大伙房水库工程效益综述
2010-04-05周庆东佟晓娜钟子琳
周庆东,佟晓娜,钟子琳
(辽宁省大伙房水库管理局,辽宁 抚顺 113007)
1 水库概况
辽宁省大伙房水库是我国“一五”期间修建的重点水利工程,位于抚顺市东18 km,距沈阳市68 km,坐落于浑河中上游。浑河发源于长白山支脉滚马岭,全流域面积11 481 km2,河道全长415 km,坝址以上流域面积5 437 km2。水库设计标准为1 000年一遇洪水设计,可能最大洪水校核(PMF)。水库总库容22.68亿m3,是一座以防洪、供水、发电、养鱼、旅游等为一体的综合利用的大型水利枢纽工程。大伙房水库建成以来实现了合理地、科学地调度运用,水库效益得到了充分发挥,实现了水利的良性循环。
2 防洪效益
大伙房水库采取科学的调度思想和调度理念,既保证水库工程安全,又发挥了巨大的防洪减灾效益。水库建成50多年以来,共经历了大于1 000 m3/s的洪水38次,6次洪水洪峰超过3 500 m3/s,根据洪水标准划分,其中较大洪水1次(1975年),大洪水 2次(1960,2005年),特大洪水 1次(1995年)。由于水库调节,免除了洪灾、涝灾,保障了沈阳、抚顺地区工农业生产,累计为下游减免经济损失160亿元。
1960年,大伙房遭遇100年一遇的洪水。在抗御“60.8.01”洪水时,入库洪峰流量达7 630 m3/s,由于调度科学、调节合理,为下游错峰长达59 h,水库最大下泄流量仅为1 900 m3/s,削减75%。抚顺的洪峰流量由8 200 m3/s至2 700 m3/s,沈阳的洪峰流量则由8 800 m3/s降至2 650 m3/s。如无水库调节,1960年大水将造成的损失达5.03亿元,已远远超出修建水库的总投资。
1995年7月,浑河流域发生了1 000年一遇标准的大洪水,入库洪峰10 700 m3/s,最大下泄流量5 470 m3/s,最高洪水位136.46 m,超过1 000年设计水位0.46 m,洪水总量、洪水位、洪峰持续时间达到或超过1 000年一遇标准,洪峰流量、洪水位、七日入库洪量创历史记录。如果没有水库调蓄,抚顺站将出现12 900 m3/s的洪峰流量,沈阳水文站的洪峰流量为13 600 m3/s。均大于1888年洪水推算的相应断面的洪峰流量。通过大伙房水库调蓄,水库及时为下游错峰26 h,削减入库洪峰50%,保证了沈阳、抚顺两大城市的安全。下游洪泛区面积只有1 078 km2,比1888年减少1 558 km2。浑河流域防洪工程减灾效益289.8亿元,其中大伙房水库防洪效益达75亿元。
2005年,受高压切变线和副热带高压共同影响,8月12日至14日,辽宁省的辽河、浑河、太子河流域普降大到暴雨,局部地区降大暴雨到特大暴雨。8月13日19时,最大入库流量6 040 m3/s,列1951年有实测记录以来第3位,为超过20年一遇的大洪水。预报人员汲取 “95.7.29”特大洪水等历史洪水的预报经验,对预报结果进行实时修正,提前5小时预报出入库洪峰流量为5 600 m3/s,预报入库洪水总量8.6亿m3,为水库调度提供了依据。
“05.8.13”洪水水库实际入库洪水总量9.0亿m3,最高洪水位131.96 m,水库科学调度,将6 040 m3/s的入库洪峰全部拦蓄,为下游错峰长达38.5 h,启闭闸门114次,实现100%错峰,为下游减免经济损失达58.62亿元,工程优化调度效益7.73亿元。
3 灌溉效益
大伙房水库下游共有灌区10个,年灌溉面积达到10万hm2,超水库设计灌溉面积1.4万hm2。截止2008年,累计为农业供水328亿m3,平均每年供给农业用水6.60亿m3,农业灌溉用水保证率为75%,在抗旱保收、农业灌溉中发挥了最巨大效用。
1992年,全年水库来水仅为5.55亿m3,只占水库多年平均来水总量的1/3。水库下游浑河流域内4,5两月间大小支流几乎断流,旱情十分严重。由于水库发挥兴利调节作用,实现农灌供水7.11亿m3,保证了下游10万hm2水田不减产。
1997年,浑河流域发生了建库以来较严重的干旱,水库全年来水只有5.96亿m3,下游许多旱地农作物大幅度减产,甚至绝收。水库面临着生活用水、工业用水、农灌用水、养殖用水四难境地,大伙房果断采取保证农业灌溉的措施,从4月末至8月下旬不断地向下游农田供水,全年农灌供水量8.10亿m3,使得下游10万hm2水田获得前所未有的好收成。初步统计减免农业损失10亿元。
2000年是水库自1935年有资料记载以来最枯的一年,水库全年来水量仅5.34亿m3,其中汛期来水量2.13亿m3,抚顺全年降雨量仅566 mm,水库上游3条河流几乎断流。水库为下游农田灌溉供水3.53亿m3,在抗御旱灾中做出了重要的贡献。
2007年6月上中旬,辽宁发生建国以来最严重的干旱,水库流域内连续25 d滴雨未降,创下了自1951年有降雨资料以来同期极值。大伙房水库多年调节的功效得到了极大的发挥,从5月29日开始,一直不间断地为下游抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、盘锦、营口6市灌区提供灌溉补水期用水和压盐用水,一直到7月1日才停止,水库水位下降11.2 m。2007年,水库农业灌溉供水量达9.18亿m3,创下了1989年以来农灌供水的最大值。
4 工业及城市生活用水效益
大伙房水库是抚顺和沈阳两大城市工业及人民生活用水的主要水源地。截止2008年,水库共为抚顺、沈阳两大城市提供工业及城市生活用水178亿m3,多年平均供水量为3.56亿m3,1992年以来多年平均供水量为4.3亿m3,工业及城市生活用水保证率为95%。
1992年8月12日正式向沈阳供水后,大伙房水库就被确定为全国城市供水的九大水源地之一。目前,水库的工业城市用户主要有抚顺自来水公司、沈阳自来水公司、抚顺石化二厂、辽宁发电有限责任公司、大伙房水泥有限责任公司、东北制药六厂抚顺分厂和抚顺铝厂。每年工业及民用水量达 3.1亿 m3。
近些年水库为沈阳市提供了总计2.6亿m3的环境供水。主要为沈阳重大节日期间以及世博园、奥运会分赛场等提供环境用水,美化沈阳市区环境,调节市区温度和湿度,发挥了水库应有的环境效益。
大伙房输水工程竣工后,抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、盘锦、营口和大连等7座城市将完全或部分引用大伙房水库水源。作为反调节水库的大伙房水库将成为非常重要的城市供水水源地,供水效益和社会效益将显著提高。
5 水力发电效益
1958年,水库建成的同时就修建了1座水电厂,主要结合农业灌溉和汛期弃洪发电,原装机容量3.2万kW。2005,2006年电厂先后进行2次增容改造,总装机容量增至4.0万kW。1993年,水库在沈阳城市引水的同时,在引水隧洞出口处增设一座水电站,原装机容量3×320 kW。2006年和2007年通过两次技术改造,电站机组容量改造为3×400 kW。水库充分发挥调节作用,高效率开发利用有限的水能资源。建库以来,水电厂、小电站累计发电20.7亿kW·h。