跨流域调水方式的分析与比选（水利）

跨流域调水方式的分析与比选（水利）

                                     王国卿

                （辽宁省大伙房水库输水工程建设局，辽宁沈阳  110166）

【摘要】  大伙房水库输水工程引水部分涉及多座水库与长距离输水隧洞，形成了复杂的引水调度系统。本文结合工程实际，提出均匀引水和集中引水两种方式，并通过计算，对两种方式在工程运行不同时期的优劣进行分析。

【关键词】  输水工程；跨流域；调水方式

中图分类号：TV68   文章编号：10054774( 2016) 05-0065-03

1  引  言

    大伙房水库输水工程是辽宁省“十五…‘十 一五”期间重点基础设施建设项目，是为解决辽宁省中部地区的抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦、大连等城市工业和居民生活用水的大型跨流域调水工程。

    该工程利用上游水库的发电尾水，引入西江电站和风鸣电站，调节后经长距离输水隧洞自流至苏子河，汇人大伙房水库。大伙房水库反调节后，向辽宁中部地区城市供水。由于沿线多座水库电站及水利设施的介入，使得引水工程形成了一个复杂的系统。它既要保证引供平衡，还要考虑大伙房水库的运行，同时也要兼顾对沿线各电站发电的影响。因此，在满足诸多情况的前提下，如何恰当的选用引水调度方式是一个十分关键的问题。

2调水原则

    a．按需定供，即调入区需要该工程补充的水量，通过该工程调入，在满足调入区需水的同时，不过多减少风鸣水库和下游梯级电站的发电量。

    b．调出区的西江和凤鸣水库对桓仁发电下泄的日不均匀流量过程进行反调节，两库需留有日调节库容，不同的最大引水流量所需的日调节库容不同。

    c．满足凤鸣水库下游生态环境需水要求，最小下泄流量为2.7m³/s。

    d．利用大伙房水库对调入径流进行调节，大伙房水库正常蓄水位131. 50m，死水位108. 00m，汛期（7月1日-9月10日）限制水位126. 40m，计算时考虑大伙房水库流域的来水。

    e．初期调水期间，由于调入区需水未达到设计水平年需水量，所需大伙房调节库容相对较小，可适当抬高大伙房水库最低运用水位，以增加下游水头。

3调水方式的比选

3.1  均匀调水方式

    按照调入区年水量情况，确定该工程的年调水量，试算最大取水流量，假定该方式的调水运行时间为全年。当供水率低于40%，（该工程取水口年取水量小于7.8亿m³）时，西江、凤鸣两库现状调节库容为300万m³，不改变两库现状运行方式即可满足取水要求；当供水率大于40%时，所需两库日调节库容逐渐增大，设计水平年时所需最大日调节库容为605万m³。该方式对于隧洞等工程检修基本无时间保证。计算结果如表1所列。

3.2集中调水方式

    按照调入区年需水情况，算出大伙房水库控制水位，当水库水位高于控制水位时不调水。该工程设计最大取水量为70m³／s，当供水率为30%（年取水量5. 05亿m³）时，不调水时间达205d;当供水率为100%（取水量18.1亿m³）时，不调水时间达35d。集中调水方式，对于隧洞等工程检修有时间保证；但在调水初期，西江、风鸣两库所需最大日调节库容为605万m³，近期需调整水库运行方式，对电站发电不利。计算结果见表2所列。

从以上两种调水方式的计算结果可以看出，二者各具特点，在供水的不同阶段可选择性的使用不同的引水调度方式，以期达到经济、合理的目的。就整体而言，集中调水方式优于均匀调水方式。图1为两种调水方式在不同供水率下引水水量的对比。

4集中式引水方式的应用及实践

    大伙房水库输水工程在实际调度运行过程中，按照集中引水方式，即根据调入区年需水情况，算出大伙房水库控制水位。当水库水位高于控制水位时不调水，低于控制水位时集中连续调水。该工程设计最大取水量为70m³/s，当供水率为30%（年取水量5.05亿m³）时，不调水时间可达205d；当供水率为100%（取水量18.1亿m³）时，不调水时间达35d。工程自完工投入运行至今，2012-2014年间均有调水，各年份的调水情况分布见图2所示。

    根据设计水平年凤鸣水库径流资料，遇丰水年和平水年时，该工程取水口最大取水流量采用设计流量70m³/s，供水率按30%（取水口年取水量5.05亿m³）估算，引水时间为4-6月；遇枯水年时，引水时间为4-8月。2012年引水只在非汛期（9月11日-6月30日）进行，累计引水44766万m³，共引水78d。2013年，辽宁地区多雨，抚顺等地在汛期发生洪涝灾害，本年度基本无引水。2014年，汛期7月1日-9月10日）和非汛期均有引水，共引水177d，累计引水达73861万m³，供水率为40. 8%，有效缓解了2014年辽宁中部地区的旱情，发挥了良好的经济效益与社会效益。

5结语

    a．根据设计水平年凤鸣水库径流资料，遇丰水年和平水年时，该工程取水口最大取水流量采用设计流量70m³/s，供水率按30%（取水口年取水量5.05亿m³）估算，引水时间为4-6月；遇枯水年时，引水时间为4-8月。如果减小最大引水流量，则引水时间相应延长。

    b．在工程运行初期，供水量较小，采用集中式调水优势明显，可大幅缩短引水的天数，节约运行成本；随着供水率的增大，集中调水方式的运行天数不断增加，在满负供水的情况下，集中调水方式下一年中只有35d不运行。

    c．采用均匀调水方式，引水量相对充足（见图1所示），基本无需利用大伙房水库的自有水量实现供水，且在供水率低于40%时，西江、凤鸣两库现状调节库容为300万m³，大于40%时，设计水平年所需最大日调节库容为605万m³。在集中调水方式下，调水初期，西江、凤鸣两库所需最大日调节库容即为605万m³，对电站的发电不利。

    d．集中式调水较均匀式调水而言，对大伙房水库的库容更具有调节作用，它可充分考虑大伙房水库的当前水位和水量，通过供引实现平衡，控制大伙房水库的水位，更好的发挥水库兴利防洪的作用。