响水水库初步设计水库兴利调度分析

摘 要：响水水库为多年调节的水库，工程建设任务主要是灌溉供水和人畜用水，不承担下游防洪任务，属于小[1]型多年调节水库。不同保证率条件下的来水量和用水量计算结果表明：在P=50%条件下，月末蓄水范围为4.5万m3-115万m3，对应蓄水水位为1528.000m-1564.000m万m3；在P=75%条件下，月末蓄水范围为10.2万m3-114.7万m3，对应蓄水水位为1528.000m-1563.800m。响水水库其经济指标较为优越，具有良好的水资源开发利用条件。

关键词：响水水库；兴利调度；径流分析

1 工程概况

响水水库（烟水配套水源工程）位于潘家庄镇夏溪村，与潘家庄镇相距约10.8km，与兴仁县相距约22km。水库坝址距下游白家冲约1.77km，坝址以上流域集水面积2.77km2、主河道长2.76km、主河道坡降8.3%，多年平均流量为0.06m3/s。响水水库是以灌溉烟田为主，兼顾人畜饮水的小[1]型水源工程。

2 水库兴利调度分析

响水水库为多年调节的水库，为合理解决水库天然来水与用水之间的矛盾，使水库尽可能发挥应有的效益，需要编制水库兴利调度计划。

2.1 水库运行方式

响水水库正常蓄水位1564m，正常蓄水位以下库容115万m3，死水位1536m，死水位以下库容3.6万m3，兴利库容109.4万m3（死水位以上泥沙淤积量为1.94万m3），库容系数58.1%，为多年调节水库。水库供水任务依次为灌溉供水和人畜用水，不承担下游防洪任务。

响水水库运行方式根据来水量、用水量及水库调节性能确定。根据径流调节计算章节分析结果，在保证率P=95%的情况下，相应枯水年入库径流量不能满足需水量要求，水库调节性能为多年调节。

根据径流分析计算结果，丰水期为5月～10月，枯水期为11月～次年4月，相应的蓄水期为5月～10月，供水期为11月～次年4月。水库从5月初开始蓄水，直至蓄到正常蓄水位1564m，富余水量通过溢洪道下泄。每年10月份开始供水，水库水位逐渐下降，直到4月末库水位降到最低，因水库具有多年调节能力，多数年份未运行至死水位，为保证供水安全，当供水期末水库仍未运行到死水位时，多月来水量储蓄到水库中。当来水量小于P=95%的设计径流量时，水库首先保证人蓄正常供水，再考虑适度灌溉供水，灌溉用水允许缩减50%；当来水量小于P=80%的设计径流量且大于P=95%的设计径流量时，水库首先保证人畜正常供水，灌溉用水缩减26%。

2.2 生态水下放措施

为了便于工程管理，提高工程措施实用性，响水水库生态用水和灌溉、生活用水采用同一取水口，生态基流管连接于取水口出口处，采用直径0.10m的钢管，并设置控制阀，设计生态基流流量0.006m3/s。取水口进口底板高程为1533.30m，高于淤沙高程1531.32m，满足取水要求。水库蓄水初期通过泵站提水下放生态环境用水。

2.3 初期蓄水计划

根据施工组织设计规划，响水水库总工期26个月，其中工程筹建期5个月，工期为第一年1月～5月，工程准备期4个月，工期为第一年6月～9月，主体工程施工期19个月，工期为第一年10月～第三年4月，水库初期蓄水时间为第三年5月初。响水水库为多年调节水库，根据《水库调度设计规范》（GB/T50587-2010），水库初期蓄水入库径流保证率按P=75%和P=50%计算，为保证下游生态用水要求，蓄水期间下放生态用水流量为0.006m3/s。

