白龟山水库水资源量供需平衡分析

陈何萱

(河南省白龟山水库管理局 平顶山 467031)

1 白龟山水库概况

白龟山水库位于沙河干流昭平台水库下游40km处，在平顶山市区西南部，是一座以防洪为主，兼顾灌溉、城市工业和生活供水综合利用的大(2)型水利。1958年12月水库开工，1966年8月竣工，水库工程按100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核，总库容9.22亿m3，控制流域面积2740km2。

2 水资源供需平衡分析

2.1 来水量分析计算

此次分析研究所采用的1998～2008年白龟山水库来水量，主要为上述计算的昭平台—白龟山区间来水量与昭平台水库经同步期调节计算的相应时段弃水量之和，再加上昭平台水库渗漏量而得。规划水平年白龟山水库来水量按下式计算:

式中 W白调来——计算时段内规划水平年白龟山水库来水量;

W白来(区间)——计算时段内昭平台—白龟山区间来水量;

W昭弃——规划水平年计算时段内，昭平台水库按照运行调度方案，经兴利调节计算的水库弃水量;

W昭渗——计算时段内昭平台水库渗漏量。

白龟山水库经上游昭平台水库兴利调节后历年逐月来水量详见表1。

2.2 运行方式及供水次序

白龟山水库运用调度原则如下:

a.白龟山水库以防洪为主，兼顾农业灌溉、工业和城市用水综合利用为目标。

b.平顶山市居民生活及工业用水，按照日程均匀分配。

c.汛限水位。6月21日～8月15日，汛限水位102.00m，相应库容为24040万m3;8月16～25日，汛限水位102.50m，相应库容为27016万m3。

d.兴利水位。兴利水位103.00m，相应库容为30186万m3。

e.农业用水限制水位。根据水库运行调度原则，大坝加固后，水库水位降至98.6m时，停止为农业供水，其相应库容为9534万m3。

f.工业和生活用水限制水位。即死水位，为97.5m，相应库容为6624万m3;低于此水位时，工业和生活用水受到重大影响。

白龟山水库在进行长系列兴利调节计算时，以时段末为基准，汛期6～8月(6月21日～8月15日)，水库水位控制在102.00m以下，8月16～25日，水库水位控制在102.50m以下，其他时间水位控制在103.00m以下，超过部分弃水。当水位低于98.6m时，农业缺水;当水位低于97.5m时，工业和生活缺水。

水库供水首先保证平顶山市工业及生活供水，其次再供给城市环境和灌区农业灌溉。生活供水及工业保证率达到97%以上，灌区农业灌溉供水保证率为50% ～75%，余水经泄洪闸排泄至下游河道。

2.3 调节计算方法

根据昭平台水库、白龟山水库1998～2008年历年逐月入库径流量和以这两座水库为供水水源的各用水部门的需水系列资料，进行兴利调度计算。采用长系列时历法分别对昭平台水库、白龟山水库供水区进行供需调节计算。计算公式为

式中 W余缺——计算时段内余水或缺水;

W来——计算时段内水库来水量;

W蒸——计算时段内水库总蒸发量;

W渗——计算时段内水库渗漏量;

W用——计算时段内水库需水量;

ΔV——计算时段内水库可调节水量，与水库设计运行调度计划有关;余水为负值，缺水为正值。

昭平台水库渗漏量通过沙河流入白龟山水库，作为白龟山水库来水量的一部分;白龟山水库渗漏量，通过沙河流入下游。

此次分析研究昭平台水库和白龟山水库均以1998年为起调基准年，昭平台水库1998年1月1日8时水位为起调水位，其值为160.56m，相应库容5396万m3;白龟山水库1998年1月1日8时水位为起调水位，其值为99.36m，相应库容13070万m3。

2.4 调节计算成果

白龟山水库主要作为平顶山市工业和生活以及白龟山灌区农业灌溉用水的供水水源，主要用于该供水区农田灌溉和平顶山市城市居民生活及工业用水。

考虑到白龟山水库供水情况，分别采用白龟山水库1998～2008年按供水协议理论供水和考虑南水北调供水后两种方案进行分析调节计算。

a.按白龟山水库各用水户协议供水量调节。水量供需平衡逐年调节成果详见表2。

表2 白龟山水库供水区长系列水量调节计算成果 单位:万m3

续表

b.考虑南水北调供水后，对白龟山水库进行计算分析。根据《南水北调中线工程河南省供水区平顶山市城市水资源规划报告》，预计2015年，南水北调中线工程由位于鲁山县张良镇贺塘村总干渠右岸的11号分水口门利用彭河向白龟山水库补水充库，分水口门设计流量为28m3/s，年均配水量15600万m3。

水量供需平衡逐年调节成果详见表3。

表3 白龟山水库供水区长系列水量调节计算成果 单位:万m3

2.5 调节计算成果分析

按白龟山水库协议用水户供水量，在没有南水北调供水的情况下，经长系列水库水量供需平衡调节计算，1998～2008年白龟山水库多年平均向各用水户供水19370万m3，多年平均缺水量121万m3，供水保证率为90.9%，不能满足城市生活和工业用水供水保证率在97%以上的要求;多年平均向白龟山灌区供水13688万m3，多年平均缺水量2589万m3，供水保证率可达到63.6%，能够满足农业灌溉保证率在50%～75%的要求，白龟山水库多年平均弃水量为48679万m3。按白龟山水库协调用水供水量，在有南水北调供水的情况下，经长系列水库水量供需平衡调节计算，1998～2008年白龟山水库多年平均向各用水户供水19491万m3，供水保证率为100%，能满足城市生活和工业用水供水保证率在97%以上的要求;多年平均向白龟山灌区供水16277万m3，供水保证率可达到100%，能够满足农业灌溉保证率在50% ～75%的要求，白龟山水库多年平均弃水量为76165万m3。

3 解决供水不足问题的建议

以上水资源供需平衡分析研究表明:随着社会经济的发展，平顶山市城市生活、工业需水量将会不断增加，在没有南水北调补充水的情况下，通过调节计算发现白龟山水库按协议供水量已趋饱和，如果要满足日益增长的需水量，就要在水库水资源优化调度和节水上下功夫。

a.科学调度增加库水。采用先进的气象预报、雨水情测报及计算机快速处理数据等科技手段，通过昭平台水库和白龟山水库的优化调度和水库风险调度，科学合理地确定汛限水位，缩短汛限水位时段，汛前晚弃水，汛后提前抬高蓄水位，提高水库供水保证率，增加水库可供水量。

b.加强工程措施节约用水

对灌区进行节水技术改造，提高渠系水利用系数，大力推广低压管道的灌水方式，进行节水灌溉。即使在以后南水北调供水的情况下，同样也需要做好水库水资源优化调度。