虎林市東方紅水庫建設(shè)方案優(yōu)化構(gòu)想

阮孝政，吳明官，王鳳龍

(1.正業(yè)勘測設(shè)計集團(tuán)有限公司，哈爾濱 150090；2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

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虎林市東方紅水庫建設(shè)方案優(yōu)化構(gòu)想

阮孝政1，吳明官2，王鳳龍1

(1.正業(yè)勘測設(shè)計集團(tuán)有限公司，哈爾濱 150090；2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

虎林市東方紅水庫總體建設(shè)方案歸納為：通過擬建的阿南(烏蘇里江)總干渠和阿北(截流溝兼)總干渠，連接烏蘇里江、七虎林河、阿布沁河、小清河、西南岔河、小西南岔河、西北河、灌排渠系等江河溝渠和東方紅水庫(大型)、阿南蓄水區(qū)平原水庫(中型)、小荒山水庫(小型)、西南岔水庫(中型)、西大崗滯洪區(qū)(大型)等湖庫泡后，將形成阿布沁河流域江河溝湖庫泡水網(wǎng)體系。簡單概括為：一江、六河、二渠、五庫(1625)水網(wǎng)體系。東方紅水庫灌區(qū)建成后，在三江平原地區(qū)可成為舉足輕重的大型灌區(qū)，灌溉效益面積可達(dá)到6萬hm2左右。

東方紅水庫；優(yōu)化方案；生態(tài)水利模式；河湖庫連通工程體系；多水源多庫聯(lián)合調(diào)度

1 三江平原治理綜述

黑龍江省三江平原綜合治理規(guī)劃報告(1976年)、三江平原綜合治理修訂水利規(guī)劃報告(2002年)、黑龍江省大型水庫建設(shè)規(guī)劃報告(2003年)、三江平原水利綜合規(guī)劃報告(2012年)等，40多年來的歷次規(guī)劃中，由于遵循傳統(tǒng)水利理念，故分析確定的東方紅水庫技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較差，迄今為止，該項目的前期規(guī)劃設(shè)計工作仍沒有進(jìn)展，因此，在歷次規(guī)劃中該項目均安排在遠(yuǎn)期或遠(yuǎn)景實(shí)施的大型水庫工程。

1.1 生態(tài)文明體制改革總體方案

2015年9月18日，中共中央和國務(wù)院以中發(fā)〔2015〕25號文下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)生態(tài)文明體制改革總體方案的通知》，該通知精神對解決三江平原地區(qū)在確保生態(tài)安全的前提下，如何確保糧食安全和城鄉(xiāng)用水安全等問題，首先指明了綜合治理的方向，并有了可靠的理論基礎(chǔ)、基本政策、治理依據(jù)和頂層設(shè)計成果。

1.2 藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略

2015年11月22日，通過人民網(wǎng)發(fā)表了國家“十三五”規(guī)劃中的十四大戰(zhàn)略之一‘藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略’——根本在耕地，出路在科技，目標(biāo)在安全。

黑龍江省貫徹落實(shí)國家儲糧于地、儲糧于技戰(zhàn)略的最終目標(biāo)是把三江平原地區(qū)建設(shè)成為黑龍江省及國家的主要儲糧于地的戰(zhàn)略基地之一，東方紅水庫就是其中重要的控制性蓄水工程項目之一。

1.3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合配套改革試驗總體方案

黑龍江省正在繼續(xù)實(shí)施國務(wù)院以國函〔2013〕70號文批復(fù)的《黑龍江省“兩大平原——三江平原、松嫩平原”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合配套改革試驗總體方案》中，為了徹底解決三江平原地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水問題，全面實(shí)施儲糧于地、儲糧于技戰(zhàn)略和生態(tài)水利戰(zhàn)略是非常必要的，而且非常及時。

總之，按照國家目前提倡的創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享發(fā)展的新理念，實(shí)施生態(tài)水利模式，采用多水源多庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方式，優(yōu)化東方紅水庫工程建設(shè)方案，是全面貫徹落實(shí)國家‘藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略’和生態(tài)水利戰(zhàn)略的主要內(nèi)容和相應(yīng)的工程措施之一，而且對三江平原地區(qū)乃至全省和全國，確保糧食安全、生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)社會安全、防洪治澇、水資源可持續(xù)利用等諸方面，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

