民勤縣紅崖山水庫(kù)灌溉供水優(yōu)化調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃探討

關(guān)鍵詞：灌溉調(diào)度；供水區(qū)域；運(yùn)用計(jì)劃；紅崖山水庫(kù)中圖分類號(hào)：TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.07.031文章編號(hào)：1674-7909（2025）7-154-4

0 引言

水庫(kù)灌溉供水調(diào)度主要針對(duì)具有灌溉供水、生態(tài)調(diào)度等多用途的水庫(kù)，是此類水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行的依據(jù)。當(dāng)水庫(kù)具有2種及以上主要任務(wù)時(shí)，應(yīng)編制供水調(diào)度圖，并以此協(xié)調(diào)各興利任務(wù)，以充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益[。目前，國(guó)內(nèi)水庫(kù)調(diào)度的現(xiàn)行規(guī)范以《水庫(kù)調(diào)度設(shè)計(jì)規(guī)范》為主，但該設(shè)計(jì)規(guī)范只提供了編制依據(jù)和大綱，并無(wú)具體的操作規(guī)程和方法。據(jù)此，研究以武威市民勤縣紅崖山水庫(kù)2024年灌溉供水調(diào)度為例，對(duì)多用途水庫(kù)灌溉供水調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃的制訂進(jìn)行探討，可為其他多用途水庫(kù)制訂年度灌溉供水調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃提供參考。

1紅崖山水庫(kù)概況

紅崖山水庫(kù)位于甘肅省河西走廊東北部的民勤縣，在石羊河的中下游，是亞洲第一大沙漠水庫(kù)[2]。紅崖山水庫(kù)具有灌溉、旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等多種功能，沒有防洪庫(kù)容。

紅崖山水庫(kù)于2016年4月實(shí)施加高擴(kuò)建工程，2019年6月完成全部建設(shè)任務(wù)。加高擴(kuò)建后的水庫(kù)正常蓄水位（汛限水位）為 ，設(shè)計(jì)洪水位為 1 4 8 3 . 3 0 m ，校核洪水位為 1 4 8 4 . 0 7 m ，死水位為1 4 7 6 . 5 0 m 。水庫(kù)總庫(kù)容為1.48億 ，興利庫(kù)容為9030萬(wàn) ，死庫(kù)容為3244萬(wàn) ，淤積庫(kù)容為244萬(wàn) 淤積高程為 1 4 7 6 . 5 0 m ，調(diào)洪庫(kù)容為2503萬(wàn) O

2來(lái)水和需水預(yù)測(cè)

2.1 來(lái)水預(yù)測(cè)

根據(jù)甘肅省武威水文站編制的《石羊河流域2023年水情分析報(bào)告》，2024年屬偏枯年份，較多年均值偏少 1 6 . 3 % 。2024年民勤蔡旗斷面來(lái)水仍以平水年預(yù)測(cè)，天然河道平水年下泄水量為1.08億 ；西營(yíng)河專用輸水渠平水年輸水量為1.1億 ；景電二期民調(diào)渠調(diào)水量按景電二期提質(zhì)增效工程增加輸水7800萬(wàn) 后，民調(diào)渠加大輸水能力，考慮增加12850萬(wàn) 。預(yù)測(cè)紅崖山水庫(kù)入庫(kù)水量為30492萬(wàn) 。

2.2 需水預(yù)測(cè)

紅崖山水庫(kù)主要承擔(dān)紅崖山灌區(qū)的灌溉供水任務(wù)，具有向下游青土湖生態(tài)供水、旅游和水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能。

2024年紅崖山灌區(qū)配水面積為4.32萬(wàn) ，其中農(nóng)田灌溉面積為3.7萬(wàn) ，生態(tài)林灌溉面積為0.62萬(wàn) 。根據(jù)灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和不同灌溉制度下的灌溉定額、灌溉水利用系數(shù)，灌區(qū)灌溉凈需水量為23127萬(wàn) ，斗口及井口毛需水量為25697萬(wàn) 。其中，地下水控制開采水量為8600萬(wàn) ，其余灌溉及生態(tài)用水均由紅崖山水庫(kù)提供。出庫(kù)水量為25976萬(wàn) ，農(nóng)業(yè)灌溉需水量為22796萬(wàn) 青土湖生態(tài)需水量為3180萬(wàn) O

