下坂地水库水量调度探讨

陈小强

(新疆塔里木河流域管理局，新疆 库尔勒 841000)

下坂地水利枢纽工程是2001年国务院批准的《塔里木河流域近期综合治理规划》中确定的唯一山区水库枢纽工程，属国家、新疆维吾尔自治区重点工程建设项目，位于塔里木河水系叶尔羌河中上游的主要支流塔什库尔干河上，多年平均控制径流10.88亿m3。是塔什库尔干河梯级规划中的龙头水库，下游还有六个引水式电站。。水利枢纽工程建设平均海拔高度3 050 m，工程总库容8.67亿 m3，电站装机(3×50MW)150MW，平均发电量 4.644亿 Kw.h;该工程可防御洪水标准为100年一遇，大坝地震设防标准为8.5度。下坂地水利枢纽工程的兴建，可替代塔里木河下游16座平原水库蓄水，并能满足叶尔羌河向塔里木河多年输水并使农田灌区提高，工程对叶尔羌河完成多年平均向塔里木河输水3.3亿 m3，叶尔羌河下游660万亩灌区春旱供水，缓解区域缺电、提高供电质量，促进开发塔什库尔干河水能资源，将塔什库尔干河建成喀什、克州绿色能源基地具有十分重要的作用

水库大坝填筑高程为2 956 m，离设计大坝填筑坝高2 966 m只差10 m;下坂地水利枢纽已经通过2 936 m以下水库蓄水阶段验收;下坂地电厂3台机组已并网发电。

1 水库调度

1.1 水库调度

下坂地水利枢纽工程的功能是以生态补水及春旱供水为主，结合发电。通过替代废弃的16座平原水库蓄水，减少改变剩余的24座平原水库的蓄水时间，减少7～9月的蓄洪量，多年平均替代平原水库蓄水减少的蒸发渗漏及河道损失为4.17亿m3，多年平均向塔里木河补充生态水1.84亿 m3，补充灌区春旱用水2.33亿m3，确保叶尔羌河完成多年平均向塔里木河输水3.3亿m3的目标。

1.2 水库调度的调节原则

替代平原水库蓄水，在保证叶尔羌河下放干流塔里木河多年平均生态供水基础上，利用减少的平原水库蒸发渗漏损失向灌区供水，解决春旱用水，下坂地水库通过改变平原水库的蓄水时间，利用下游平原水库的反调节作用。

水库运行主要分三个阶段:

(1)水库在7～10月替代平原水库蓄水，按月平均下泄不少于22.4 m3/s的流量发电，满足叶尔羌河卡群断面多年平均下放塔里木河的生态水量，以及灌区各节点的工农业需水量要求;其中，10月视下坂地水库蓄水情况，如蓄满，则下坂地水库不蓄水，按照来水发电放水，满足灌区各节点的工农业需水量要求;未蓄满，下游工农业有需水要求，则按灌区需水要求放水发电。

(2)11～4月下坂地水库供水期，补充灌区冬灌及春旱缺水，按保证出力35.9MW发电放水，其中，1～2月多余水量充蓄卡群节点的平原水库进行反调节。

(3)5～6月下坂地水库按灌溉春旱需水要求放水发电，满足灌区春旱供水要求。

2 存在的主要问题

2.1 发电用水与灌区用水相冲突

2010年进入冬季以来，下坂地水库的初运行改变了叶尔羌河天然来水过程，来水变化较大，对灌区的水利设施管理和下一年的用水带来了一定的影响，现就下坂地水库的伊尔烈黑控制断面和离水库190 km叶尔羌河的卡群断面来水情况进行说明。

从表1可以看出，11月份卡群与多年平均的差值较小，从12月份到1月上旬，2010～2011年度旬平均流量与多年平均旬平均流量的差值在逐渐增大，从8.9m m3/s增至21.5 m3/s，增幅达141.5%。进入12月份以来，喀什地区电网高峰时段电力供应严重不足，按照电力部门的要求，在(早7点～11点，晚19点～23点)用电高峰时段，下坂地水库配合电力部门调峰要求，期间加大了水库的发电量，造成喀群引水枢纽大河日来水流量最小 64.92 m3/s，最大 103.44 m3/s，变幅较大。下坂地水库的水位由2010年12月1日的2 928.5 m下降至2010年12月31日的2 924.6 m，到 2011年1月17日已降至2 921.6 m。按目前日平均泄水40 m3/s水库发电，2011年2月13日水库水位将至死水位2 915 m，而多年平均2月份的日均来水流量只有11.84 m3/s，多年平均3月份的日均来水流量也只有12.10 m3/s，因此今年灌区春灌引水将受到一定程度的影响，且水库的发电过程也会被打乱。

