乌鲁瓦提水利枢纽工程运行效果评价

吴 萌

(新疆水利水电勘测设计研究院,乌鲁木齐 830000)

1 工程概况

乌鲁瓦提水利枢纽工程位于新疆和田地区和田县境内，工程于1995年8月开工，2009年9月完成竣工验收[1-2]。水库总库容3.34亿m3，正常蓄水位1 962.00 m，死水位1 924.00 m，调节库容2.243亿m3(原始库容)。根据1991年中华人民共和国水利部对《乌鲁瓦提水利枢纽工程初步设计报告》批复成果，该工程的主要任务为：在和田河向塔里木河干流的供水水量保持10.57亿m3的前提下[3-5]，以解决灌区春灌用水为主，并结合发电和防洪等综合利用要求。

2 工程运行评价的必要性

一方面，对标初设报告中提出的工程建设任务，有必要对近20 a水库的运行情况进行总结分析，结合和田河流域现状存在的问题，以利于更好地指导水库今后的调度运行，满足流域发展形势的需求。另一方面，玉龙喀什水利枢纽工程作为国务院近期实施的172项重大水利工程之一，已列入前期建设计划。为更好地指导玉龙喀什水利枢纽工程的设计工作，有必要对和田河流域现状情况尤其是已建水利枢纽工程的运行效果进行较为全面的评价，从而使拟建工程更好地服务于流域经济社会发展。

3 工程运行效果评价

3.1 生态输水效果评价

乌鲁瓦提水利枢纽工程建成后，塔河近期综合治理也随之开展。2008年以后近期综合治理提出的节水项目逐步实施完成，根据实测资料分析，丰、平、枯水年肖塔断面实际收到的水量，与《和田河流域节水改造工程五年实施方案》[6]确定的相关关系式中肖塔断面应收到的水量相比，丰水年、平水年、枯水年收到的水量分别减少5.3%、49.3%和56.7%，均小于按“五年实施方案”中提出的相关关系收到的水量，和田河河道输水损失率较大。因此，乌鲁瓦提水利枢纽工程建设未实现和田河向塔里木河多年平均下泄生态水量9亿m3的目标要求。

3.2 灌区灌溉补水效果评价

(1) 从供水水量分析

通过对2003—2017年供水期水库出库与灌区需水进行对比分析(见表1)，乌鲁瓦提水利枢纽工程发挥灌溉效益的这15 a间，仅2004年、2009年灌溉用水无法满足要求。根据1957—2016年共60 a资料统计，乌鲁瓦提水文站P=75%来水频率下，天然年径流量为19.16亿m3[7-9]；仅农业灌溉达不到灌溉保证率(P=75%)要求的2004年、2009年天然径流量为17.53亿m3和18.83亿m3，小于P=75%来水频率下的天然径流量。因此，乌鲁瓦提水利枢纽灌溉保证程度能够满足设计要求，工程建成后极大地缓解了喀拉喀什河灌区春季缺水的矛盾。

表1 乌鲁瓦提水利枢纽工程供水期水量统计表 /亿m3

(2) 从供水过程进行分析

根据近5 a乌鲁瓦提水库供水期出库过程及灌区农业需水过程进行对比分析，灌溉期3—5月水库平均出库水量4.18亿m3，灌区灌溉需水量3.94亿m3，灌区春季用水需求能够得到满足。通过旬流量过程对比分析(见表2)，仅3月上中旬和4月上旬出库流量略小于灌区需水，其余各旬均大于需水要求。

表2 2013—2017年工程供水及灌区春季需水过程对比表

综上所述，乌鲁瓦提水利枢纽工程建成后，增加了灌溉期3—5月水库出库水量。从灌区总需水量来看，满足程度较好；但从灌区需水过程分析，仍存在个别旬水量不匹配的问题。

3.3 防洪效果评价

根据乌鲁瓦提水利枢纽工程2003—2017年共15 a最大洪水实测资料，乌鲁瓦提水利枢纽工程建成后仅有两场洪水超过20年一遇，其中最大洪峰流量为1 620 m3/s(2015年)，重现期相当于58年一遇，水库最大下泄流量为750 m3/s；次大洪水为1 294 m3/s(2010年)，重现期相当于20年一遇，水库最大下泄流量为800 m3/s；这两场洪水的水库下泄流量均小于水库坝址处限泄流量890 m3/s。从其他13场洪水来看，重现期均小于10年一遇，水库最大下泄流量175～499 m3/s，均小于水库坝址处限泄流量500 m3/s。因此，从防洪效果来看，工程建成后，水库实际防洪调度运行满足设计要求，起到了较好的削峰滞洪作用，减少了洪水对下游灌区的危害。