3取水水位及用水量調(diào)度

3.1取水水位調(diào)度

紅崖山水庫(kù)調(diào)度堅(jiān)持“興利服從防洪”的原則。灌溉供水區(qū)上限為汛期汛限水位和正常蓄水位，下限為水庫(kù)死水位，水庫(kù)水位調(diào)度下限設(shè)定為死水位以上2000萬(wàn) 庫(kù)容對(duì)應(yīng)的水位線。水庫(kù)調(diào)度分為保證供水區(qū)、加大供水區(qū)和降低供水區(qū)3個(gè)區(qū)域。保證供水區(qū)上限為水庫(kù)水位調(diào)度線，下限為水庫(kù)水位調(diào)度下線水位；加大供水區(qū)上限為汛限水位和正常蓄水位，下限為水庫(kù)水位調(diào)度線；降低供水區(qū)上限為水庫(kù)水位調(diào)度下線水位，下限為水庫(kù)死水位[3]。2024年平水年水庫(kù)取水水位由期初的 1 4 8 1 . 8 3 m 變化到期末的 1 4 8 1 . 7 8 m ，年末12月31日水庫(kù)水位較年初1月1日下降了 0 . 0 5 m ；平水偏豐年期末水庫(kù)取水位較期初增加，年末12月31日水庫(kù)水位較年初1月1日上升了 0 . 1 2 m ；平水偏枯年期末水庫(kù)取水位較期初下降，年末12月31日水庫(kù)水位較年初1月1日下降了 1 . 6 4 m 。紅崖山水庫(kù)灌溉供水水位調(diào)度圖見圖1。

3.2 用水量調(diào)度

灌溉供水調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃以水庫(kù)調(diào)蓄平水年正常來(lái)水、保障規(guī)劃配水面積地表水供水為基礎(chǔ)。當(dāng)水庫(kù)水位位于保證供水區(qū)域時(shí)，按保證供水量方式供水；當(dāng)水庫(kù)水位位于加大供水區(qū)域時(shí)，按加大供水量方式供水；當(dāng)水庫(kù)水位位于降低供水區(qū)域時(shí)，水庫(kù)按降低供水量方式供水[4]。2024年平水年調(diào)度水量為25976萬(wàn) ，年末水庫(kù)蓄水量較年初減少105.41萬(wàn) ，平水年水庫(kù)庫(kù)容由年初1月1日的9426.41萬(wàn) 減少到期末12月31日的9321萬(wàn) 。平水年偏枯（天然河道來(lái)水減少 30 % 的枯水年）調(diào)度水量為25697萬(wàn) ，水庫(kù)蓄水量降低至3226萬(wàn) ，較平水年減少蓄水量2851萬(wàn) ；平水年偏豐（天然河道來(lái)水增加 30 % 的豐水年）調(diào)度水量為28465萬(wàn) ，水庫(kù)蓄水量為6439萬(wàn) ，較平水年增加蓄水量362萬(wàn) ，調(diào)劑下年供水。紅崖山水庫(kù)平水年水量調(diào)度圖見圖2。

4供水過(guò)程調(diào)度

4.1供水調(diào)度依據(jù)和原則

供水調(diào)度依據(jù)作物需水過(guò)程并遵循以下原則。

① 當(dāng)水庫(kù)水位位于正常蓄水位 1 4 8 3 . 1 0 m 與降低供水水位 1 4 7 9 . 5 7 m 之間時(shí)，即處于加大供水區(qū)及保證供水區(qū)間時(shí)，按灌區(qū)用水需求供水。

② 豐水年和豐水期的調(diào)度運(yùn)用，應(yīng)及時(shí)加大用水量，在滿足躍進(jìn)總干渠下泄流量的條件下，加大輸水量，減少棄水，置換地下水，提高水資源的合理利用效率。

③ 遇特枯水年，當(dāng)水庫(kù)水位降至供水位 1 4 7 9 . 5 7 m 以下時(shí)，若需水大于來(lái)水時(shí)，按來(lái)水供水；若需水小于來(lái)水，按需水供水。

4.2各供水對(duì)象變化的判別條件

紅崖山水庫(kù)主要承擔(dān)紅崖山灌區(qū)的灌溉供水任務(wù)，具有青土湖生態(tài)供水、旅游和水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能。在假設(shè)平水年來(lái)水條件基本不變化，青土湖生態(tài)供水、旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖用水量也不變化的情況下，灌溉供水對(duì)象發(fā)生變化的判別條件及調(diào)度方式如下。

