗，黑龍江省龍江縣、泰來縣，在江橋水文站上游9 km處匯入嫩江，全長(zhǎng)501.7 km，流域總面積為17 736 km2，總落差907 m。綽爾河流域多年平均徑流量為20.89×108m3。

文得根水利樞紐工程地處嫩江支流綽爾河流域中游，壩址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟扎賚特旗音德爾鎮(zhèn)上游90 km處，是綽爾河流域的骨干性控制工程，是引綽濟(jì)遼工程的水源工程。正常蓄水位377 m，死水位351 m，總庫(kù)容19.64×108m3，興利庫(kù)容15.18×108m3，電站裝機(jī)容量36 MW，其開發(fā)任務(wù)為自綽爾河引水至西遼河，向沿線城市和工業(yè)園區(qū)供水，結(jié)合灌溉，兼顧發(fā)電等綜合利用。

綽勒水利樞紐工程地處于綽爾河中下游交接處，壩址位于興安盟扎賚特旗音德爾鎮(zhèn)上游20 km處，是綽爾河流域內(nèi)已建成的一座大型水庫(kù)。正常蓄水位230.5 m，死水位223.8 m，總庫(kù)容2.6×108m3，興利庫(kù)容 1.54×108m3，防洪庫(kù)容 0.31×108m3，電站裝機(jī)10.5 MW，工程建設(shè)的主要任務(wù)以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電等綜合利用。

1.2 聯(lián)合調(diào)度的目標(biāo)

引綽濟(jì)遼工程建成后，通過文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，優(yōu)化綽爾河流域的水資源配置，提高河道生態(tài)用水保障程度，提高區(qū)域供水能力，保證在滿足本流域各業(yè)用水的前提下向外流域調(diào)水，實(shí)現(xiàn)工程效益最大化。

1.3 聯(lián)合調(diào)度的技術(shù)思路

1）根據(jù)綽爾河已建及新建工程特點(diǎn)，由調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的文得根水庫(kù)補(bǔ)充調(diào)節(jié)能力弱的綽勒水庫(kù)；

2）充分考慮綽爾河流域生活、生態(tài)、生產(chǎn)的需求，加強(qiáng)水量應(yīng)急調(diào)度能力；

3）根據(jù)綽勒水庫(kù)以下區(qū)間徑流、農(nóng)業(yè)灌溉用水及生態(tài)用水要求進(jìn)行供需平衡計(jì)算，平衡缺水作為綽勒水庫(kù)的供水目標(biāo)；

4）以文得根至綽勒水庫(kù)區(qū)間徑流作為綽勒水庫(kù)的入庫(kù)徑流，對(duì)綽勒水庫(kù)進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，下游缺水由文得根水庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)償；

5）文得根水庫(kù)在滿足綽爾河流域生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水的前提下，向外流域調(diào)水，當(dāng)連續(xù)枯水年，文得根水庫(kù)入庫(kù)流量小于生態(tài)流量時(shí)，水庫(kù)不蓄水，按照來流下泄。

2 聯(lián)合調(diào)度

2.1 徑流調(diào)節(jié)計(jì)算原則

1）采用長(zhǎng)系列法進(jìn)行水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算，文得根水庫(kù)、綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)節(jié)，向外流域調(diào)水按照本地區(qū)生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水優(yōu)先的原則，在滿足本流域三生用水的前提下，向外流域調(diào)水；

2）綽爾河流域農(nóng)業(yè)灌溉的保證率為75%，破壞深度為正常供水的50%；

3）根據(jù)綽爾河敏感目標(biāo)及其生態(tài)需水要求，結(jié)合自然水文情勢(shì)過程，以及近10年實(shí)測(cè)日流量過程，確定綽爾河文得根壩下河段生態(tài)流量過程，見表1。

表1 綽爾河文得根壩下河段生態(tài)流量m3/s

2.2 調(diào)度原則

2.2.1 文得根水庫(kù)

引綽濟(jì)遼工程是在滿足本流域生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水的前提下，向外流域調(diào)水，引綽濟(jì)遼調(diào)水控制的啟動(dòng)條件，以綽爾河上游來流和文得根水庫(kù)水位的組合信號(hào)進(jìn)行判斷。文得根水庫(kù)興利調(diào)度圖，見圖1。

圖1 文得根水庫(kù)興利調(diào)度圖

1）當(dāng)水庫(kù)水位位于保證供水區(qū)時(shí)，下游農(nóng)業(yè)及生態(tài)正常供水，調(diào)水流量為15.48 m3/s，不啟動(dòng)紅線控制；

2）當(dāng)水庫(kù)水位位于減少供水Ⅰ區(qū)，此時(shí)，文得根下游農(nóng)業(yè)按需水的50%供水，調(diào)水相應(yīng)減少，調(diào)水流量為12.26 m3/s；

3）當(dāng)水庫(kù)水位位于減少供水Ⅱ區(qū)，水位在死水位以上時(shí)，文得根下游農(nóng)業(yè)按需水的50%供水，為減小對(duì)下游生態(tài)的影響，調(diào)水進(jìn)一步減少，調(diào)水流量為5.03 m3/s；

