梅山水库旱警水位确定的分析与探讨

2023-08-03王国海

治淮 2023年7期

王国海

（安徽省六安水文水资源局，安徽六安 237000）

1 概述

受全球气候变化影响，近年来我国干旱灾害频次增加，给人们生活、生产带来严重影响。旱警水位是确定江河湖库干旱预警的重要指标，是防旱调度的重要依据。安徽省六安市位于安徽省西部，地跨淮河、长江两大流域，拥有江淮地区最重要的水库体系和举世闻名的新中国第一大灌区，被誉为江淮水塔和国家粮仓。

本文选取六安市金寨县梅山水库开展旱警水位分析，重点探讨旱警水位确定的思路和方法，并对结果进行合理性分析。

2 区域和资料情况

2.1 区域概况

梅山水库是淮河的一级支流——史河上游修建的一座大型水库，是以防洪、灌溉为主，承担金寨县城及叶集试验区的城市供水，结合发电和养鱼等综合利用的大型水利枢纽工程，最大库容为22.63 亿m3，水库调节性能为多年调节，汛限水位为125.27m，正常蓄水位为128.00m。水库兴利库容9.57 亿m3，调洪库容10.65 亿m3。死库容4.02 亿m3，对应死水位为107.07m。

梅山水库位于淮河支流史河上游的安徽省金寨县境内，东与淠河西源为邻，西与灌河隔岭为界。水库距河口130km，南北长70 余千米，东西宽40 多km，库区总面积57.84km2。水库控制流域面积1970km2，占史河总流域面积的41%。

2.2 资料情况

所用水文资料来源于安徽省六安水文水资源局整编后的刊印资料。调查收集了梅山水库相关资料如：水库特征值、供水（泄洪、灌溉、发电）、库容曲线资料等。金寨县城市供水、农业灌溉水量资料来源于《六安市水资源公报》。

3 用水需求指标

梅山水库主要承担金寨县城市供水、农业灌溉、环境生态等供水任务。用水需求主要包含以下三个方面：

3.1 城市供水

提供金寨县城与叶集区城镇居民生活用水以及工业生产用水需求，水库向城镇供水采用浮动泵房形式供水，取水泵进水口高程分别为96.3m、101.3m、96.12m。

3.2 农业灌溉

梅山水库通过史河灌区红石嘴渠首工程为安徽省六安市的金寨县、霍邱县、裕安区、叶集区及河南省的固始县、商城县等六县区提供农业用水，设计灌溉面积为383 万亩，有效灌溉面积为268.5 万亩。水库正常情况下通过电站发电向下游灌区供水，在发电放水不满足灌溉用水要求时，通过泄洪隧洞或灌溉补水隧洞向下游供水。发电洞进口底高程90.27m，最大引水流量125m3/s。灌溉补水隧洞位于大坝右岸，进口底高程95.27m，最大灌溉引水流量70m3/s。各月用水量按淠史杭灌区月分配百分比进行分配。

3.3 环境生态

依据《安徽省史河生态流量保障实施方案（试行）》（以下简称《方案》）的要求，当梅山水库来水流量大于梅山水库（坝下）生态基流4.40m3/s 时，生态用水泄放流量不小于4.40m3/s；水库来水流量小于4.40m3/s 时，按水库来多少，泄放多少生态流量。

4 指标确定

4.1 城市供水

根据《六安市水资源公报》城市供水调查分析，梅山水库主要承担金寨县城与叶集区城镇居民生活用水以及工业生产用水需求。经分析计算，金寨县、叶集试验区城区生活用水0.38 亿m3，工业用水0.25亿m3，承担范围内供水总量为0.63 亿m3。各月用水量见表1。

表1 梅山水库应供水量逐月滑动计算结果表（单位：亿m3）

4.2 农业灌溉

梅山水库下游史河灌区设计灌溉面积383 万亩，灌溉设计保证率为75%，有效灌溉面积268.5 万亩，目前农田亩均灌溉综合用水量535m3/亩，有效灌溉需水量14.36 亿m3，淠史杭灌区农业灌溉用水月分配百分比见表2。

表2 淠史杭灌区农业灌溉用水月分配百分比表

4.3 环境生态

正常来水情况下，生态机组常年泄流，可保证下游过水流量不低于4.40m3/s 的目标值。枯水季节或枯水年份，为满足生态流量保障要求，在保障生活供水的前提下，生态用水优先于灌溉供水，可采用生态机组与常规机组组合泄流的方式尽量加大放水，因此确定水库生态泄水流量为4.40m3/s。水库各年承担的环境及生态需水量为1.3876 亿m3，各月环境及生态需水量见表1。

4.4 水库来水

根据水库提供的1955—2021 年逐月来水量资料分析，水库多年平均来水总量为13.8716 亿m3。梅山水库为多年调节水库，按偏旱年景75%设计频率分析计算来水量，按典型年1999 年来水量9.6589 亿m3进行计算。水库年来水量系列频率曲线见图1，各月来水量成果见表1。

图1 梅山水库年来水量系列频率曲线图

4.5 水库应供水量

根据《旱限水位（流量）确定办法》，水库各月应供水量等于月用水总量（城市人供水、农业灌溉及环境生态需水之和）与水库各月设计频率来水量之差。当来水量大于及等于月用水总量时，水库未来来水量满足用水需求，水库应供水量为零。当来水总量小于月用水总量时，其差值为水库应供水量。

根据各月用水总量及各月水库来水量分析计算，各月应供水量计算结果见表1，其中按75%偏旱年景来水量单月滑动计算的最大应供水量为5 月份的3.07 亿m3，按75%干旱年景来水量双月滑动计算的最大应供水量为4 月份的3.86 亿m3，主要提供灌区灌溉供水需求。

5 旱警水位

根据《旱警水位（流量）确定办法》，水库逐月滑动计算的水库应供水量与死水位对应库容之和的最大值所对应的水库水位确定为旱警水位。但由于梅山水库为多年调节水库，且梅山水库历年各月最低水位在死水位以下出现次数较多，综合考虑库内取水设施高程等因素，确定梅山水库旱警水位取最大应供水量和灌溉水位对应库容之和所对应的水库水位。

按75%偏旱年景来水量单月滑动计算的5 月份最大应供水量为3.07 亿m3，灌溉水位对应的库容为0.8302 亿m3，两者相加为3.90 亿m3，相应库内水位为106.66m；按75%干旱年景来水量双月滑动计算的最大应供水量为4 月份的3.86 亿m3，灌溉水位对应的库容为0.8302 亿m3，两者相加为4.69 亿m3，相应库内水位为109.24m。

根据以上分析，结合梅山水库灌溉水位、城市供水取水口高程等因素，综合确定水库旱警水位为109.24m。