大藤峡水利枢纽水资源配置功能分析

刘喜燕，席望潮

（中水珠江规划勘测设计有限公司，510610，广州）

一、大藤峡水利枢纽水资源配置保障对象及需求分析

大藤峡水利枢纽位于珠江流域西江水系黔江干流， 控制流域面积19.86 万km2， 水库正常蓄水位61.00 m，汛期限制水位（死水位）47.60 m，水库总库容34.79 亿m3，防洪库容15 亿m3，船闸规模为3 000 t 级。 大藤峡水利枢纽建成后与流域其他骨干水库联合调度，可有效调控西江干流枯水期径流， 保证河道生态环境流量，增加枯水期流量，抑制咸潮上溯，保障澳门、西江中下游及珠江三角洲地区供水安全。

1.水资源配置保障对象

根据水利部对大藤峡水利枢纽工程初步设计的批复，大藤峡补水压咸任务为“保障澳门、西江中下游及珠江三角洲地区供水安全”。 大藤峡水利枢纽的水资源配置主要目标是西江下游及珠江三角洲地区，而处于河口最下游的澳门、珠海供水系统受咸潮影响程度最大，因此确定大藤峡水资源配置保障主要计算目标为澳门、珠海供水系统。

2.珠澳供水系统需求分析

（1）以往规划预测成果

2006 年完成的《保障澳门、珠海供水安全专项规划报告》（以下简称《专项规划》） 中对珠海和澳门2020年需水进行了预测。

《专项规划》 中珠海市需水分为基本方案和强化节水方案。 基本方案以现状用水水平与节水水平，在保持现有节水力度并考虑技术进步等因素适度增长情况下，预测年需水量为9.79 亿m3，日均需水量为268 万m3/d，其中东区为89 万m3/d。 强化节水方案指在考虑资源环境约束条件和水资源供给条件基础上, 采用强化节水减污措施、合理调整产业结构、大力提高用水水平和用水效率前提下，进行需水预测，预测年需水总量为6.08亿m3， 日均需水量为167 万m3/d，其中东区为77 万m3/d。 报告推荐采用强化节水方案的预测成果。

《专项规划》 中澳门需水预测采用澳门方提供的预测成果，为一般节水条件下， 预测2020 年总需水量为1.32 亿m3，日均需水量为36 万m3/d。

2009 年完成的《珠江流域及红河水资源综合规划》中，预测2030 年澳门需水量为1.46 亿m3， 日均为40 万m3/d，珠海市总需水量（不含农业）为7.85 亿m3，日均为215 万m3/d。

（2）珠海市需水预测

根据珠江第三次水资源调查评价成果， 珠海市2016 年供用水总量为5.10 亿m3， 其中农业用水量8 017万m3，工业用水量13 370 万m3，生活用水量28 988 万m3，人工生态与环境补水量642 万m3。2016 年珠海东区平均供水规模68 万m3/d， 供水系统向澳门平均供水规模28 万m3/d。

根据《广东省人民政府办公厅关于印发广东省实行最严格水资源管理制度考核办法的通知》， 珠海市2016—2030 年年用水总量控制目标为6.84 亿m3。

2009 年8 月国务院正式批准实施《横琴总体发展规划》，将横琴岛纳入珠海经济特区范围，要逐步把横琴建设成为“一国两制”下探索粤港澳合作新模式示范区。规划按照“把横琴建成珠三角节水型城市建设的示范区”的要求，采用强化节水方案，预测2030年需新增用水20 万m3/d。 考虑用水总量控制指标及横琴岛发展预测2030年珠海东区需水规模为84 万m3/d。

（3）澳门需水预测

澳门需水预测由澳门方面提供，其预测方法与珠海市不同，预计2030年澳门总需水量为1.28 亿m3，日均需水量为35 万m3/d。

（4）珠澳供水系统总需水量

根据以上预测成果，2030 年珠海东区日均需水量为84 万m3/d， 横琴岛需水量为20 万m3/d， 澳门日均毛需水量为35 万m3/d， 因此由珠澳供水系统承担的供水范围 （珠海东区、横琴、 澳门）2030 年平均日用水规模为139 万m3/d。

二、大藤峡水利枢纽水资源配置计算

1.计算方法

（1）长系列逐月计算

各断面以上用水消耗量按水资源综合规划耗水成果扣除；上游各骨干水库按调度图调度规则进行调节计算；大藤峡水利枢纽不进行水资源配置调度；由上游至下游进行径流调节计算，得出西北江三角洲入口断面思贤滘的长系列逐月径流过程，针对思贤滘径流过程，进行大藤峡水利枢纽补水压咸调节计算，得出大藤峡调度后思贤滘径流过程。

（2）典型年计算

由思贤滘径流过程选取不同频率典型年，对各典型年各断面和测站逐日实测流量进行工程和耗水还原，得出天然逐日流量过程，再由上游往下游逐个单元进行计算。 计算时考虑规划水平年的用水消耗及工程建设情况，各骨干工程均按调度图进行调度。 大藤峡补水计算针对思贤滘进行，在每个月（阴历）初一至初七、十五至二十一大潮转小潮期间补水压咸，使思贤滘流量达到2 500 m3/s，其他时间可按生态流量2 200 m3/s 补水。

2.计算条件

（1）径流系列

为包含1954—1955 年枯水年及最近几个咸潮影响较重的枯水年，采用1954—2010 年长系列进行逐月调节计算。 主要控制站和参证站包括天生桥、天峨、武宣、百色、梧州、石角、思贤滘（马口+三水）水文站径流资料。

