小浪底库区新安提黄二期工程取水条件分析

2012-07-28李新阳

水利建设与管理 2012年7期

李新阳

(新安县提黄灌区管理所 471800)

小浪底库区新安提黄二期工程设计提水量为3168万m3/年，该工程的主要任务是从小浪底库区提水至工程二干渠，通过二干渠分别向正张支渠、正白支渠供水，发展农业灌溉面积6166.7hm2，并解决灌区所在的正村、仓头及五头镇的45个村镇人畜饮水问题;同时向县城供水，解决县城的生产生活用水问题。二期工程一级泵站的提水位置为黄河干流一级支流畛河右岸拳掌沟附近，距黄河干流15km左右;“0”级浮船取水泵站位于一级泵站下游3km处刘家坡;畛河口距小浪底水库坝址约17.2km。

1 小浪底水利枢纽来水量分析

黄河小浪底水利枢纽工程位于黄河中游三门峡以下约130km黄河最后一个峡谷的出口处，控制黄河流域面积69.4万km2，占黄河流域总面积(不包括内陆区)的92.3%，控制黄河天然年径流量的86.9%及近100%的黄河泥沙。小浪底水利枢纽工程于1997年11月截流，1999年10月开始蓄水运行。

小浪底水利枢纽设计正常蓄水位275m，万年一遇校核洪水位275m，千年一遇设计洪水位274m，正常死水位230m，非常死水位220m，初期汛期运用水位和最低发电水位205m，总库容126.5亿m3，包括拦沙库容75.5亿m3，防洪库容40.5亿m3，调水调沙库容10.5亿m3，兴利库容可重复利用防洪库容和调水调沙库容。

根据《小浪底水利枢纽拦沙初期运用调度规程》，小浪底水利枢纽运用分为3个阶段，即拦沙初期、拦沙后期和正常运用期。ⓐ拦沙初期:水库泥沙淤积量达到21亿m3～22亿m3以前;ⓑ拦沙后期:拦沙初期之后至库区形成高滩深槽，坝前滩面高程达254m，相应水库泥沙淤积总量为75.5亿m3;ⓒ正常运用期:在长期保持254m高程以上40.5亿m3防洪库容的前提下，利用254m高程以下10.5亿m3的槽库容长期进行调水调沙运用。

目前小浪底水利枢纽尚处于拦沙初期运用方式调度运用。

1.1 小浪底水库多年平均来水量

小浪底水库多年平均来水量分析使用三门峡水文站1956～2007年实测资料，采用P—Ⅲ曲线适线，计算得出三门峡水文站多年平均径流量为335亿m3。

1.2 规划水平年小浪底净入库径流量分析

采用小浪底水库招标设计阶段的1919年7月～1975年6月水文系列进行小浪底水库设计水平年来水量分析。对该系列采用P—Ⅲ曲线适线，经适线计算得出小浪底水库净入库年平均径流量为277.1亿m3。

经分析，该系列采用的工农业需耗水量为国务院批准的南水北调生效前黄河可供水量分配方案，已考虑了库区内的其他工农业用水量，因此上述小浪底水库净入库流量结果适用于2000～2020年，即2020规划水平年小浪底水库净年径流量为277.1亿m3。

2 可供水量分析

2.1 河南省洛阳市黄河地表可供水量

国务院“87”分水方案配置给河南省的黄河地表可供水量为55.4亿m3。

《河南省黄河取水许可总量控制指标细化方案》中分配给洛阳市的取水许可指标为16.71亿m3/年，其中干流取水许可指标为3.41亿m3/年，即洛阳市黄河干流可供水量为3.41亿m3/年。

2.2 新安提黄二期工程取水指标分析

小浪底库区新安提黄二期工程的取水指标的落实取决于黄河干流取水许可总量控制指标、黄委已发放的取水许可证总取水量、黄委近年来批复的洛阳市相关建设项目取水量及洛阳市人民政府对新安提黄二期工程取水指标的承诺。

