文得根水库供水生态及水库规模关系分析

张彦东,樊祥船,陶晓磊

(中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春130021)

文得根水库供水生态及水库规模关系分析

张彦东,樊祥船,陶晓磊

(中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春130021)

引绰济辽工程是一项大型的跨流域调水工程,水源工程文得根水库的规模取决于外调水量及该流域用水量,文章在该流域的生活、生产用水完全满足的基础上,通过多方案计算,分析了水库规模、外调水及生态用水三者之间的相互关系.

引绰济辽;文得根水库;生态流量;供水保证率

1 工程概况

绰尔河发源于大兴安岭山脉的吉尔达山,跨内蒙古、黑龙江两省区,流经内蒙古自治区牙克石市、扎兰屯市、科右前旗、扎赉特旗,黑龙江省龙江县、泰来县,在江桥水文站上游9 km处汇入嫩江,全长501.7 km,流域总面积为17 736 km2,总落差907 m.绰尔河流域多年平均径流量为20.89X108m3.

引绰济辽工程是一项从嫩江支流绰尔河引水到西辽河,向沿线城市及工业园区供水的大型引水工程.水源工程文得根水利枢纽地处嫩江支流绰尔河流域中游,坝址位于内蒙古自治区兴安盟扎赉特旗音德尔镇上游90 km处,是绰尔河流域的骨干性控制工程.输水工程全长389.71 km,起点为文得根水库,自北向南穿越洮儿河、霍林河,采用自流的方式输水,最终到达西辽河干流通辽市的莫力庙水库.

2 研究目的

引绰济辽工程是一项大型的跨流域调水工程,向外流域调水按照本地区生活、生态、生产用水优先的原则,在满足本流域三生用水的前提下,向外流域调水.

水源工程文得根水库的规模取决于外调水量及该流域用水量,这次研究,是在该流域的生活、生产用水完全满足的基础上,通过多方案计算,分析水库规模、外调水及生态用水三者之间的相互关系.文中供水保证率专指受水区用户的供水保证率.

3 边界条件及原则

3.1 生态环境需水量

根据绰尔河敏感目标及其生态需水要求,结合自然水文情势过程,以及近10年实测日流量过程,确定绰尔河文得根水库坝下河段月均生态流量,见表1,该生态流量过程中包含4月、5月及7月分别刺激冷水性鱼类和温水性鱼类产卵的涨水过程.河道内生态供水,以文得根水利枢纽坝址、绰勒坝址、两家子水文站、绰尔河河口为控制断面.

3.2 径流调节计算原则

1)采用1956-2010年55年长系列径流资料,进行水库调节计算,文得根水库、绰勒水库联合调节,向外流域调水按照该地区生活、生态、生产用水优先的原则,在满足本流域三生用水的前提下,向外流域调水.

2)绰尔河流域农业灌溉的保证率为75%,破坏深度为正常供水的50%.

4 计算方案

1)工况1:在同等满足下游生态用水及供水保证率的前提下,分析水库规模与外调水规模之间的相互关系,拟定3个方案进行计算分析.

表1 绰尔河流域各控制断面生态环境流量表 m3/s

2)工况2:在相同外调水量及供水保证率的前提下,分析下游生态流量控制原则的变化对水库规模的影响,拟定2组方案进行计算分析.

在对于枯水年生态流量的控制原则上,采用两种控制原则:①各断面生态流量严格按照生态需水控制,当天然来水小于生态控制流量时,由水库补足生态流量;②在枯水年,当天然来水小于生态控制流量时,按天然来水下泄.

3)工况3:在同等满足下游生态供水的前提下,分析供水保证率与水库规模的关系,拟定2个方案进行计算分析.

5 计算成果分析

根据拟定的计算方案及计算原则,对文得根水库进行长系列调节计算,计算成果见表2.

根据工况1三个方案的计算成果,在同等满足生态及供水保证率要求的前提下,方案间文得根水库的调节库容分别增加1.05亿m3、1.09亿m3,相应的调水量分别增加0.17亿m3、0.17亿m3,水库的规模与外调水量之间存在一定的规律,基本上调节库容增加7.4%左右,则外调水量相应可增加3.9%左右.

根据工况2四个方案的计算成果,方案1、方案2满足供水保证率95%,方案3、方案4满足供水保证率92%;方案1、方案3完全满足生态,方案2、方案4则按当天然来水小于生态控制流量,按天然来水下泄原则进行控制.方案1与方案2之间调节库容相差3.6亿m3,方案3与方案4之间调节库容相差3.57亿m3,两组数据方案间的调节库容差值基本一致.通过对比分析,在水库调水规模及供水保证率一定的情况下,生态流量的控制原则变化对水库规模的影响较大.

表2 不同工况下文得根水库调节成果统计表

根据工况3两个方案的计算成果,在同等满足生态用水的情况下,供水保证率对水库规模的影响极大,如供水保证率由92%提高到95%,则水库兴利库容增加5.96亿m3,占比39%.

6 结语

这次计算分析采用1956-2010年径流系列,绰尔河流域2000年之后遭遇连续枯水系列,为保障供水及生态要求,文得根水库需要较大的调节库容,特别是1999年至2005年为连续特枯年份,水库需要连续补水6年.供水保证率及生态供水的控制原则对水库规模影响很大,在满足规程规范要求保证率的情况下,综合考虑工程技术可行性及经济合理性,生态流量的控制原则应根据工程的实际情况及对下游生态的影响进行具体分析,对于文得根水库来说,当天然来水小于生态控制流量时,宜选择按天然流量下泄.

TV12 < class="emphasis_bold">[文献标识码]B

B

1002-0624(2017)11-0037-02

2017-08-20