4.2.1 夏禾種植面積增加的情況下

為落實(shí)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的要求，春小麥等夏禾種植面積增加，秋禾種植面積減少，則4月下旬至6月下旬的用水需求增加，7一9月的用水需求減少。因此，需要在水庫(kù)供水調(diào)度中，增加4一6月供水量，調(diào)用4一6月水庫(kù)蓄水量，4—6月水庫(kù)在降低供水區(qū)運(yùn)行；減少7—9月供水量，補(bǔ)充水庫(kù)蓄水量，7—9月水庫(kù)在保證供水區(qū)運(yùn)行，使水庫(kù)在保證供水范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.2.2 秋禾種植面積增加的情況下

為落實(shí)國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的要求，玉米和瓜菜等秋禾種植面積增加，夏禾種植面積減少，則7一9月用水需求增加，4月下旬至6月下旬用水需求減少。因此，需要在水庫(kù)供水調(diào)度中，減少4一6月供水量，增加水庫(kù)蓄水量，4一6月水庫(kù)在加大供水區(qū)運(yùn)行；增加7—9月供水量，調(diào)用4一6月水庫(kù)增加的蓄水量，7一9月水庫(kù)在保證供水區(qū)運(yùn)行，使期末水庫(kù)蓄水量在保證供水范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.2.3 糧食作物種植面積增加的情況下

為保障國(guó)家糧食安全的要求，春小麥、玉米等糧食作物種植面積增加，經(jīng)濟(jì)作物種植面積減少。因糧食作物需水量較大，水庫(kù)供水壓力也較大，所以在盡量降低灌溉定額的同時(shí)，嚴(yán)控地下水開采量，適當(dāng)加大地表水供水量，減少水庫(kù)期末蓄水量，使期末水庫(kù)蓄水位保持在降低供水區(qū)范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.2.4經(jīng)濟(jì)作物種植面積增加的情況下

為增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，瓜菜等經(jīng)濟(jì)作物種植面積增加，糧食作物種植面積減少。因經(jīng)濟(jì)作物需水量較小，水庫(kù)蓄水量較大，在保障各類農(nóng)作物灌溉的同時(shí)，可適當(dāng)置換地下水超采量，保持地表水調(diào)度供水量，水庫(kù)期末蓄水量與期初蓄水量持平，使期末水庫(kù)蓄水位保持在保證供水區(qū)范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.2.5 節(jié)水灌溉面積增加的情況下

為全面落實(shí)節(jié)水要求，節(jié)水灌溉面積增大，地面灌溉面積減小，配水面積范圍內(nèi)需水量減小，水庫(kù)蓄水量較多。在保障配水面積范圍作物灌溉的同時(shí)，可適當(dāng)置換地下水超采量，保持地表水調(diào)度供水量，保持水庫(kù)期末蓄水量與期初持平，使期末水庫(kù)蓄水位保持在保證供水區(qū)范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.2.6地面灌溉面積增加的情況下

因落實(shí)節(jié)水措施不到位，地面灌溉面積增大，節(jié)水灌溉面積減小，灌溉需水量增加，水庫(kù)供水壓力也較大。在盡量降低灌溉定額的同時(shí)，嚴(yán)控地下水開采量，適當(dāng)加大地表水供水量，減少水庫(kù)期末蓄水量，使期末水庫(kù)蓄水位在降低供水區(qū)范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.2.7灌溉調(diào)蓄水池保障高效節(jié)水灌溉的情況下

為保障地表水高效節(jié)水灌溉供水，解決供水時(shí)段與作物需水不匹配的問(wèn)題，在紅崖山灌區(qū)的湖區(qū)部分已建和規(guī)劃建設(shè)灌溉調(diào)蓄水池，使灌溉保證率由地面灌溉的 50 % 提高到高效節(jié)水灌溉的 90 % 。在水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用中，將灌溉調(diào)蓄水池的蓄水及高效節(jié)水灌溉需水全額納入水庫(kù)保證供水區(qū)范圍，并及時(shí)保障承擔(dān)灌溉調(diào)蓄水池輸水任務(wù)的渠系足額調(diào)度供水。