據(jù)此，對黑龍江省虎林市東方紅水庫建設(shè)方案，特提出如下的優(yōu)化構(gòu)想，供勘測設(shè)計單位參考。

2 工程概況

東方紅水庫為2012年5月黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院等單位編制的《三江平原水利綜合規(guī)劃》中，遠(yuǎn)期擬建的大型水庫，壩址位于阿布沁河上游的山丘區(qū)，隸屬于虎林市，壩址以上流域面積673km2，校核總庫容1.84億m3，壩頂長度2250m，最大壩高19m，淹沒面積29km2，設(shè)計水田灌溉面積0.7333萬hm2，防洪保護(hù)面積1.67萬hm2，保護(hù)村屯8個，發(fā)電裝機(jī)容量930kW，多年平均年發(fā)電量275萬kW·h。

阿南蓄水區(qū)為已建的中型平原水庫，壩址位于阿布沁河中游的平原區(qū)，隸屬于牡丹江農(nóng)管局八五四農(nóng)場，壩址以上集水面積860km2，總庫容2710萬m3，興利庫容2553萬m3，壩頂長度10.246km，最大壩高3.5m，設(shè)計水田灌溉面積0.33萬hm2，其中：改善面積0.17萬hm2。

另外，在阿布沁河流域內(nèi)已建的水庫還有西南岔水庫(中型)和小荒山水庫(小型)，由于暫沒有收集到有關(guān)資料，在此不作詳細(xì)介紹。

3 東方紅水庫灌區(qū)范圍

該水庫灌區(qū)范圍暫按西以122縣道為界，南以七虎林河左堤為界，東以211省道為界，北以珍寶島鄉(xiāng)、西南岔水庫壩址、阿北鄉(xiāng)、東方紅鎮(zhèn)為界，整個灌區(qū)可控制面積約868km2(土地利用系數(shù)按0.7估算，可灌溉面積約6萬hm2左右)，最大周長約125km，平均寬度約18km，平均長度約48km。

該水庫灌區(qū)有阿南(阿布沁河以南)和阿北(阿布沁河以北)兩大分灌區(qū)，簡稱：阿南灌區(qū)和阿北灌區(qū)。阿南灌區(qū)主要包括阿南蓄水區(qū)平原水庫灌區(qū)和虎林(烏蘇里江)灌區(qū)遠(yuǎn)期工程(七虎林河左岸)等，阿南灌區(qū)總控制面積約593km2(可灌溉面積約4萬hm2左右)，占灌區(qū)總控制面積的68%(接近于2/3)；阿北灌區(qū)主要包括小荒山水庫灌區(qū)、西北岔水庫灌區(qū)和本次將要重點(diǎn)發(fā)展的東方紅灌區(qū)，阿北灌區(qū)總控制面積約275km2(約2.67萬hm2，可灌溉面積約2萬hm2左右)，占灌區(qū)總控制面積的32%(接近于1/3)。

該水庫灌區(qū)可能涉及到的阿布沁河流域內(nèi)地表水源地有東方紅水庫(大型)、小荒山水庫(小型)、西南岔水庫(中型)、阿南蓄水區(qū)(中型)平原水庫等，還有烏蘇里江過境水資源和地下水資源。具體的范圍參見《阿布沁河流域江河溝湖庫泡水網(wǎng)體系圖》即可。

4 多水源聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用構(gòu)想

本次東方紅水庫工程可行性研究(或項目建議書)中，為了節(jié)省東方紅水庫灌區(qū)渠系工程的占地面積、工程量、節(jié)約提水能源和輸水損失水量，特提出如下建議，應(yīng)全面進(jìn)行方案比較后，合理、綜合選定總體布局方案。

東方紅水庫本次建議的總體方案歸納為：通過擬建的阿南(烏蘇里江)總干渠和阿北(截流溝兼)總干渠，連接烏蘇里江、七虎林河、阿布沁河、小清河、西南岔河、小西南岔河、西北河、灌排渠系等江河溝渠和東方紅水庫(大型)、阿南蓄水區(qū)平原水庫(中型)、小荒山水庫(小型)、西南岔水庫(中型)、西大崗滯洪區(qū)(大型)等湖庫泡后，將形成阿布沁河流域江河溝湖庫泡水網(wǎng)體系，簡單概括為：一江、六河、二渠、五庫(1625)水網(wǎng)體系。

