哈拉布拉水庫(kù)供水調(diào)度方案

王 琦

（新疆塔城地區(qū)白楊河引水工程建設(shè)管理局 新疆 塔城 834700）

1 工程概況

1.1 水庫(kù)基本情況

哈拉布拉水庫(kù)位于塔城地區(qū)裕民縣境內(nèi)的哈拉布拉河中游段，距裕民縣縣城以南約18km。是一座以農(nóng)牧業(yè)灌溉為主，結(jié)合城鎮(zhèn)供水、防洪，兼顧發(fā)電的綜合性山區(qū)水庫(kù)。水庫(kù)總庫(kù)容為1436×104m3，工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)按1000年一遇。農(nóng)業(yè)灌溉面積為8萬畝，牧業(yè)草場(chǎng)灌溉面積為14.19萬畝。草場(chǎng)灌溉保證率為50%，農(nóng)業(yè)灌溉保證率為75%，城鎮(zhèn)供水保證率為95%。

水庫(kù)樞紐建筑物主要包括大壩、放水隧洞、溢洪洞。大壩為鋼筋砼面板堆石壩，大壩全長(zhǎng)183m，壩頂高程1054.95m.。軸線的方向大致呈東西向，與放水隧洞的夾角為80°，交點(diǎn)在壩樁號(hào)0+014.536m處，與溢洪洞的夾角為83°15′45″，交點(diǎn)在壩樁號(hào)0+240.3m處。放水隧洞布置在大壩左岸的山體內(nèi)，隧洞后接放水陡槽全長(zhǎng)148.3m。溢洪洞處位于大壩的右壩肩，屬表孔式側(cè)槽溢洪洞，全長(zhǎng)238.72m，其出口在壩軸線下游180m的右岸山體沖溝內(nèi)。

水庫(kù)自2004年開工建設(shè)，2007年開始蓄水，2010年竣工驗(yàn)收。

1.2 水庫(kù)入庫(kù)徑流

哈拉布拉河發(fā)源于裕民縣境內(nèi)的巴爾魯克山中北坡，流域河網(wǎng)基本對(duì)稱，各級(jí)支流發(fā)育，主河道基本呈南北向，直至出山口進(jìn)入哈拉布拉鄉(xiāng)、新地鄉(xiāng)灌區(qū)后匯入額敏河。哈拉布拉水庫(kù)是哈拉布拉河上的控制性工程，水庫(kù)壩址以上集水面積326km2，壩址斷面處河道多年平均徑流量為5360萬m3，P=50%河道徑流為4933萬 m3，P=75%河道徑流為3753萬m3。

表1 哈拉布拉水庫(kù)設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配表 單位：108 m3

表2 哈拉布拉庫(kù)特征水位～庫(kù)容表

1.3 水庫(kù)特征指標(biāo)及運(yùn)用參數(shù)

水庫(kù)特征指標(biāo)及運(yùn)用參數(shù)是指導(dǎo)水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的依據(jù)。

（1）水庫(kù)特征指標(biāo)

水庫(kù)特征指標(biāo)主要指與水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行相關(guān)的水庫(kù)、庫(kù)容值。哈拉布拉水庫(kù)設(shè)計(jì)的特征水庫(kù)～庫(kù)容值見表2。

（2）水庫(kù)供水參數(shù)

①設(shè)計(jì)參數(shù)

哈拉布拉水庫(kù)工程設(shè)計(jì)確定參數(shù)：水庫(kù)正常蓄水位1051.60m，相應(yīng)興利庫(kù)容1204萬 m3，全年來水量為 3753萬 m3，水庫(kù)年供水量3670萬m3，其中城鎮(zhèn)供水306萬m3，農(nóng)牧業(yè)灌溉3364萬m3。水電站未建設(shè)，工程設(shè)計(jì)過程中沒有考慮生態(tài)基流下泄參數(shù)。

②蓄水運(yùn)行期實(shí)測(cè)參數(shù)

哈拉布拉水庫(kù)2007年開始蓄水，2010年竣工驗(yàn)收，在此期間水庫(kù)運(yùn)行實(shí)測(cè)資料如下：

2007 年，水庫(kù)最高蓄水位達(dá)到1018.05m，庫(kù)容為 100.554萬 m3。

2008 年，最高蓄水位1042.96m，相應(yīng)庫(kù)容804.16萬m3。全年來水3631萬m3，水庫(kù)年供水3490萬m3，其中農(nóng)牧業(yè)灌溉供水 3150萬m3，城鎮(zhèn)供水 340萬 m3，日均最大來水流量11.43m3/s。抵御了35年不遇的特大旱災(zāi)，降低了旱災(zāi)損失。