根据径流计算结果，响水水库坝址多年平均天然径流量为0.06m3/s，年径流变差系数Cv=0.32，P=50%年径流流量为0.058m3/s，P=75%年径流流量为0.046me/s。根据长系列径流计算成果，1976～1977年平均流量为0.057m3/s，5～10月平均流量为0.095m3/s，与P=50%径流接近，本次设计以1976～1977年作为P=50%典型年进行初期蓄水计算。1974～1975年平均流量为0.048m3/s，5～10月平均流量为0.086m3/s，与P=75%径流接近，本次设计以1974～1975年作为P=75%典型年进行初期蓄水计算。设计典型年来水量过程按同频率法计算（蓄水起始时间为5月，因此采用汛期同频率缩放）。初期蓄水阶段只考虑生态用水、设计灌溉用水和人畜用水，蓄水位低于死水位时，只考虑生态用水。

2.3.1 P=50%保证率条件蓄水分析

响水水库P=50%保证率条件下，由于响水水库为多年调节水库，水库初期蓄水不考虑供水，扣除生态用水和库损，直到蓄至正常蓄水位时，开始供水，从初期蓄水预测，水库蓄至死水位需要7.3天，蓄至正常蓄水位时需要131.9天。响水水库P=50%初期蓄水计算结果表明：来水量中：平均流量范围为0.01m3/s-0.26m3/s，最大是8月3日。径流量范围为2.98万m3-24.6万m3，最大是8月3日；用水量中：灌溉用水量范围为0万m3-4.60万m3，最大是4月。人畜用水范围为0万m3-3.2万m3s。生态用水范围为0.52万m3-1.6万m3；库损失范围为0.315万m3-0.977万m3；月末蓄水范围为4.8万m3-115万m3，对应蓄水水位为1528.000m-1564.000m，弃水量为0-9.7万m3，其中9月弃水量最大。

2.3.2 P=75%保证率条件蓄水分析

响水水库P=75%保证率条件下，由于响水水库为多年调节水库，水库初期蓄水不考虑供水，扣除生态用水和库损，直到蓄至正常蓄水位时，开始供水，从初期蓄水预测，水库蓄至死水位需要3.7天，蓄至正常蓄水位时需要367.9天。响水水库P=75%初期蓄水计算结果表明：来水量中：平均流量范围为0.01m3/s-0.23m3/s，最大是6月3日。径流量范围为2.43万m3-20.0万m3，最大是6月3日；用水量中：灌溉用水量范围为0万m3。人畜用水范围为0万m3。生态用水范围为0.52万m3-1.6万m3；库损失范围为0.315万m3-0.977万m3；月末蓄水范围为10.2万m3-114.7万m3，对应蓄水水位为1528.000m-1563.800m，弃水量为0万m3。

根据蓄水计算结果，P=50%平水年蓄至正常蓄水位需要131.9d（5月1日至9月9日），P=75%偏枯水年蓄至正常蓄水位需要367.9d（5月1日至次年5月3日）。

2.4 兴利运行调度

响水水库为多年调节水库，根据《水库调度设计规范》（GB/T 50587-2010）规定，水库调度线采用长系列资料绘制。根据长系列兴利调节计算成果蓄水过程，将长系列中95%和80%供水设计保证率以内年份同月蓄水位点绘在一起，其上包线为保证供水线，95%供水保证率下包线为95%降低供水线，80%供水保证率下包线为80%降低供水线。兴利调度蓄水计算表明：为保证水库正常运行，水库运行水位应在1559m以上。

3 结束语

新建响水水库调节年水量分配，对于优化区域水资源配置，保障当地重点工业项目发展和支撑盘县响水镇经济发展具有举足轻重的作用，将解决18300亩烟地、300亩稻田的灌溉用水，能有效缓解当地工程性缺水的需要，为下游农村人畜供水，改善当地生产生活条件，提高烟区抵御自然灾害能力，促进当地社会经济可持续发展作用较显著。

参考文献

[1]贵州中水建设管理股份有限公司.兴仁县响水水库（烟水配套水源工程）初步设计报告[R]，2013.

作者简介：李茂斌（1989，11-），男，贵州思南人，本科，工程师，主要从事水利水电工程水文与水资源设计工作。