梅山水库旱警水位确定的分析与探讨.pdf

年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）文章编号：（）梅山水库旱警水位确定的分析与探讨王国海（安徽省六安水文水资源局，安徽 六安 ）摘要：旱警水位作为防涝预警和水资源可继续使用的关键指示型参数，是防涝调度的基础。文章内容紧密结合安徽省六安市金寨县梅山水库的旱警水位认定项目，以案例方式说明了旱警水位认定的方法与途径，并通过评估后得出结论。关键词：旱警水位；指标确定；用水需求；应供水量中图分类号：文献标识码：收稿日期 作者简介 王国海（），男，安徽淮南人，工程师，从事水文测验、水文预报、水文分析计算及水资源调查评价等工作。概述干旱灾害会给人们的生活及生产带来严重的影响，而水库作为抗旱的利器，如何最大发挥水库调度作用是保证抗旱工作的重中之重，而旱警水位作为确定水库干旱预警的重要指标，做好旱警水位分析工作，能够为水库抗旱工作提供可靠的科学依据。文章选取安徽省六安市金寨县梅山水库开展旱警水位分析，着重探讨旱警水位确定的思路和方法，并对结果进行合理性分析。区域和资料情况 区域概况梅山水库是一座以防洪、发电、灌溉为主，同时承担着金寨县城及叶集试验区的城市供水的大（）型水库，位于淮河中游南岸支流史河上游的安徽省金寨县境内，大坝坐落在金寨老县城梅山镇南 ，控 制 流 域 面 积 。其 最 大 库 容 为 亿，汛限水位为 ，正常蓄水位为 。水库兴利库容 亿，调 洪 库 容 亿，死 库 容 亿，对 应 死 水 位为 。资料情况所用水文资料来源于据安徽省六安水文水资源局整编后的刊印资料。调查收集了梅山水库相关资料，如：水库特征值、供水（泄洪、灌溉、发电）、库容曲线资料等。金寨县城市供水、农业灌溉水量资料来源于 六安市水资源公报。用水需求指标梅山水库主要承担金寨县城市供水、下游农业灌溉、环境生态等供水任务。梅山水库用水需求主要包含以下 个方面：）城市供水：提供金寨县城与叶集区城镇居民生活用水以及工业生产用水需求，水库向城镇供水采用浮动泵房形式供水，取水泵进水口高程分层为 、。）农业灌溉：梅山水库通过史河灌区红石嘴渠首工程供安徽省六安市的金寨、霍邱、裕安区、叶集区及河南省的固始、商城等五县区农业用水，设计灌溉面积为 万 ，有效灌溉面积为 万。水库正常情况下通过电站发电向下游灌区供水，在发电放水不满足灌溉用水要求时通过泄洪隧洞或灌溉补水隧洞向下游供水。发电洞进口底高程 ，最大引水流量 。灌溉补水遂洞位于大坝右岸，进口底高程 ，最大灌溉引水流量 。各月用水量按淠史杭灌区月分配百分比进行分配 。）环境生态：依据皖水资管函 号 关于印发安徽省史河生态流量保障实施方案（试行）的 年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）通知 的要求，当梅山水库来水流量大于梅山水库（坝下）生态基流 时，生态用水泄放流量 ；水库来水流量 时，按水库来多少泄多少泄放生态流量。指标确定 城市供水根据 六安市水资源公报 城市供水调查分析，梅山水库主要承担金寨县城与叶集区城镇居民生活用水以及工业生产用水需求。经分析计算，金寨县、叶集试验区城区生活用水 亿，工业用水 亿，承担范围内供水总量为 亿。农业灌溉梅山水库下游史河灌区设计灌溉面积 万，灌溉设计保证率为 ，有效灌溉面积 万，目前平均灌溉综合用水量为 ，故有效灌溉的需水量为 亿，淠史杭灌区农业灌溉用水月分配百分比见表 。