漳泽水库汛限水位动态控制效益分析

2017-01-20徐文英

山西水利 2016年4期

关键词：兴利动态控制现行

徐文英

（山西省漳河水利工程建设管理局，山西长治 046021）

漳泽水库汛限水位动态控制效益分析

徐文英

（山西省漳河水利工程建设管理局，山西长治 046021）

漳泽水库的效益主要体现在供水方面，水库现行调度方式某些年份会发生汛期弃水，而汛末未蓄满的情况，在一定程度上影响了水库效益的发挥。开展汛限水位动态控制经济效益分析，在保证上下游防洪目标及大坝本身防洪安全的前提下减少弃水，提高兴利效益。

汛限水位；动态控制；经济效益；漳泽水库

1 概况

漳泽水库位于山西省长治市北郊，属漳卫南运河水系，是浊漳河南源干流上的一座大（二）型控制性水利枢纽工程，控制流域面积3176km2。大坝为均质土坝，总库容4.273亿m3，兴利库容1.104亿m3，100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核，主汛期汛限水位901.0m，非主汛期汛限水位901.5m，全长2514m，最大坝高22.5m。

漳泽水库控制流域的降水多集中于汛期，水库多年汛期入库径流量占全年流量的56.4%，非汛期8个月径流量仅占43.6%。因此，对漳泽水库而言，实现蓄水兴利主要集中在汛期。水库现行调度方式某些年份会发生汛期弃水，而汛末未蓄满的情况在一定程度上影响了水库兴利效益的发挥。

2 水库汛限水位动态控制经济效益分析

2.1 长系列兴利调节计算方法

长系列兴利调节计算是针对实测径流资料（年调节不少于20～30年，多年调节至少30～50年），对水库径流和时间用水过程的特征加以分析。根据水库来水量与各部门相应的用水系列，选择一确定的蓄水点（如连续丰水年的丰水期必须蓄满，或连续枯水年的枯水期必定放空）为起点，逐年逐时段进行计算，直至系列末。计算中以正常蓄水位及死水位为限制，如承担有防洪任务，在汛期要以防洪限制水位为限制。如果水库要放至死水位以下，则以死水位为限制，该年供水遭到破坏。

长系列法调节计算的基本依据是水量平衡原理。计算时段的水库水量平衡方程为W末=W初+W入-W出-W损失。其中：W末为计算时段末水库蓄水量；W初为计算时段初水库蓄水量；W入为计算时段入库水量；W出为计算时段出库水量，包括各用水部门的供水量、弃水量及水库的水量损失等。

针对每个时段，水库兴利调节结果有且仅有三种状态：时段有弃水，水库兴利任务可满足；时段无弃水，水库兴利任务可满足；时段无弃水，水库工业或农业用水发生破坏。

2.2 供水量增量计算

为了分析汛限水位动态控制方案对水库兴利效益的影响，拟定以下2个计算方案进行兴利调节计算，其中方案一为现行汛限水位分期控制方案，方案二为汛限水位动态控制方案。各方案的效益计算结果如表1所示。

表1 漳泽水库兴利调节特征指标表

实施动态水位控制方案后弃水年平均减少量为213万m3，供水量年均增量143万m3，其中工业供水年均增量55万m3，农业灌溉用水年均增量88万m3，工业用水历时保证率增加0.9%，农业灌溉用水历时保证率增加4.7%。

2.3 经济效益分析

漳泽水库在现行调度方式下洪水资源利用率较低，在前汛期、主汛期和后汛期均存在弃水而后续供水期发生供水破坏的现象。经分析，若采用汛限水位动态控制方案，前汛期、主汛期和后汛期汛限水位动态控制上线分别按902.20m，901.75m，902.20m控制，年均可减少弃水213万m3，若减少的弃水量得到充分利用，则经济效益计算如下：

静态供水价格法：按静态供水价格计算，漳泽水库现行供水价格为1.2元/m3，则漳泽水库管理局年均供水经济收入增加值为256万元。

GDP产值估算法：根据2008年水平，长治市万元GDP用水量64m3，与现行调度方式相比，漳泽水库采用汛限水位动态控制方式长治市GDP增值为3.3亿元。

工业增值估算法：根据2008年水平，长治市万元工业增加值需水定额为30～44m3，与现行调度方案相比，漳泽水库采用汛限水位动态控制方式情况下长治市工业增值约为4.84亿～7.1亿元。

2.4 社会效益分析

漳泽水库采用汛限水位动态控制方案与现行调度方案相比年均供水量增加213万m3，社会效益巨大。2008年产值是城镇居民人均生活用水量为64L/人·d，农村居民人均生活用水量为38L/人·d，漳泽水库采用汛限水位动态控制方案与现行调度方案相比，可多解决9.12万城镇居民的生活用水，或多解决15.36万农村居民的生活用水。