4.1 利用地下水和蓄水工程削峰

東方紅水庫灌區(qū)正位于阿布沁河中游和下游平原地區(qū)，地勢較低，比降較緩，地下水埋深較淺，地下水資源較豐富。因此，充分利用這種得天獨(dú)厚的地下水庫條件，在灌溉臨界期(泡田期)合理利用地下水，可減小烏蘇里江提水流量，就可以大大減小提水泵站的規(guī)模和主要渠系工程的占地面積，既可以達(dá)到節(jié)省工程投資和土地資源、提水能源的目的，又可以確保粳稻的m質(zhì)。

另外，充分利用該區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的小荒山水庫、西南岔水庫和阿南蓄水區(qū)等的調(diào)蓄能力，盡量減小烏蘇里江提水工程的規(guī)模。

4.2 典型示范排降蓄灌模式

近年來，農(nóng)墾系統(tǒng)在三江平原地區(qū)實(shí)施了排降蓄灌模式的實(shí)驗研究工作，取得了顯著的成效。因此，建議本次設(shè)計中該灌區(qū)作為穆興平原的典型示范區(qū)，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，深入研究排降蓄灌模式后，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，以便在全省推廣應(yīng)用該科研成果，取得更大的成效。具體內(nèi)容詳見《三江平原生態(tài)水利模式研究》成果即可。

4.3 合理利用沿途河流的地表水資源

為了節(jié)省提水能源和長距離輸水損失水量，在滿足灌溉保證率要求的前提下，先利用沿途當(dāng)?shù)睾恿?小清河、小西南岔河、西南岔河、西北河等)的水，不足部分由東方紅水庫等蓄水工程和烏蘇里江供給。這樣就可以節(jié)省大量的提水電費(fèi)和輸水損失水量，又可以降低種稻的成本，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，增加農(nóng)民收入，可謂一舉多得的好事。

4.4 地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用

綜上所述，該灌區(qū)水源涉及到地表水、地下水、溝渠排水利用和湖庫泡內(nèi)洪水資源化等。因此，多水源的合理調(diào)度運(yùn)用，直接關(guān)系到老百姓的增產(chǎn)增效問題，應(yīng)引起足夠的重視。為此，特提出多水源聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用總體思路如下：

每年5月上旬的灌溉泡田期，先利用沿途當(dāng)?shù)睾恿?小清河、小西南岔河、西南岔河、西北河等)的水、已建湖庫泡內(nèi)的水和地下水泡田，剩余的不足部分由東方紅水庫和烏蘇里江水供給。水稻的生育期(特別是灌溉高峰期)，根據(jù)土壤含水量情況，先利用灌排(結(jié)合)溝渠中的排水量和已建湖庫泡內(nèi)的水及沿途當(dāng)?shù)睾恿鞯乃?，不足部分由東方紅水庫和烏蘇里江水補(bǔ)給。

5 建設(shè)方案

東方紅水庫是以阿南和阿北灌區(qū)農(nóng)田灌溉為主，兼顧東方紅、迎春、虎林三鎮(zhèn)供水和下游防洪、治澇，結(jié)合阿南灌區(qū)補(bǔ)水灌溉、虎林鎮(zhèn)供水和棄水發(fā)電等，綜合利用的大型水庫。具體的建設(shè)方案擬定如下：

5.1 水庫壩址

阿布沁河干流125縣道上的伐木場橋以上，適合修建東方紅水庫壩址的有上壩址、中壩址、下壩址。下壩址位于伐木場橋上游約550m左右，下壩址處河谷寬度約2000m左右；中壩址和下壩址間距約1960m左右，中壩址處河谷寬度約2160m左右；上壩址和中壩址間距約4610m左右，上壩址處河谷寬度約1990m左右。阿布沁河該河段的岸邊高程，左岸(東岸)普遍高于右岸(西岸)。

5.2 農(nóng)田灌溉

從阿布沁河流域江河溝湖庫泡水網(wǎng)體系圖中可以看出，該灌區(qū)在現(xiàn)有的小荒山水庫灌區(qū)、西南岔水庫灌區(qū)、阿南蓄水區(qū)平原水庫灌區(qū)等和虎林(烏蘇里江)灌區(qū)遠(yuǎn)期工程(七虎林河左岸)的基礎(chǔ)上，通過多水源、多庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方式，解決阿布沁河流域內(nèi)的農(nóng)田灌溉用水問題。