4.2.8氣溫較高尤其是遭遇干熱風(fēng)的情況下

在氣溫較高尤其是遭遇干熱風(fēng)的情況下，配水面積范圍內(nèi)需水量增加，水庫(kù)供水壓力較大，應(yīng)嚴(yán)控地下水開采量，適當(dāng)加大地表水供水量，減少水庫(kù)期末蓄水量，使期末水庫(kù)蓄水位在降低供水區(qū)范圍內(nèi)調(diào)度供水。

4.3 供水過(guò)程調(diào)度

當(dāng)水庫(kù)水位在保證供水區(qū)時(shí)，優(yōu)先保障灌區(qū)配水面積范圍內(nèi)的灌溉保證率供水，保障青土湖的時(shí)段供水和供水量。當(dāng)水庫(kù)水位在加大供水區(qū)時(shí)，優(yōu)先保障灌區(qū)配水面積范圍內(nèi)的灌溉保證率供水，剩余水量等量置換超采區(qū)地下水，保障青土湖時(shí)段供水和供水量。當(dāng)水庫(kù)水位在降低供水區(qū)時(shí)，優(yōu)先保障灌區(qū)配水面積范圍內(nèi)的高效節(jié)水灌溉供水，向適度受旱區(qū)的地面灌溉供水，保障青土湖的時(shí)段供水和供水量。當(dāng)水庫(kù)水位在降低供水下線至輸水洞底板高程區(qū)間時(shí)，僅向灌區(qū)抗旱應(yīng)急供水，暫停灌區(qū)正常的灌溉供水、青土湖生態(tài)供水、旅游和水產(chǎn)養(yǎng)殖供水。紅崖山水庫(kù)供水過(guò)程及供水量成果見表1，紅崖山水庫(kù)供水過(guò)程調(diào)度圖見圖3。

5結(jié)束語(yǔ)

調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃的準(zhǔn)確制訂與靈活運(yùn)用保障了紅崖山水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行有章可循，確保了水庫(kù)大壩安全，可充分發(fā)揮水庫(kù)綜合效益[5]。科學(xué)開展灌溉供水調(diào)度不僅可以確保自身樞紐工程安全，還為下游灌區(qū)灌溉用水和生態(tài)供水提供了保障，促進(jìn)了水庫(kù)水資源的高效利用，為水庫(kù)建立標(biāo)準(zhǔn)化供水調(diào)度管理體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.水庫(kù)調(diào)度設(shè)計(jì)規(guī)范：GB/T50587—2010S.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2010.

[2李麗.紅崖山水庫(kù)泥沙淤積特點(diǎn)及利用途徑探討[J].甘肅水利水電技術(shù)，2013，49（7）：35-36，55.

[3]王平.灌溉與供水水庫(kù)調(diào)度圖編制方法的改進(jìn)研究[J].人民黃河，2017，39（4）：132-136.

[4]王平.《水庫(kù)調(diào)度設(shè)計(jì)規(guī)范》中兩級(jí)調(diào)度圖編制方法的改進(jìn)研究[J].水利水電技術(shù)，2014，45（10）：101-105.

[5葉紹沁.寧德市蕉城區(qū)金涵水庫(kù)調(diào)度規(guī)程探討[J].水利科技，2023（1）：59-62.

Hongyashan Reservoir in Minqin County Discussion on the Optimal Operation Plan of Irrigation Water Supply

QI Shangyou’QI Zhengqian2LIANG Jie2PENG Xiaoyuan2WANGHaiying2

1.Wuwei Water Conservancy Scienceand Technology Promotion Center，Wuwei733Oo，China;2.Gansu Wuwei Hy. drologyandWaterResourcesSurveyCenter，Wuwei733ooo，China

Abstract： Hongyashan Reservoir is a large reservoir that primarily protects and improves the ecology of Minqin，taking into account the comprehensive benefits of irrigation，tourism，and aquaculture.This paper describes the operation plan of Hongyashan Reservoir，including water inflow and water demand prediction， water intake level dispatching，water consumption dispatching and water supply process dispatching.Water supply dispatching By drawing the water supply water level dispatching map， Hongyashan Reservoir is divided into three operating areas onan annual cycle，and then the corresponding dispatching mode is determined.

Key words：irrigation operation; water supply area; operation plan; Hongyashan Reservoir

（欄目編輯：董清芝）