2009 年，最高蓄水位1049.62m，相應(yīng)庫(kù)容1169.4萬 m3。全年來水 4059.6萬m3，水庫(kù)年供水 3770萬 m3，其中農(nóng)牧業(yè)灌溉供水3410萬m3，城鎮(zhèn)供水360萬m3，日均最大來水流量10.23 m3/s。抵御了連續(xù)發(fā)生的旱災(zāi)，降低了旱災(zāi)損失。

2009 年底至2010年6月，最高蓄水位1051.32m，相應(yīng)庫(kù)容1275.37萬m3。河道累計(jì)來水10800萬m3，向下游供水2319萬m3，其中農(nóng)牧業(yè)灌溉供水2138.9萬m3，城鎮(zhèn)供水181.6萬m3，日均最大來水112 m3/s。

（3）水庫(kù)供水水位、參數(shù)分析

通過對(duì)2007～2010年蓄水運(yùn)行期實(shí)測(cè)參數(shù)進(jìn)行分析：哈拉布拉水庫(kù)供水任務(wù)為農(nóng)牧業(yè)灌溉和城鎮(zhèn)供水，發(fā)電供水近期尚未考慮。河道來水量為3631萬m3～10800萬 m3，供水量為 2319萬 m3～3770萬m3，將其與工程設(shè)計(jì)時(shí)確定參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，河道天然來水與供水量的關(guān)系有規(guī)律可循，河道天然來水量越大，水庫(kù)調(diào)蓄供水量越小，與工程設(shè)計(jì)確定參數(shù)相符。由此也說明哈拉布拉水庫(kù)工程設(shè)計(jì)特征指標(biāo)及參數(shù)準(zhǔn)確，水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行時(shí)可直接采用工程設(shè)計(jì)確定的特征指標(biāo)及參數(shù)。

2 水庫(kù)供水調(diào)度

2.1 水庫(kù)供水調(diào)度原則

哈拉布拉水庫(kù)供水調(diào)度任務(wù)主要是農(nóng)牧業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)供水，兼顧發(fā)電供水。水庫(kù)供水的順序依次為：城鎮(zhèn)供水、農(nóng)牧業(yè)灌溉供水、發(fā)電供水。水庫(kù)供水調(diào)度的原則是：利用水庫(kù)調(diào)蓄能力，充分發(fā)揮水資源的綜合效益，最大限度地提高水的利用率，在基本滿足城鎮(zhèn)供水和下游農(nóng)田用水的前提下，盡量多利用發(fā)電放水。當(dāng)供水發(fā)生矛盾時(shí)，優(yōu)先保障城鎮(zhèn)供水。水庫(kù)應(yīng)以供水任務(wù)為基礎(chǔ)，考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，保障流域區(qū)域生活生產(chǎn)供水和河道內(nèi)生態(tài)用水的基本需求，尤其是特殊干旱年應(yīng)制定相應(yīng)的應(yīng)急抗旱方案，水庫(kù)管理局應(yīng)嚴(yán)格服從裕民縣水利局防汛抗旱指揮部的調(diào)度，并嚴(yán)格執(zhí)行所在流域或區(qū)域供水調(diào)度方案要求。

2.2 供水調(diào)度方式

哈拉布拉水庫(kù)城鎮(zhèn)供水對(duì)象是裕民縣城，供水流量為0.2m3/s，由放水洞通過管道供給。水庫(kù)灌溉供水對(duì)象是下游的哈拉布拉灌區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉面積為8萬畝，牧業(yè)草場(chǎng)灌溉面積為14.19萬畝，供水流量為5m3/s，由放水洞放水入下游河床，再由渠首引入灌區(qū)渠道。

表3 特殊干旱年份哈拉布拉水庫(kù)調(diào)節(jié)表

2.3 供水時(shí)段

水庫(kù)從每年的10月開始蓄水至次年4月底結(jié)束：城鎮(zhèn)供水全年定流量供給；灌區(qū)主要種植小麥和紅花，灌溉用水時(shí)段為4月～9月。9月底水庫(kù)運(yùn)行至最低水位。