洛阳市黄河干流取水许可总量控制指标为3.41亿m3/年，黄委颁发的干流取水许可证总许可水量为0.6035亿m3/年，经黄委审批的台塑洛阳孟津电厂一期3×600MW工程取水量为0.238亿m3/年，则洛阳市尚剩余2.5685亿m3取水指标。小浪底库区新安提黄二期工程年提水量0.3168亿m3/年，可以在洛阳市剩余的黄河干流取水许可指标之中解决。

洛阳市人民政府已同意新安提黄工程取用黄河水的指标占用河南省人民政府分配给洛阳市的黄河干流取水许可指标;因此，小浪底库区新安提黄二期工程取水指标是有保证的。

3 取水保证程度分析

因小浪底库区新安提黄工程引水量相对小浪底水库库容较小，取水保证程度分析主要考虑库区水位、河床高程和设计取水最低水位。提黄二期工程渠首一级泵站引水最低水位为242.0m;“0”级泵站采用浮船式活动泵船布置，运行区间为库水位215.0～241.5m之间。

取水保证程度的分析主要以小浪底水库工程招标设计阶段采用的1919年7月～1975年6月系列组合的6个50年系列水沙条件的逐月运行水位为基础开展工作。分析思路为:在对“0”级泵站站址处高程变化进行预测的基础上，结合2003～2007年畛水河部分断面河床最低点高程实测统计值，对1919年7月～1975年6月长系列组合的6个50年系列水沙条件的逐月运行水位进行统计分析，以确定二期工程的取水保证程度。

3.1 “0”级泵站站址处高程变化预测

根据黄河小浪底库区水文泥沙淤积测验断面布设图，“0”级泵站站址附近设有9断面(王家坡)，一级泵站站址附近布置有畛水河10断面(窑湾)。论证统计的2003～2007年畛水河部分断面河床最低点高程见表1。选用浑水明流倒灌淤积形成的倒锥体淤积高差计算公式预测的“0”级泵站站址河床高程变化成果见表2。

表1 2003～2007年畛水河部分断面河床最低点高程实测值统计

表2 “0”级泵站站址高程变化预测成果

3.2 取水保证程度分析

当库区水位达到一级泵站站址高程242.0m时，一级泵站开始取水，因此按“0”级泵站站址高程进行取水保证程度分析即可。经前分析，“0”级泵站站址高程是随着畛河河床淤积而不断变化的。当小浪底水库运用组合水位高于前述分析所得的“0”级泵站站址的变化高程(表2)并且高于“0”级泵站最低取水水位(表1)时，可以认为取水得到保证;反之，取水遭到破坏。

小浪底水库工程招标设计阶段采用的1919年7月～1975年6月系列组合的6个50年系列中的1950年7月～1975年6月+1919年7月～1944年6月系列为相对丰水丰沙系列，1950年7月～1975年6月+1950年7月～1975年6月系列为丰水丰沙年多系列，与平均来水来沙情况偏差较大，因此本文采用其他4个代表系列分析二期工程的取水保证程度。经分析，二期工程在汛期的取水保证率大致为59.7%～76.3%，非汛期大致为83.8% ～94.1%。参见表3。

针对新安提黄二期工程在汛期取水保证率较低的情况，本文建议二期工程应采取一定措施，如:配备挖泥船，在取水困难时疏浚河道，以提高二期工程的取水保证程度。同时新安县应尽快制订切实可行的应急供水预案，在二期工程发生供水困难状况时，启动封存的地下水水源，保障城镇和农村的生活生产用水需求。

表3 小浪底库区新安提黄二期工程取水保证程度分析成果表

4 水质保证程度分析

根据2004～2008年黄河水资源质量月报分析成果，小浪底沙沃断面水质较好，2004～2008年仅超标6次，超标因子主要为化学需氧量和氨氮。

黄河水资源保护科学研究所曾在2007年2月9日，在“0”级泵站处库区采集水样进行水质分析，结果表明“0”级泵站处地表水符合Ⅲ类水质要求。库区畛河支流区域内现场也未发现有渔船、游船停泊。尽管如此，也需要加强库区水资源保护工作，建立应对小浪底库区突发性水污染事件时的城市生活供水应急机制，以保障供水卫生安全。