該水庫灌區(qū)有阿南灌區(qū)和阿北灌區(qū)，阿北灌區(qū)需要修建截流溝兼阿北總干渠，長度約30km左右，通過阿北總干渠，把東方紅水庫與小西南岔河(含小荒山水庫)、西南岔河(含西南岔水庫)、西北河連接在一起，形成縱橫交錯的水網(wǎng)系統(tǒng)。阿南灌區(qū)需要修建烏蘇里江灌溉站的阿南總干渠，長度約54km左右，其中：已建總干渠長度約11km，擬建總干渠長度約43km；為了滿足東方紅水庫利用阿布沁河干流給下游阿南灌區(qū)補(bǔ)水和虎林鎮(zhèn)供水的需求，需要修建連接阿布沁河和阿南總干渠的輸水干渠，長度約5km左右，主要是解決虎林鎮(zhèn)供水問題；還需要修建連接阿南蓄水區(qū)和阿南總干渠的輸水干渠，長度約4km左右，主要是解決阿南灌區(qū)補(bǔ)水問題，當(dāng)遭遇特枯年時，該渠道也可以作為阿南蓄水區(qū)平原水庫的反向補(bǔ)水干渠。

為了滿足東方紅水庫興利規(guī)模(正常蓄水位)方案比較的需求，特提出發(fā)展不同灌溉面積的方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)綜合比較后，合理選定技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的較優(yōu)方案。

1)灌溉面積最小的方案1：只考慮阿布沁河流域內(nèi)現(xiàn)有水田灌溉面積(小荒山水庫灌區(qū)、西南岔水庫灌區(qū)、阿南蓄水區(qū)平原水庫灌區(qū)等)的基礎(chǔ)上，滿足東方紅、迎春、虎林三鎮(zhèn)供水需求和下游防洪、治澇等要求。保持現(xiàn)狀水田面積，提高灌溉保證率方案，即最低正常蓄水位方案，簡稱：灌溉面積最小的方案。

2)灌溉面積次小的方案2：在現(xiàn)有阿布沁河流域內(nèi)水田灌溉面積的基礎(chǔ)上，考慮阿北灌區(qū)農(nóng)田灌溉需求，其它同方案1。只考慮阿北灌區(qū)農(nóng)田灌溉方案，即正常蓄水位介于最低和最高正常蓄水位之間的方案，簡稱：灌溉面積次小的方案。

3)灌溉面積折中的方案3：在現(xiàn)有阿布沁河流域內(nèi)水田灌溉面積的基礎(chǔ)上，考慮阿北灌區(qū)全部和阿南灌區(qū)現(xiàn)有灌溉站規(guī)模相應(yīng)的農(nóng)田灌溉面積，其它同方案1?？紤]阿北灌區(qū)全部和阿南灌區(qū)部分農(nóng)田灌溉方案，即正常蓄水位介于最低和最高正常蓄水位之間的方案，簡稱：灌溉面積折中的方案。

4)灌溉面積次大的方案4：在現(xiàn)有水田灌溉面積的基礎(chǔ)上，先確保阿北灌區(qū)農(nóng)田灌溉用水的前提下，適當(dāng)考慮阿南灌區(qū)補(bǔ)水方案。阿南總干渠與阿南蓄水區(qū)輸水干渠交匯處，向南修建總干渠和跨七虎林河的渡槽后，與虎林(烏蘇里江)灌區(qū)近期工程(總干渠)尾部相銜接。該方案的前提條件是虎林灌區(qū)近期工程(七虎林河右岸)還沒有實(shí)施的情況下，需要論證重新優(yōu)化虎林灌區(qū)近、遠(yuǎn)期工程的方案。阿南灌區(qū)烏蘇里江兩個渠首方案，即正常蓄水位介于最低和最高正常蓄水位之間的方案，簡稱：灌溉面積次大的方案。

5)灌溉面積最大的方案5：在現(xiàn)有水田灌溉面積的基礎(chǔ)上，修建阿南總干渠和截流溝兼阿北總干渠后，全面實(shí)施生態(tài)水利模式，采用多水源、多庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方式，完成發(fā)展阿南灌區(qū)和阿北灌區(qū)最大灌溉面積(以水田灌溉為主，適當(dāng)考慮部分旱田灌溉)的任務(wù)，即最高正常蓄水位方案，簡稱：灌溉面積最大的方案。

