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

张彦东，樊祥船，陶晓磊，张轶臣

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。