表1 2010年11月至2011年上旬两断面来水及与多年平均对比情况 m3/s

2.2 灌区16座平原水库未按期废弃

在无山区水库的情况下，叶河流域灌区主要依靠总库容为15.75亿m3的40座平原水库调蓄地表径流年内分配不均。由于平原水库的库盘面积大，水深浅，蒸发渗漏损失很大，水量利用率仅为30%～40%。叶河流域灌区虽然经过几十年的水利建设，水资源的利用程度有了很大的提高，但由于灌区狭长，面积大等因素，现状年2002年灌溉水的利用系数仅0.369，地下水利用量只有2.73亿m3，仅相当于可利用量的50.6%。这些，一是造成灌区地下水位的升高，形成土地盐碱化，使植被减少，土壤沙化，土地弃耕，气候恶化，农作物减产;二是大量引用地表水，叶尔羌河无生态水向下游输送，塔里木河下游近400 km河道断流，胡杨林衰败严重，叶河不能满足多年平均向塔里木河输水3.3亿m3的要求;三是春旱缺水严重，农作物不能适时下种，大面积绝收或大幅度减产。

3 对策及建议

3.1 加强多层次的沟通协商，逐步理顺电调与水调的关系

下坂地建管局要建立与喀什地区水利局、叶尔羌河流域管理局之间沟通协商机制，应将发电计划和泄水计划提前报叶管局，通过沟通协商，达成一致意见后实施。

水库效益的最优化离不开电力部门的支持和配合，在实施水库水量调度过程中，应加强与电力部门的联系和沟通。塔委会召开会议，应邀请电力部门的领导例席;流域管理机构召开水调会议，应邀请电力部门参加;下发水库调令，应同时抄送电力部门，让他们认识到，水库制定的电调计划不是随意确定的。水库主管部门应多层次、多渠道与电力部门沟通，包括加强水库主管部门主要领导与自治区电力部门主要领导之间、水库主管部门与当地电力部门之间、水库电厂与当地电力部门的具体电调办(所)之间的沟通，多汇报，多做工作，以达成共识，争取他们的理解与支持。水库调度过程中要树立水库主管部门和电力部门共羸的理念，互相支持配合，逐步消除电调与水调之间的矛盾，争取发电效率最大化。

3.2 深入研究下坂地水库与反调节平原水库联合调度方案

随着下坂地水利枢纽工程的建成，调度运行中电调与水调的矛盾显现，科学制定以生态供水和灌溉供水为重点的水库群联合调度方案至关重要。目前水库处于运行初期，16座平原水库尚未退出，无法按水库设计下泄过程泄流，一方面，要着手研究水库运行初期、水库蓄水位没有达到设计蓄水位之前的调度方案;另一方面，要深入研究16座平原水库退出以后，在下坂地水利枢纽工程与24座反调节平原水库联合调度运用对生态环境和灌溉影响的基础上，按照“电调服从水调”的原则，研究制定水库联合调度方案。此外，还应研究制定以生态和灌溉供水为约束，以发电效益为目标的水库优化发电调度方案，实现经济效益最大化。

3.3 加强山区远程监视系统建设步伐，提高水库水量调度科技水平

水库的综合调度运用是一项庞大的系统工程，涉及众多复杂技术问题，仅靠传统的调度手段远不能满足水资源调度时效性和现代化的要求，实时监视山区水库执行水调指令情况，及时有效地处置水库调度问题，提高快速反应能力非常必要的。建议结合塔里木河远程监控系统建设，将山区水库调度系统纳入塔里木河流域水量调度系统，实现对山区水库下泄流量的远程自动监测、监视和预警，为调水决策提供多种形式的信息服务，提高水库调度管理水平和调水效益。

3.4 建立完善水库调度制度，逐步规范水库调度

为加强下坂地水库调度管理，确保生态和灌溉用水需求，充分发挥水库的综合效益，应根据有关法律、规范，结合下坂地水利枢纽有关设计文件、运用方式研究成果以及实际运行经验，制定《下坂地水库初期运用调度规程》、《下坂地水库调度规程》，《下坂地水库调度管理办法》等，在水库调度管理办法中明确不同水库功能的调度任务、调度原则、调度运用计划方案编制要求、调度管理及工作制度、监督与奖罚等，来规范水库调度与管理。

4 结语

塔里木河水量调度工作开展已有十余年，有力的推动了塔里木河流域水资源的合理配置，但塔里木河源流山区水库的水量调度将是首次。随着来水条件的不断变化、经济社会的持续快速发展，给塔里木河水量调度工作不断积累宝贵经验。将来的水量调度目标必将变更为功能性不断流，即在尽可能满足流域社会生产、生活、生态用水的前提下，保护好塔里木河下游的绿色生命走廊。

［1］吴季松.现代水资源管理概论［M］.北京:中国水利水电出版社，2002.10.

［2］陕西水利电力勘测设计研究院，下坂地水利枢纽工程初设报告［Z］.西安:2004.03.

［3］孙广生.水资源管理［M］.郑州:黄河水利出版社，2001.12.