2.4 初步擬定供水調(diào)度方案

（1）特征水位確定

①汛末蓄水位

為滿足興利用水要求，水庫(kù)應(yīng)規(guī)定汛末蓄水位，以備需水季節(jié)使用?？芍苯硬捎霉こ淘O(shè)計(jì)確定的正常蓄水位1051.60m作為水庫(kù)汛末蓄水位。

②興利死水位

水庫(kù)正常運(yùn)用時(shí)，供水期末的允許消落水位。水庫(kù)供水期末水位不得低于死水位1017.25m。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，如不開展引江濟(jì)太，2010年12月30日多年平均水位為2.94m。在流域降雨較多年偏少，且太浦閘持續(xù)大流量向下游供水的前提下，通過實(shí)施引江濟(jì)太應(yīng)急調(diào)水，引水入湖2.4億m3，相當(dāng)于提高太湖水位0.10 m，至12月30日應(yīng)急調(diào)水結(jié)束，太湖水位仍維持在3.00 m，高于太湖多年平均水位0.06m。引江濟(jì)太應(yīng)急調(diào)水有效維持了太湖水位，為太湖安全越冬創(chuàng)造了有利條件。

（2）正常年份供水調(diào)度

當(dāng)水庫(kù)庫(kù)容小于240萬m3，水位低于1025.52m時(shí)，水庫(kù)僅為城鎮(zhèn)供水。

當(dāng)水庫(kù)庫(kù)容大于240萬m3，小于1294萬m3，且水位大于1051.60m時(shí)，水庫(kù)同時(shí)為城鎮(zhèn)和下游灌溉供水。

當(dāng)汛末水庫(kù)庫(kù)容小于240萬m3，且水位低于1025.52m時(shí)，為特別干旱年份，水庫(kù)應(yīng)該控制灌區(qū)的放水量，保證作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期的用水量。

（3）特殊干旱年水庫(kù)調(diào)節(jié)

當(dāng)汛末水庫(kù)庫(kù)容小于240萬m3，且水位低于1025.52m時(shí)，為特別干旱年份(即來水頻率小于P=95%以上，來水量小于2678萬m3時(shí))，供水的任務(wù)與次序不發(fā)生變化，任務(wù)依然是保證下游的農(nóng)牧業(yè)灌溉與城鎮(zhèn)人飲，供水的次序按照供水保證率依次為先滿足城鎮(zhèn)供水、其次為農(nóng)田灌溉、再滿足草場(chǎng)灌溉。各用水戶要有效、節(jié)約利用水資源，發(fā)生供水矛盾時(shí)，按照供水保證率依次滿足。

根據(jù)實(shí)際調(diào)查，哈拉布拉灌區(qū)主要種植的是小麥和紅花，遇特殊干旱年份時(shí)，結(jié)合作物生成情況，主要保證作物關(guān)鍵期的孕穗期、抽穗期和灌漿期的三次用水，根據(jù)來水確定用水進(jìn)行水土平衡分析后確定水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行方案。

（4）水庫(kù)供水調(diào)度

管理人員在運(yùn)行過程中應(yīng)密切注意汛期來水，若來水明顯小于正常年份水量時(shí)，5月底蓄水位不得低于1050.31m，可保證灌區(qū)作物關(guān)鍵期的2次～3次用水，7月底水庫(kù)水位不得低于水位1025.52m。

當(dāng)水庫(kù)水位低于死水位以上8m時(shí)，即1025.25m，啟動(dòng)相應(yīng)的干旱預(yù)警水位，預(yù)留抗旱應(yīng)急備用水量，1025.25m為水庫(kù)干旱預(yù)警水位。

3 結(jié)論

哈拉布拉水庫(kù)主要任務(wù)是供水，水庫(kù)的供水調(diào)度在其運(yùn)行期將起到至關(guān)重要的作用，只有根據(jù)工程設(shè)計(jì)確定水庫(kù)特征指標(biāo)結(jié)合蓄水運(yùn)行期實(shí)際運(yùn)行調(diào)度情況，制定水庫(kù)供水調(diào)度方案，才能更好發(fā)揮水庫(kù)效益，造福灌區(qū)農(nóng)牧民。陜西水利

[1]《水庫(kù)調(diào)度規(guī)程編制導(dǎo)則（試行）》，水利部建設(shè)與管理司，2012

[2]《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》，中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令，1991。

[3]《綜合利用水庫(kù)調(diào)度通則》，中華人民共和國(guó)水利部，1993。

[4]《水庫(kù)調(diào)度設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T 50587-2010)，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.2010。