5.3 城鎮(zhèn)供水

從阿布沁河流域江河溝湖庫泡水網(wǎng)體系圖中可以看出，東方紅水庫(庫區(qū)灘地高程約85m左右)距離東方紅鎮(zhèn)(地面高程約80m左右)最近，輸水管線長度約6km左右；東方紅鎮(zhèn)距離迎春鎮(zhèn)(地面高程約70m左右)輸水管線長度約22km左右；迎春鎮(zhèn)距離虎林鎮(zhèn)擬建凈水廠(地面高程約85m左右)輸水管線長度約34km左右。烏蘇里江取水泵站(岸邊地面高程約55m左右，最低運(yùn)行水位約50m左右)至虎林鎮(zhèn)擬建凈水廠輸水管線長度約33km左右，凈揚(yáng)程約35m左右。

因此，東方紅水庫給東方紅、迎春兩鎮(zhèn)供水方案，優(yōu)勢非常明顯；而虎林鎮(zhèn)供水方案，即東方紅水庫和烏蘇里江水源地方案，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，定性上無法確定到底誰優(yōu)，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)定量比較后，才能選出較優(yōu)方案，具體的比較方案建議如下：

1)東方紅水庫供水方案1：虎林鎮(zhèn)東方紅水庫供水方案。東方紅水庫至虎林鎮(zhèn)擬建凈水廠輸水管線長度約62km，死水位至擬建凈水廠地面高程差約10m，單位長度高差約0.16m/km。本方案的主要優(yōu)點(diǎn)是水源地水質(zhì)較好，可確保水質(zhì)安全，輸水損失少，輸水管線道路利用率高，施工及運(yùn)行管理方便，水庫至迎春鎮(zhèn)可重力流供水，年運(yùn)行費(fèi)用較低；主要缺點(diǎn)是輸水管線較長，供水工程投資較大，正常蓄水位較高，水庫淹沒損失及水庫工程投資較大。

2)烏蘇里江供水方案2：虎林鎮(zhèn)烏蘇里江供水方案。烏蘇里江取水泵站至虎林鎮(zhèn)擬建凈水廠輸水管線長度約33km，烏蘇里江最低運(yùn)行水位至擬建凈水廠地面高程差約-35m，單位長度高差約-1.06m/km。本方案的主要優(yōu)點(diǎn)是輸水損失少，輸水管線較短，輸水管線道路利用率高，施工及運(yùn)行管理方便，供水工程投資較少，正常蓄水位較低，水庫淹沒損失及水庫工程投資較??；主要缺點(diǎn)是輸水揚(yáng)程高，年運(yùn)行費(fèi)用較大，水源地水質(zhì)較差。

3)雙水源方案3：虎林鎮(zhèn)東方紅水庫和烏蘇里江雙水源方案，可互為備用水源，這符合為了確保城市供水安全，必須有備用水源的要求。

為了克服東方紅水庫供水管線較長、工程投資較大的缺點(diǎn)和烏蘇里江水源地水質(zhì)較差的缺點(diǎn)，下面介紹具體的雙水源方案。

每年暢流期(4月—10月，豐水期)，共7個月，東方紅水庫通過輸水洞放水至阿布沁河干流(先利用區(qū)間水后，不足部分由水庫補(bǔ)水，結(jié)合補(bǔ)水發(fā)電)，自流進(jìn)入阿南總干渠，再通過城鎮(zhèn)供水抽水泵站(地面高程約65m左右，還可以作為迎春鎮(zhèn)備用水源，輸水管線長度約4km左右)加壓后，進(jìn)入輸水管道送水至虎林鎮(zhèn)擬建凈水廠。

每年封凍期(11月至翌年3月，枯水期)，共5個月，烏蘇里江取水泵站抽水后，進(jìn)入輸水管道送水至虎林鎮(zhèn)擬建凈水廠。暢流期烏蘇里江水質(zhì)主要受上游興凱湖大型灌區(qū)排水影響，水質(zhì)較差，封凍期水質(zhì)較好。東方紅水庫輸水管線長度約36km，凈揚(yáng)程約20m；烏蘇里江水源地輸水管線長度約33km，凈揚(yáng)程約35m。

