青山?jīng)_水庫調(diào)度運(yùn)行方式研究

王 輝 魏 辰

1 青山?jīng)_水庫基本情況

青山?jīng)_水庫位于玉屏縣城西北部邊緣的混寨河上，水庫所在河流屬長江流域沅江水系舞陽河二級支流混寨河，壩址距離縣城約3 km。行政區(qū)域隸屬平溪鎮(zhèn)人民政府。

青山?jīng)_水庫是玉屏縣規(guī)劃建設(shè)的一座中型水庫，青山?jīng)_水庫正常蓄水位為443.5 m，死水位為390.0 m，興利庫容1 171萬m3。主要工程任務(wù)為縣城供水、農(nóng)村人畜飲水和農(nóng)田灌溉。設(shè)計水平年2025年，多年平均合計供水量1 212萬m3。其中保證率95%向玉屏縣城毛供水867萬m3，多年平均毛灌溉水量285萬m3，80%保證率毛灌溉水量328.1萬m3，解決農(nóng)村人畜毛供水量59.8萬m3。

2 青山?jīng)_水庫調(diào)度原則

2.1 水庫供水調(diào)度原則

青山?jīng)_水庫的主要任務(wù)為縣城供水、農(nóng)村人畜飲水和農(nóng)田灌溉，農(nóng)田灌溉保證率80%，農(nóng)村人飲水和城鎮(zhèn)供水兩者保證率都是95%。

青山?jīng)_水庫首先滿足保證率高的城鎮(zhèn)供水和農(nóng)村人飲水供水，其次滿足灌區(qū)灌溉需水。

在扣除下游河道生態(tài)用水后，當(dāng)遇到相當(dāng)于灌溉設(shè)計保證率80%及豐、平水年，滿足城鎮(zhèn)、灌區(qū)人畜和灌溉需水；遇超過P=80%的枯水年份，首先滿足城鎮(zhèn)和人畜飲水供水，按該年來水量與保證率80%年來水量的比值縮減該年的灌溉用水量。

2.2 水庫洪水調(diào)度原則

調(diào)洪計算原理是根據(jù)水量平衡，時段入庫減時段出庫等于時段水庫蓄水變化量。青山?jīng)_水庫泄洪設(shè)施為溢洪道，當(dāng)水庫水位超過正常蓄水位443.5 m時，溢洪道自由泄流，水庫水位上漲、水庫滯洪。退水期入庫流量小于水庫泄流能力，庫水位逐步降至443.5 m。

3 水庫調(diào)度圖

根據(jù)青山?jīng)_水庫的任務(wù)和水庫的調(diào)節(jié)能力，供水調(diào)度圖分為加大供水區(qū)（Ⅳ區(qū)）、保證供水區(qū)（Ⅲ區(qū)）、農(nóng)業(yè)灌溉降低供水區(qū)（Ⅱ區(qū)）和城鎮(zhèn)供水降低供水區(qū)（I區(qū)）等幾個主要調(diào)度范圍。

采用時歷法，按滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)的供水保證率，繪制青山?jīng)_水庫的供水調(diào)度圖，如圖1所示。

圖1 青山?jīng)_水庫供水調(diào)度圖

Ⅳ區(qū)為加大供水區(qū)，當(dāng)水庫水位位于此區(qū)時，可以加大對各用戶的供水量；

Ⅲ區(qū)為保證供水區(qū)，當(dāng)水庫水位位于此區(qū)時，灌溉和城市生活、農(nóng)村人畜供水均可以得到滿足；

Ⅱ區(qū)為灌溉降低供水區(qū)，當(dāng)水庫水位位于此區(qū)時，城市生活、農(nóng)村人畜供水可以得到滿足，但灌溉可以適當(dāng)減少供水，即按入庫年水量占P=80%來水年份比例折算灌溉供水；

I區(qū)為城鎮(zhèn)降低供水區(qū)，當(dāng)水庫水位位于此區(qū)時，正常供水允許被破壞，但應(yīng)盡量均勻的降低供水量。

4 調(diào)度線復(fù)核

調(diào)度線復(fù)核分析了不考慮來水和需水關(guān)系及考慮來水和需水關(guān)系2種情況。

4.1 不考慮來水和需水關(guān)系

根據(jù)調(diào)度線要求，當(dāng)水庫水位低于灌溉降低供水線，灌溉需水打8折，當(dāng)水庫水位低于城鎮(zhèn)降低供水線，灌溉需水打6折，城鎮(zhèn)供水打9折，此方案僅靠打折不能滿足保證率要求，須降低調(diào)度線。

分別計算了灌溉降低供水線降低0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8 m方案。各方案均不能滿足保證率要求。

4.2 考慮來水和需水關(guān)系

先判斷壩址徑流扣除上游耗水后，是否大于灌溉需水，如凈入庫大于灌溉需水，則灌溉不打折；如凈入庫小于灌溉需水，根據(jù)調(diào)度線要求，當(dāng)水庫水位低于灌溉降低供水線，灌溉需水打8折，當(dāng)水庫水位低于城鎮(zhèn)降低供水線，灌溉需水打6折，城鎮(zhèn)供水打9折。此方案可滿足供水保證率要求。

由此可見，當(dāng)考慮來水和需水關(guān)系后，水庫按此調(diào)度線調(diào)度運(yùn)行，能夠滿足供水目標(biāo)的供水保證率要求，調(diào)度線是合適的。

5 水庫多年運(yùn)行特性

青山?jīng)_水庫城市生活、人畜供水保證率達(dá)到95%，遇到超過95%的特枯年份，各用水戶供水量均勻減少；農(nóng)業(yè)灌溉供水保證率達(dá)到80%，遇到超過80%的枯水年份，城市生活和人畜飲水正常供水，農(nóng)業(yè)灌溉供水量減少。

根據(jù)青山?jīng)_水庫的調(diào)節(jié)計算結(jié)果，水庫多年平均水位為435.0 m，多年平均城市供水量867萬m3，多年平均農(nóng)業(yè)灌溉供水量285萬m3，多年平均農(nóng)村人畜供水量59.8萬m3。1960—2012年水文年系列，歷年最大入庫水量4 262萬m3（1994年），最小入庫水量920萬m3（2011年），有38年蓄水至正常蓄水位，蓄滿率72%，有2年到達(dá)死水位。青山?jīng)_水庫各月平均水位見表1。

表1 青山?jīng)_水庫各月平均水位m

6 結(jié)語

水庫調(diào)度圖不僅可以指導(dǎo)水庫的運(yùn)行調(diào)度，還可為水庫管理部門提供預(yù)見性和計劃性，提高工作的可靠性和水量利用率，更好地發(fā)揮水庫綜合利用作用。本文通過對青山?jīng)_水庫調(diào)度運(yùn)行方式研究，改善了玉屏縣城及農(nóng)村人飲水的缺水問題、青山?jīng)_水庫周邊灌區(qū)灌溉缺水問題，滿足縣城和農(nóng)村人飲水供水保證率95%和灌溉80%供水保證率用水要求。