表 淠史杭灌区农业灌溉用水月分配百分比月份 百分比 环境生态依据皖水资管函 号 关于印发安徽省史河生态流量保障实施方案（试行）的通知 的要求，当梅山水库来水流量大于梅山水库（坝下）生态基流 时，生态用水泄放流量 ；水库来水流量 时，按水库来多少泄多少泄放生态流量。正常来水情况下，生态机组常年泄流，可保证下游过水流量不低于 的目标值。枯水季节或枯水年份，为满足生态流量保障要求，在保障生活供水的前提下，生态用水优先于灌溉供水，可采用生态机组与常规机组组合泄流的方式尽量加大放水。因此确定水库生态泄水流量为 。水库各年承担的环境及生态需水量为 亿，各月环境及生态需水量见表 。水库来水根据梅山水库提供的 至 年逐月来水量资料分析，水库多年平均来水总量为 亿。按偏旱年景 设计频率分析计算来水量为 亿，对应典型年为 年各月来水量成果见表 。水库应供水量根据 旱警水位（流量）确定办法，确定设计来水量为 偏旱年景来水量，然后通过统计各月用水总量与水库各月份设计来水量，取两者差值为水库各月应供水量。当此差值时，说明水库未来的来水量能够满足用水需求，水库不用在额外供水，应供水量按零处理。当此差值 时，两者的差值为水库应供水量 。根据各月用水总量及相应水库来水量分析计算，各月的应供水量计算结果见表 ，其中按设计来水量进行单月滑动计算，水库应供水量的最大值出现在 月份，数值为 亿；按设计来水量进行双月滑动计算，水库应供水量的最大值出现在 月份，数值为 亿。通过出现月份分析可知，其用水需求主要是提供灌区灌溉。表 梅山水库应供水量逐月及双月滑动计算结果亿 项目月月月月月月月月月 月 月 月全年用水需求城市 灌溉 环境 总量 水库来水 单月滑动应供水量 双月滑动应供水量 旱警水位确定及合理性分析 旱警水位确定根据 旱警水位（流量）确定办法，首先统计水库滑动计算得出的水库最大应供水量，再以死水位对应库容为基值相加，其值所对应的水库水位确定 年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）为旱警水位。为保证所得结果的精度，决定采用水库双月滑动计算得出的最大应供水量，故：旱警水位对应的库容 当年最大应供水量 死库容，然后通过梅山水库水位 库容关系表，查的相应的旱警水位。由于梅山水库双月滑动计算出的当年最大应供水量为 亿，死库容为 亿，则旱警水位对应 的 库 容 量 为 亿，对 应 旱 警 水 位 为 。在 至 共计 年里，梅山水库历年各月最低水位低于 出现次数见表 。表 梅山水库 年各月最低水位低于 出现次数统计表月份 年统计年限 由表 可见，低于 的出现频率基本接近于 ，说明 作为旱警水位数值偏高。原因分析：统计梅山水库坝上历年逐月最低水位，发现在 至 年共计 个年份、个月份当中，有 个年份、个月份出现最低水位低于死水位的情况，出现最低水位低于死水位情况的年份占总年份的比例高达 ，且每个月均有出现，出现次数相差不大，如表 所示。说明梅山水库作为多年调节的水库，其在实际运行中，死水位并不作为一个严格的执行标准，不具备代表性 。表 梅山水库 年各月最低水位低于死水位出现次数统计表月份 年统计年限 考虑到梅山水库实际运行情况，虽然在确定办法中要求以死水位作为计算的基值，但由于其本身并不具有代表性，故不再采用与死水位对应库容之和来确定旱警水位。结合梅山水库实际工情情况，死水位以下具有代表性的水位为灌溉补水隧洞进口底高程，统计梅山水库 至 年各月最低水位低于 出现的次数，见表 。表 梅山水库 年各月最低水位低于 出现次数统计表月份 年统计年限 可见在 年间，最低水位出现低于 次数较少，所以改为与灌溉洞进水口高程 对应库容之和来确定旱警水位。即：旱警水位对应的库容 当年最大应供水量 灌溉洞进水口高程对应库容，然后通过梅山水库水位 库容关系表，查得相应的旱警水位。