4）當(dāng)水庫(kù)水位位于減少供水Ⅱ區(qū)，且水位接近死水位，當(dāng)提前3 d水文預(yù)報(bào)來流量大于下游農(nóng)業(yè)用水要求的50%及生態(tài)控制流量時(shí)，調(diào)水流量為5.03 m3/s；

5）當(dāng)水庫(kù)水位位于減少供水Ⅱ區(qū)，且水位接近死水位，當(dāng)提前3 d水文預(yù)報(bào)來流量小于下游農(nóng)業(yè)用水要求50%或生態(tài)控制流量時(shí)，停止調(diào)水。

實(shí)際運(yùn)行中，可根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)對(duì)起動(dòng)條件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2.2.2 綽勒水庫(kù)

綽勒水庫(kù)的主要任務(wù)以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電等綜合利用，在滿足下游防洪要求的前提下，其調(diào)度運(yùn)行的一般原則是：

1）當(dāng)綽勒水庫(kù)在死水位以上運(yùn)行時(shí)，綽勒水庫(kù)根據(jù)下游需水要求進(jìn)行放流。當(dāng)水位低于正常蓄水位時(shí)，根據(jù)來水及用水情況進(jìn)行蓄水；當(dāng)水庫(kù)達(dá)到正常蓄水位，并且來水仍大于下游供水要求時(shí)，水庫(kù)棄水。

2）若綽勒水庫(kù)水位已降至死水位，且水庫(kù)來水小于下游供水要求時(shí)，綽勒水庫(kù)維持死水位，下游供水不足部分由文得根水庫(kù)補(bǔ)足。

2.3 水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度原則

綽爾河流域農(nóng)業(yè)灌溉用水主要集中在綽勒水庫(kù)下游，聯(lián)合調(diào)度文得根水庫(kù)和綽勒水庫(kù)，充分利用文得根水庫(kù)的多年調(diào)節(jié)性能及綽勒水庫(kù)的反調(diào)節(jié)功能。文得根水庫(kù)根據(jù)綽勒水庫(kù)調(diào)節(jié)情況進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，提高下游供水的保證程度。水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行一般原則是：

1）首先由綽勒水庫(kù)根據(jù)下游需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)綽勒水位在死水位以上運(yùn)行時(shí)，文得根水庫(kù)按滿足壩下河段生態(tài)流量放流，多余水量蓄入庫(kù)中。

2）當(dāng)綽勒水庫(kù)降至死水位，供水不足時(shí)，文得根水庫(kù)按壩下河段生態(tài)流量及綽勒水庫(kù)調(diào)節(jié)缺水放流。

3）在文得根水庫(kù)滿足下游用水的前提下，向外流域調(diào)水，當(dāng)文得根水庫(kù)降至死水位，且水庫(kù)來水小于下游用水要求時(shí)，水庫(kù)停止調(diào)水。

3 聯(lián)合調(diào)度對(duì)下游供水保障分析

聯(lián)合調(diào)度文得根水庫(kù)和綽勒水庫(kù)，充分利用文得根水庫(kù)的多年調(diào)節(jié)性能及綽勒水庫(kù)的反調(diào)節(jié)功能。文得根水庫(kù)為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，調(diào)節(jié)庫(kù)容15.18億m3，在一般的偏枯年份或枯水年，聯(lián)合調(diào)度綽勒水庫(kù)對(duì)下游生態(tài)及農(nóng)業(yè)供水的作用不大，但是在連續(xù)枯水年時(shí)，充分利用綽勒水庫(kù)的1.54億m3調(diào)節(jié)庫(kù)容，對(duì)下游生態(tài)及農(nóng)業(yè)供水有著顯著作用。

分析連續(xù)枯水年條件下，文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度對(duì)下游生態(tài)流量保障的貢獻(xiàn)。工況一，在連續(xù)枯水年（1999—2004年），文得根正常蓄水位377 m，文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，在滿足供水保證率條件下，可保障下游生態(tài)流量及農(nóng)業(yè)用水要求。工況二，在連續(xù)枯水年（1999—2004年），文得根正常蓄水位377 m，在滿足供水保證率條件下，如不考慮綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算，在連續(xù)枯水年中有19個(gè)月生態(tài)流量得不到滿足，其中有4個(gè)月存在河口段面斷流的情況，并且農(nóng)業(yè)灌溉用水也不能完全滿足。

在文得根水庫(kù)正常蓄水位377 m時(shí)，文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)節(jié)，在連續(xù)枯水年當(dāng)天然來水小于生態(tài)控制流量時(shí)，按天然來水下泄，按此原則控制的前提下，受水區(qū)供水保證率及文得根下游農(nóng)業(yè)用水剛剛能夠滿足，如繼續(xù)降低文得根水庫(kù)的正常蓄水位，則供水保證率及生態(tài)均得不到滿足。

4 結(jié)語(yǔ)

引綽濟(jì)遼工程建成后，通過文得根水庫(kù)與綽勒水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，對(duì)于優(yōu)化綽爾河流域的水資源配置，提高河道生態(tài)用水保障程度，提高區(qū)域供水能力，有著重要作用，可以保證在滿足本流域各業(yè)用水的前提下向外流域調(diào)水，實(shí)現(xiàn)工程效益最大化。

TV68 < class="emphasis_bold"> ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B

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1002—0624（2017）12—0039—03

2017-07-08