3.4 发电效果评价

乌鲁瓦提水电站作为和田电网的骨干调峰电源点，自建成以来承担枯水季节及夜间用电高峰期电网调峰任务，填补了和田电网缺乏骨干调峰电源点的空缺；尤其是近些年，地区建设了一定规模的光伏电站，其上网对和田电网安全运行提出了更高的要求，乌鲁瓦提水电站按照电网调度要求承担调峰任务，有效保障了光伏电站优先上网及电网的安全运行。根据2013—2017年发电量统计，电站平均年发电量3.1亿kWh，为当地经济社会发展提供了可靠的电力电量支持。

3.5 排沙运行效果评价

根据乌鲁瓦提水库2017年实测的淤积纵横断面资料，构造出水库运行20 a淤积库容曲线，经与初设阶段模型计算成果对比，水库淤积量差异不大，淤积形态均为三角洲淤积形态，实测20 a死库容淤积量较模拟成果多1 413万m3，正常蓄水位以下的淤积量多799万m3。因此，从泥沙淤积分析，水库实际运行库容淤积量较模型试验略有增多，但差异不大。

4 工程实施效果、存在问题及建议

4.1 实施效果

(1)工程建成后，极大缓解了喀拉喀什河灌区春旱缺水矛盾，对灌区保收增产、提高灌区人民生活水平起到了积极的作用。

(2)工程建成后承担向兵团第十四师224团(始称皮墨垦区)供水任务，为彻落实党中央、国务院壮大兵团在南疆实力、完善战略布局做出巨大贡献，对提升十四师维稳戍边能力具有重大现实意义和深远历史意义。

(3)通过水库对洪水的调蓄作用，减少洪水对下游灌区防洪保护对象的威胁，保证了灌区居民生命财产安全，减轻了灌区农民防洪负担。

(4)为和田地区经济和社会发展提供电力电量支持，承担系统调峰任务，缓解了和田地区调峰电源点匮乏的局面。

4.2 存在的问题及建议

(1)乌鲁瓦提水利枢纽工程并未设置专门的生态库容，其水库调度运行是按灌溉、发电、防洪功能进行调度。和田河河道输水损失率较大，工程的建设未能实现和田河向塔里木河多年平均下泄生态水量9亿m3的目标。因此，建议通过在和田河支流玉龙喀什河上修建玉龙喀什水利枢纽工程，与乌鲁瓦提水库联合调度，提高输水效率，实现和田河向塔里木河生态输水目标。

(2)乌鲁瓦提水利枢纽工程建成后，彻底解决了喀拉喀什河灌区灌溉缺水问题，但由于玉龙喀什河上无控制性工程，玉河灌区尚存在季节性缺水的问题。当时乌鲁瓦提水库设计时提出的通过乌鲁瓦提水电站发电开采地下水解决玉龙喀什河灌区缺水的问题，由于当前地下水限采的政策要求，也无法实现。因此，建议修建玉龙喀什水利枢纽工程，解决玉河灌区缺水问题。

(3)由于乌鲁瓦提水电站为和田电网的主要调峰电源点，因此，势必存在发电与灌溉矛盾的问题，造成实际水库下泄水量与灌溉用水过程线不匹配。因此，建议进一步落实 “电调服从水调”要求，在保证灌区灌溉用水水量及过程要求的基础上进行发电。

(4)从乌鲁瓦提水利枢纽工程多年实际调度运行水位来看，尚存在汛期6、7月未完全降低水位至排沙水位(死水位)调度运行的情况，造成水库泥沙淤积量增多。因此，建议水库严格执行排沙调度运行方式，尽可能减小水库泥沙淤积量，确保水库有效调节库容。

5 结 语

乌鲁瓦提水利枢纽工程的建设为和田地区“和墨洛经济区”的稳定和发展奠定了坚实的基础，极大改善了灌区春旱缺水的矛盾,有效减少了喀拉喀什河灌区洪灾损失,同时为和田地区提供电力电量支持，承担和田电力系统调峰任务，缓解了和田地区调峰困难局面。但和田河流域仍然存在无法满足向塔里木河生态输水目标、无法解决玉龙喀什河灌区灌溉缺水及水库调度运行中存在的问题。因此，建议通过在支流玉龙喀什河上修建玉龙喀什水利枢纽工程和调整乌鲁瓦提水利枢纽实际调度运行方式，解决和田河流域和工程本身运行存在的问题，支撑新疆南疆地区高质量发展。