已知梅山水库最大应供水量为 亿，灌溉洞进水口高程对应的库容为 亿，则旱警水位对应的库容量为 亿，对应的库 内 水 位为 。合理性分析对梅山水库 年坝上历年逐月最低水位统计表进一步分析，发现在 年统计出的梅山水库出现低于死水位运行的情况基本都出现在 年间，见表 。表 梅山水库 年各月最低水位低于死水位出现次数统计表月份 年统计年限 根据表 与表 统计数据显示，梅山水库在 年前、后运行时的调度规程有明显差别，尤其是对待死水位时。故考虑到梅山水库近年来的调度方式，结合实际运行情况，本次旱警水位的合理性分析采用梅山水库 至 年历年月、年最低水位资料。（下转第 页）年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）模同时水库按照运行调度图的调度方式进行调度时，可以满足 保证率下的水库供水需求。采用预留水量的方式进行处理时，因未考虑水库来水条件会使得部分时段警戒水位高于运行调度图较多，对水库水资源利用效率有所影响。考虑到珊溪水库是温州城区的“大水缸”，也是温州地区唯一的大型水库，水库的蓄水是温州城区经济社会发展和生活用水的重要保障。结语文章结合江河湖库旱警水位（流量）确定工作的相关要求，根据珊溪水库的实际运行调度情况，采用逆序递推法，通过确定水库来水、温州市区生产生活用水、下游河道生态用水及向塘河的生态补水等，进而得出水库的蓝色预警、黄色预警、橙色预警及红色预警等 种条件下的 个旱警水位值，成果显示采用逆序递推法计算得出的水库旱警水位基本合理，为温州市编制供水安全保障应急预案提供依据。同时，计算成果能够有效指导本水库的抗旱、供水、灌溉及发电等调度工作，有利于保证社会经济用水程度，充分发挥本水库的防洪、供水及灌溉，兼顾发电功能。此外，考虑到旱警水位具有动态性，珊溪水库在运行调度时，各用水户用水逐步调减的顺序为先下游河道生态水、塘河生态调水，最后是生产生活供水。参考文献：张艳平，张双虎，周惠成，等水库汛限水位实时动态控制方案优选研究 中国水利水电科学研究院学报，（）：，陈兵阳浅析赵山渡引水工程供水调度 小水电，（）：林泽强珊溪水库工程建设概要 水力发电，（）：文良赵山渡引水枢纽下游河道加固整治的设计 水电站机电技术，（）：，韦瑞深，严子奇，周祖昊，等基于逆序递推的水库分级分期旱限水位确定方法研究 中国水利水电科学研究院学报，（）：宋扬鸭子荡水库蒸发渗漏损失水量分析计算 建材发展导向（下），（）：（上接第 页）根据 相 关 资 料 统 计 分 析，低 于 旱 警 水 位 各月出现次数及年出现次数见表 。表 梅山水库 年各年、月最低水位低于 出现次数统计表月份 年统计年限 由表 看出，梅山水库各月最低水位出现低于旱警水位的情况均有发生，出现次数 次。在 年合计 中，共出现 水库年最低水位低于旱警水位，出现频率为 ，重现期为 一遇。综合分析得出的梅山水库旱警水位基本合理。根据以上分析，结合梅山水库灌溉水位、城市供水取水口高程等因素，综合确定水库旱警水位为 。建议随着经济社会的发展，水利工程的修建改造、河床冲淤、来水的含沙量变化等均会对旱警水位产生影响，梅山水库作为淠史杭灌区的主要水源之一，防旱调度工作尤为重要，建议其基于分析的旱警水位成果，在实际工作中需要及时核定和调整旱警水位。参考文献：韩长峰 西江下游旱限水位（流量）确定研究 广东水利水电，（）：黄春辉 锦江水库旱警水位确定的分析与探讨 广东水利水电，（）：陈鸿文 水库旱警水位确定及其影响因素探讨 广东水利水电，（）：秦延安 党河水库旱警水位确定方法初探 水利天地，（）：