總之，豐水期通過東方紅水庫給虎林鎮(zhèn)供水成本，遠(yuǎn)低于烏蘇里江水源地供水成本；輸水管線長度較接近(只差3km左右)，工程投資差別較小；城市供水水質(zhì)總體上較好，可以確保城市供水安全；該方案比方案1，可適當(dāng)降低東方紅水庫的正常蓄水位，相應(yīng)減少水庫淹沒損失，節(jié)省水庫工程投資。

5.4 下游防洪

東方紅水庫下游阿布沁河干流兩岸防洪與治澇，首先要復(fù)核現(xiàn)狀堤防和澇區(qū)治理標(biāo)準(zhǔn)后，再挑選相應(yīng)的控制斷面，并確定該斷面的安全流量。根據(jù)現(xiàn)狀阿布沁河治理情況，本次庫堤聯(lián)合防洪和治澇的控制斷面，建議選擇在阿南蓄水區(qū)平原水庫附近，并需要確定現(xiàn)有工程的安全流量(排澇流量和防洪流量)。在此基礎(chǔ)上，東方紅水庫建議比較如下的防洪治澇方案。

5.4.1 水庫規(guī)模

1)方案1：不考慮下游防洪與治澇的情況下，確定水庫防洪規(guī)模方案。阿布沁河干流兩岸防洪與治澇任務(wù)，在現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)上，完全由堤防工程除險加固和加高培厚來承擔(dān)，水庫無下游防洪治澇庫容。

2)方案2：只考慮下游治澇方案。在現(xiàn)有澇區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，由水庫來提高治澇標(biāo)準(zhǔn)，水庫只有治澇庫容。

3)方案3：只考慮下游防洪方案。在現(xiàn)有堤防標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，由水庫來提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，水庫只有下游防洪庫容。

4)方案4：庫堤聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方案。在現(xiàn)有防洪治澇標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，由水庫來提高防洪治澇標(biāo)準(zhǔn)，水庫有下游防洪治澇庫容。

5.4.2 調(diào)洪方法

本次建議采用的多級控制新方法與簡化控泄法的具體洪水調(diào)度方法是完全一致的，只不過多增加一些控制級罷了。該新方法就是通過多級控制來實(shí)現(xiàn)有關(guān)規(guī)定目標(biāo)的，具體方法簡單介紹如下：

本新方法先按下游防洪地區(qū)最不利的情況，即水庫下游發(fā)生區(qū)間為主洪水，按低標(biāo)準(zhǔn)控泄流量下限值削平頭下泄，若庫水位超過防洪高水位(1)，則該水庫以上確實(shí)發(fā)生水庫為主的洪水或發(fā)生超過下游防洪低標(biāo)準(zhǔn)的洪水，否則水庫發(fā)生水庫相應(yīng)的洪水或小于下游防洪低標(biāo)準(zhǔn)的洪水。

當(dāng)庫水位超過防洪高水位(1)后，再按低標(biāo)準(zhǔn)控泄流量上限值削平頭下泄，若庫水位超過防洪高水位(2)，則該水庫以上發(fā)生超過下游防洪低標(biāo)準(zhǔn)的洪水，否則水庫發(fā)生滿足下游防洪低標(biāo)準(zhǔn)的水庫為主設(shè)計洪水。

當(dāng)發(fā)生水庫下游防洪高標(biāo)準(zhǔn)的情況，具體判別方法同上。具體的計算方法詳見黑龍江水利科技2006年第2期上的吳明官論文即可。

6 多庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用

東方紅水庫(大型)、阿南(烏蘇里江)總干渠、阿北(截流溝兼)總干渠和阿南、阿北灌區(qū)配套工程建成后，通過現(xiàn)有的小清河、阿布沁河、小西南岔河、西南岔河、西北河等天然河道和已建的阿南蓄水區(qū)、小荒溝水庫、西南岔水庫，給阿北灌區(qū)農(nóng)田灌溉和東方紅、迎春、虎林三鎮(zhèn)居民生活供水的同時，還可以給阿南灌區(qū)補(bǔ)水。東方紅水庫灌區(qū)為阿南、阿北兩個分灌區(qū)的總稱。