（2）上游用水消耗

珠江水资源综合规划水资源供需平衡是以三级区套地 （市） 为基本单元，按照长系列（1956—2000 年）进行逐月计算， 平衡时计算各单元不同水平年供水量及消耗量。 设计水平年径流按照水资源综合规划2020 年长系列用水消耗量进行扣除。 对2001—2010 年未进行耗水还原的年份按相近年型扣除水平年新增耗水量。

（3）思贤滘河道内需水要求

①生态流量。 根据《珠江流域及红河水资源综合规划》，西江梧州、北江石角以及西北江三角洲思贤滘三个控制断面的非汛期生态环境流量分别为1 800 m3/s、250 m3/s、2 200 m3/s。

②通航流量。 交通部珠江航务管理局以及广西航运部门要求近期将梧州断面航运基流提高到1 600 m3/s、北江飞来峡水利枢纽的航运基流提高到200 m3/s（原设计为190 m3/s），加上区间汇流， 则思贤滘断面近期的航运流量应不小于2 000 m3/s，将来希望结合流域水资源调配进一步提高西江下游枯水期流量，以保障航道畅通。

③压咸流量。 从2005 年以来珠江流域连续多次实施流域压咸补淡应急调水的效果来看，大潮转小潮期思贤滘流量达到2 500 m3/s 左右时，可满足澳门、珠海、中山、广州的供水要求， 水环境容量亦相应得到极大改善。据此， 取思贤滘压咸流量为2 500 m3/s，相应梧州、石角等主要控制站点的下泄流量分别为2100m3/s、250m3/s。

（4）大藤峡坝址最小生态环境流量

根据武宣站径流资料，采用近10年最枯月平均流量法分析坝址最小生态环境流量为625 m3/s， 采用长系列年最枯月平均流量的Q90 法计算分析的坝址最小生态环境流量为660 m3/s。 综合两种计算方法的成果，推荐暂采用最小生态环境流量660 m3/s。

3.计算结果

（1）长系列逐月计算结果

以马口+三水（即思贤滘）流量不小于2 500 m3/s 为控制条件， 通过长系列逐月调节计算得出马口+三水不同缺水年份的缺水量情况。 从中可见， 龙滩正常蓄水位375.00 m 方案，大藤峡工程未建，西江主要骨干水库按发电调度调节后思贤滘月平均流量满足压咸流量2 500 m3/s 的保证率为65%；生态流量2 200 m3/s（按年最枯10 天平均流量计） 保证率不足70%，均未达到规划目标要求。

大藤峡建成后设置15 亿m3调节库容， 按等流量长系列逐月调节计算，结果表明，可使压咸流量保证率达93%，生态流量保证率达97%。 按典型年逐日流量，分压咸时段满足压咸要求、非压咸时段满足生态流量要求进行调节计算，则压咸流量与生态流量保证率分别可达到97%、95%。

（2）典型年计算结果

为更加合理地确定大藤峡枢纽设置的15 亿m3调节库容水资源配置作用，考虑到一方面枯水期月水量仍存在日不均匀性，另一方面下游河道生态及河口压咸的最小流量是按日要求的，因此还需在长系列逐月流量系列调节计算的基础上进行典型年逐日调节计算分析，以进一步确定大藤峡水资源配置作用及对发电的影响。 从长系列逐月计算思贤滘缺水量统计结果中选取保证率75%、80%、90%、95%、97%典型年进行枯水期补水的逐日调节计算，成果统计见表1。

由表1 可见，大藤峡水利枢纽可使思贤滘的压咸流量保证率达到97%。因只有来水偏枯年份才需要大藤峡补水，调度历时为2～6 个月，一

般来水越枯调度时间越长， 且所有

水量都是经电站发电后下泄， 调度期间还可间断回蓄。 由于大藤峡水利枢纽承担的水资源配置任务不是每年运用，平均约4 年运用一次（来水枯于75%时），而且只影响电站发电水头， 因此大藤峡承担水资源配置任务对枢纽本身发电影响不大，

按频率法计算多年平均发电量仅减少1 861 万kWh。

表1 大藤峡典型年水资源配置成果统计

表2 大藤峡水资源配置调度规则

三、大藤峡水利枢纽水资源配置调度规则

根据2005 年以来流域枯水期水量调度实施的成功经验， 大藤峡水利枢纽的枯水期水资源配置调度，可在每年的10 月—次年2 月枯水季期间，根据坝址上游武宣、郁江贵港、蒙江太平、北流江金鸡和桂江京南等5 个测站实测流量测报梧州站流量进行水库水量调度, 调度规则见表2。

①若在各月（阴历）二十八至初四和十二至十八需要压咸时期，5 个测站测报的梧州站流量小于压咸流量2 100 m3/s，大藤峡加大泄量以满足梧州站压咸流量要求；若5 个测站测报梧州站流量大于2 100 m3/s，且大藤峡水位低于正常蓄水位61.00 m 时，大藤峡水库在满足梧州站流量大于2 100 m3/s 的前提下减小下泄量，水库回蓄，下泄量不小于航运基流700 m3/s。

②若在每月（阴历）非压咸时段内5 个测站测报梧州站流量小于1 800 m3/s，大藤峡加大泄量满足梧州站生态流量要求； 若5 个测站测报梧州站流量大于1 800 m3/s 且大藤峡水位低于正常蓄水位61.00 m 时，大藤峡水库在满足梧州站流量大于1800 m3/s前提下减小下泄量，水库回蓄，下泄量不小于航运基流700 m3/s。