白石水库兴利调节多方案优化分析

刘福林

（辽宁省白石水库管理局，辽宁 朝阳 122000）

1 兴利调度任务

白石水库位于辽宁省北票市上园镇境内大凌河干流上，水库是一座以防洪、灌溉、城市供水为主，兼顾发电、养鱼等综合利用的大（1）型水利枢纽工程，水库坝址以上控制流域面积17649 km2，占大凌河总流域面积的76%，流域多年平均年降水量476 mm，多年平均年径流量13.45亿m3，水库总库容为 16.45亿 m3，年净调节水量 4.47亿m3。白石水库可使水库下游义县、凌海市两座县城、6.47万 hm2农田和两座铁路大桥的防洪标准由20年一遇提高到50年一遇，每年可向阜新、锦州等城市提供2.02亿m3的城市用水，向辽河三角洲地区提供2.67亿m3的农业用水,增加水田1.33万hm2，并可提高滨海地区1.53万hm2苇田的供水保证率。水库的建成将缓解辽西地区严重缺水局面，对辽西乃至全省经济发展起着重要的作用。

2 兴利调节方案

2.1 兴利调节分析

1）水库按正常水位、正常用水供求关系条件下进行兴利调节。

2）可以考虑减少下游水田面积或灌溉供水保证率的条件下，进行水库的兴利供水方案研究。

3）由于水库的移民动迁淹没赔偿高程为EL 127.5 m，水库正常高水位为EL 127.0 m，有0.5 m的余地，可以考虑利用这0.5 m；提高水库的汛期限制水位或正常高水位，从而提高水库的供水保证率。

4）可以同时考虑2）和3）的两个条件，进行水库兴利调节方案选择。

2.2 兴利调节数据选取

兴利调度依据的主要资料包括有水库的特征水位及其相应的特征库容、水库的水位面积和水位容积关系、水库历史入库径流资料（包括逐月（旬）平均流量、洪水流量过程）、水库蒸发渗漏损失资料或者它们的计算方法、农业用水定额、城市供水量及各用水部门的用水计划和保证率、水库的兴利调度方案等。

1）白石水库径流资料（1950—1992年的旬月径流资料）。

2）白石水库水位～库容、水位～泄量关系资料。

3）白石水库蒸发渗漏损失分析（为安全选用75%干旱年的蒸发量作为蒸发渗漏损失量）。

4）农业灌溉用水量。农业灌溉用水量主要包括水田灌溉用水和苇田灌溉用水，分配比例应用建库以来实际月、旬农业灌溉供水量平均值，按水田供水保证率75%，苇田供水保证率52%拟定农业灌溉年供水量为2.67亿m3。

5）城市拟定用水量。按照97.7%的供水保证率供水给水库周边的用水城市，年供水量为2.02亿m3。

2.3 资料的代表性分析

在插补延长系列的基础上，对干流朝阳、大凌河站年迳流量做了系列代表性分析，其中大凌河站累进均值、累进Cv值及差积曲线可知从1962年以后均值和Cv值趋向稳定，大小水年对参数的影响不大，如1936年系列和1943年系列计算Cv值是0.47和0.49。从差积曲线看1950—1992年包括了丰、平、枯水周期。但从1980年起为连续枯水段，此次延长7年系列，均为枯水年、Cv均值变化都不大，但枯水段长。另外朝阳站雨量观测年限较长，做了长短系列参数的对比分析：长系列1908—1928年、1934—1941年、1951—1985年，共62年其均值为487.1 mm，Cv值为0.3，短系列1951—1985年共35年均值470.3 mm，Cv值为0.25，长短系列的参数变化不大。根据以上的分析，认为大凌河流域从1950—1992年资料具有一定的代表性。

2.4 兴利调节计算初始、边界条件确定

水库兴利调节计算以水库汛限水位为初始条件，即库水位为125.60 m开始起调。

兴利调节的边界条件包括以下几项：

1）水位：汛 期 108.00 m≤Zi≤125.6 m；非汛期108.00 m≤Zi≤127.0 m。

2）城市供水量：1.9 亿 m3≤W城≤3.0 亿 m3。

3）苇田供水量：0.9 亿 m3≤W苇≤1.3 亿 m3。

4）农田供水量：1.7 亿 m3≤W农≤2.0 亿 m3。

5）城市缺水量：0.0 亿 m3≤W缺≤0.2 亿 m3。

2.5 兴利调节结果—多方案生成

采用上述资料，通过不同调度方式生成8个调度方案如表1所示。

3 结语

在白石水库兴利调节方案优化过程中，城市计划供水量分别取3亿m3和2.02亿m3。在两种情况下，调度方案中各项供水指标和弃水量有着显著差异，而根据采用不同的起调水位对调度的影响并不是很大，各项供水指标间的差异并不大，可见城市计划用水量是兴利调节方案选择的关键性因素，因此选择方案五可以发挥更大的兴利效益。

表1 白石水库兴利调度方案汇总表