6.1 聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方式

東方紅水庫可通過阿南總干渠、阿北總干渠和阿布沁河，與已建的阿南蓄水區(qū)、小荒溝水庫、西南岔水庫等大小湖庫泡進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用。具體的調(diào)度運(yùn)用方式如下：

先利用區(qū)間水和已建的湖庫泡水給阿北灌區(qū)自流灌溉供水，不足部分由東方紅水庫可通過阿北總干渠給小荒溝水庫、西南岔水庫補(bǔ)水后，再匯入小西南岔河、西南岔河、西北河等天然河道進(jìn)行補(bǔ)水灌溉。

再利用剩余的區(qū)間水和已建的湖庫泡水給阿南灌區(qū)自流灌溉供水，不足部分由東方紅水庫可通過阿布沁河干流給阿南蓄水區(qū)補(bǔ)水(結(jié)合水力發(fā)電)后，進(jìn)行農(nóng)田灌溉；再匯入阿南總干渠后，主要完成虎林鎮(zhèn)供水任務(wù)的同時，給阿南灌區(qū)補(bǔ)水。

一般情況下，每年灌溉臨界期灌溉流量較大，若按此要求修建烏蘇里江灌溉站和阿南總干渠，則工程規(guī)模較大，而且現(xiàn)有水利工程的利用率較低。因此，為了減小烏蘇里江灌溉站的規(guī)模，充分利用該區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的阿南蓄水區(qū)(中型)、西大崗滯洪區(qū)(大型)等湖庫泡的調(diào)蓄能力和合理利用地下水資源、當(dāng)?shù)?七虎林河、阿布沁河、小西南岔河、西南岔河、西北河、排水溝渠等)水資源，盡量減小烏蘇里江提水工程的規(guī)模，又可以達(dá)到洪水資源化等多重目的。

為了節(jié)省烏蘇里江灌溉站的抽水費(fèi)用，每年的豐水期盡量先利用阿布沁河和七虎林河流域當(dāng)?shù)厮Y源的基礎(chǔ)上，不足部分由東方紅水庫給阿南灌區(qū)補(bǔ)水灌溉，枯水期由烏蘇里江灌溉站供水。

6.2 多庫實(shí)際調(diào)度運(yùn)用

擬建東方紅水庫和阿南、阿北總干渠等工程建成后，水庫壩址以上實(shí)際來水量是未知的，而且是隨機(jī)的，因此，下面簡單介紹東方紅水庫、阿南蓄水區(qū)、小荒溝水庫、西南岔水庫、西大崗滯洪區(qū)和阿南、阿北總干渠等工程(以下簡稱：五庫兩渠)的實(shí)際調(diào)度運(yùn)行方式。

6.2.1 灌溉期調(diào)度運(yùn)用

該地區(qū)每年灌溉期為5—8月，東方紅水庫灌區(qū)工程聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用的關(guān)鍵就在于灌溉臨界期，如何保證灌溉用水問題。

每年進(jìn)入灌溉期后，除了汛期(7—8月)以外，其它時間，東方紅水庫灌區(qū)中各節(jié)制閘、進(jìn)水閘和排水泵站等溝渠內(nèi)水位，根據(jù)本灌區(qū)內(nèi)自動監(jiān)測的降雨量大小，開啟各種閘門和排水泵站，盡可能控制在灌溉正常蓄水位以下至設(shè)計水位以上區(qū)間，即降雨量較大時，溝渠內(nèi)水位應(yīng)控制在設(shè)計水位附近；降雨量較小時，溝渠內(nèi)水位應(yīng)控制在正常蓄水位附近。

特別是灌溉臨界期(泡田期)，本灌區(qū)內(nèi)地下水自動監(jiān)測站的水位，若高于地下水最低運(yùn)行水位，則先充分利用溝渠內(nèi)蓄水量、排水量及當(dāng)?shù)貜搅髁康幕A(chǔ)上，合理開發(fā)利用地下水資源，并盡量少用五庫中的水；若低于地下水最低運(yùn)行水位，則除了特枯年(P=95%)以外，盡量減少地下水資源的開發(fā)利用量，并地下水位盡量控制在地下最低運(yùn)行水位附近。

東方紅、迎春鎮(zhèn)居民生活供水，從東方紅水庫取水后，由輸水工程自流供水；虎林鎮(zhèn)居民生活供水，先充分利用區(qū)間徑流的基礎(chǔ)上，不足部分從東方紅水庫取水后，先放入阿布沁河干流，再進(jìn)入阿南總干渠，并通過城鎮(zhèn)抽水泵站和輸水管線供水。

