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文得根水库与绰勒水库联合兴利调度方案探析

2017-12-20张彦东樊祥船陶晓磊张轶臣

东北水利水电 2017年12期
关键词:供水用水水位

张彦东,樊祥船,陶晓磊,张轶臣

文得根水库与绰勒水库联合兴利调度方案探析

张彦东,樊祥船,陶晓磊,张轶臣

(中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春 130021)

引绰济辽工程建成后,通过文得根水库与绰勒水库联合调度,可优化绰尔河流域的水资源配置,提高河道生态用水保障程度,提高区域供水能力,保证在满足本流域各业用水的前提下向外流域调水,实现工程效益最大化,文章对文得根水库与绰勒水库联合兴利调度方案进行了初步研究,并对联合调度效果进行了初步分析。

文得根水库;绰勒水库;联合调度;供水保障;引绰济辽

1 联合调度的基本条件与技术思路

1.1 工程建设条件与任务

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20.89×108m3。

文得根水利枢纽工程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,是引绰济辽工程的水源工程。正常蓄水位377 m,死水位351 m,总库容19.64×108m3,兴利库容15.18×108m3,电站装机容量36 MW,其开发任务为自绰尔河引水至西辽河,向沿线城市和工业园区供水,结合灌溉,兼顾发电等综合利用。

绰勒水利枢纽工程地处于绰尔河中下游交接处,坝址位于兴安盟扎赉特旗音德尔镇上游20 km处,是绰尔河流域内已建成的一座大型水库。正常蓄水位230.5 m,死水位223.8 m,总库容2.6×108m3,兴利库容 1.54×108m3,防洪库容 0.31×108m3,电站装机10.5 MW,工程建设的主要任务以灌溉为主,结合防洪、发电等综合利用。

1.2 联合调度的目标

引绰济辽工程建成后,通过文得根水库与绰勒水库联合调度,优化绰尔河流域的水资源配置,提高河道生态用水保障程度,提高区域供水能力,保证在满足本流域各业用水的前提下向外流域调水,实现工程效益最大化。

1.3 联合调度的技术思路

1)根据绰尔河已建及新建工程特点,由调节能力强的文得根水库补充调节能力弱的绰勒水库;

2)充分考虑绰尔河流域生活、生态、生产的需求,加强水量应急调度能力;

3)根据绰勒水库以下区间径流、农业灌溉用水及生态用水要求进行供需平衡计算,平衡缺水作为绰勒水库的供水目标;

4)以文得根至绰勒水库区间径流作为绰勒水库的入库径流,对绰勒水库进行调节计算,下游缺水由文得根水库进行补偿;

5)文得根水库在满足绰尔河流域生活、生态、生产用水的前提下,向外流域调水,当连续枯水年,文得根水库入库流量小于生态流量时,水库不蓄水,按照来流下泄。

2 联合调度

2.1 径流调节计算原则

1)采用长系列法进行水库调节计算,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;

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%;

3)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,确定绰尔河文得根坝下河段生态流量过程,见表1。

表1 绰尔河文得根坝下河段生态流量m3/s

2.2 调度原则

2.2.1 文得根水库

引绰济辽工程是在满足本流域生活、生态、生产用水的前提下,向外流域调水,引绰济辽调水控制的启动条件,以绰尔河上游来流和文得根水库水位的组合信号进行判断。文得根水库兴利调度图,见图1。

图1 文得根水库兴利调度图

1)当水库水位位于保证供水区时,下游农业及生态正常供水,调水流量为15.48 m3/s,不启动红线控制;

2)当水库水位位于减少供水Ⅰ区,此时,文得根下游农业按需水的50%供水,调水相应减少,调水流量为12.26 m3/s;

3)当水库水位位于减少供水Ⅱ区,水位在死水位以上时,文得根下游农业按需水的50%供水,为减小对下游生态的影响,调水进一步减少,调水流量为5.03 m3/s;

4)当水库水位位于减少供水Ⅱ区,且水位接近死水位,当提前3 d水文预报来流量大于下游农业用水要求的50%及生态控制流量时,调水流量为5.03 m3/s;

5)当水库水位位于减少供水Ⅱ区,且水位接近死水位,当提前3 d水文预报来流量小于下游农业用水要求50%或生态控制流量时,停止调水。

实际运行中,可根据积累的经验对起动条件进行优化调整。

2.2.2 绰勒水库

绰勒水库的主要任务以灌溉为主,结合防洪、发电等综合利用,在满足下游防洪要求的前提下,其调度运行的一般原则是:

1)当绰勒水库在死水位以上运行时,绰勒水库根据下游需水要求进行放流。当水位低于正常蓄水位时,根据来水及用水情况进行蓄水;当水库达到正常蓄水位,并且来水仍大于下游供水要求时,水库弃水。

2)若绰勒水库水位已降至死水位,且水库来水小于下游供水要求时,绰勒水库维持死水位,下游供水不足部分由文得根水库补足。

2.3 水库联合调度原则

绰尔河流域农业灌溉用水主要集中在绰勒水库下游,联合调度文得根水库和绰勒水库,充分利用文得根水库的多年调节性能及绰勒水库的反调节功能。文得根水库根据绰勒水库调节情况进行补偿调节,提高下游供水的保证程度。水库联合调度运行一般原则是:

1)首先由绰勒水库根据下游需求进行调节,当绰勒水位在死水位以上运行时,文得根水库按满足坝下河段生态流量放流,多余水量蓄入库中。

2)当绰勒水库降至死水位,供水不足时,文得根水库按坝下河段生态流量及绰勒水库调节缺水放流。

3)在文得根水库满足下游用水的前提下,向外流域调水,当文得根水库降至死水位,且水库来水小于下游用水要求时,水库停止调水。

3 联合调度对下游供水保障分析

联合调度文得根水库和绰勒水库,充分利用文得根水库的多年调节性能及绰勒水库的反调节功能。文得根水库为多年调节水库,调节库容15.18亿m3,在一般的偏枯年份或枯水年,联合调度绰勒水库对下游生态及农业供水的作用不大,但是在连续枯水年时,充分利用绰勒水库的1.54亿m3调节库容,对下游生态及农业供水有着显著作用。

分析连续枯水年条件下,文得根水库与绰勒水库联合调度对下游生态流量保障的贡献。工况一,在连续枯水年(1999—2004年),文得根正常蓄水位377 m,文得根水库与绰勒水库联合调度,在满足供水保证率条件下,可保障下游生态流量及农业用水要求。工况二,在连续枯水年(1999—2004年),文得根正常蓄水位377 m,在满足供水保证率条件下,如不考虑绰勒水库联合调度,经调节计算,在连续枯水年中有19个月生态流量得不到满足,其中有4个月存在河口段面断流的情况,并且农业灌溉用水也不能完全满足。

在文得根水库正常蓄水位377 m时,文得根水库与绰勒水库联合调节,在连续枯水年当天然来水小于生态控制流量时,按天然来水下泄,按此原则控制的前提下,受水区供水保证率及文得根下游农业用水刚刚能够满足,如继续降低文得根水库的正常蓄水位,则供水保证率及生态均得不到满足。

4 结语

引绰济辽工程建成后,通过文得根水库与绰勒水库联合调度,对于优化绰尔河流域的水资源配置,提高河道生态用水保障程度,提高区域供水能力,有着重要作用,可以保证在满足本流域各业用水的前提下向外流域调水,实现工程效益最大化。

TV68 < class="emphasis_bold"> [文献标识码]B

B

1002—0624(2017)12—0039—03

2017-07-08

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