6.2.2 汛期調(diào)度運(yùn)用

每年進(jìn)入汛期(7—8月)后，東方紅水庫等五庫的庫水位嚴(yán)格控制在汛期限制水位附近，并且為了滿足灌區(qū)內(nèi)排澇(排水標(biāo)準(zhǔn)為5a一遇洪水)和防洪(設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為10-20a一遇洪水)的要求，東方紅水庫灌區(qū)中各節(jié)制閘、進(jìn)水閘和排水泵站等溝渠內(nèi)水位，首先下降至最低運(yùn)行水位(即汛期限制水位)，然后根據(jù)本灌區(qū)內(nèi)自動監(jiān)測的降雨量大小，開啟各種閘門和排水泵站，盡可能控制在設(shè)計水位以下。

一般情況下，排水承泄區(qū)水位較低時，為了節(jié)省抽水費(fèi)用，盡量采用溝渠上的排水閘自排，溝渠內(nèi)的水位盡量控制在設(shè)計水位。當(dāng)排水承泄區(qū)水位較高時，先啟動排水泵站后，通過各節(jié)點(diǎn)上的排水閘，將溝渠內(nèi)的水位盡量控制在汛期限制水位，并全力承泄灌區(qū)內(nèi)的排澇水和洪水，這時候千萬不要忘記超定額灌溉及回補(bǔ)地下水等養(yǎng)水問題。

本灌區(qū)內(nèi)自動監(jiān)測的日降雨量(區(qū)域平均雨量)，若<50mm時，為了考慮排澇水資源化及節(jié)省烏蘇里江灌溉站的抽水費(fèi)用，則溝渠內(nèi)水位盡量控制在設(shè)計水位；若≥50mm時，為了確保本灌區(qū)內(nèi)的排澇和防洪安全，則首先關(guān)閉烏蘇里江灌溉站和所有灌溉井群后，溝渠內(nèi)水位盡量控制在汛期限制水位。

汛期本灌區(qū)內(nèi)地下水自動監(jiān)測站的水位較高(地面以下2.0m左右)時，為了防止土壤鹽漬化，開啟灌區(qū)內(nèi)所有井群全力抽水(灌溉用水或棄水)，盡量降低地下水位至汛期多年平均地下水位；地下水位較低(汛期多年平均地下水位以下2m左右)時，為了確保地下水庫的有效調(diào)節(jié)庫容，關(guān)閉灌區(qū)內(nèi)所有井群抽水灌溉，盡量控制地下水位持續(xù)下降。

東方紅、迎春、虎林三鎮(zhèn)居民生活供水方式完全同灌溉期，全部由東方紅水庫承擔(dān)城鎮(zhèn)供水任務(wù)。

6.2.3 非灌溉期調(diào)度運(yùn)用

非灌溉期指每年9—10月至翌年4月，阿南、阿北灌區(qū)停止供水。東方紅水庫只給東方紅、迎春兩鎮(zhèn)居民生活供水?；⒘宙?zhèn)由烏蘇里江取水泵站和輸水工程給居民生活供水。

7 結(jié)論與建議

迄今為止，40多年來，三江平原地區(qū)歷次水利規(guī)劃中，遵循傳統(tǒng)水利理念，進(jìn)行規(guī)劃東方紅水庫灌區(qū)的農(nóng)田灌溉面積只能達(dá)到0.73萬hm2左右，而按照現(xiàn)代水利理念，實(shí)施排降蓄灌等生態(tài)水利模式，采用多水源、多庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方式，將建成阿布沁河流域江河溝湖庫泡連通工程，簡稱：一江、六河、二渠、五庫(1625)水網(wǎng)體系建成后，在三江平原地區(qū)可建成舉足輕重的大型灌區(qū)，灌溉效益面積可達(dá)到6萬hm2。

因此，為了解決三江平原地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水問題，全面貫徹落實(shí)國家正在實(shí)施的儲糧于地、儲糧于技戰(zhàn)略，抓緊時間進(jìn)行東方紅水庫工程項目的規(guī)劃設(shè)計前期工作是非常必要的。該項目的建成必將對三江平原地區(qū)乃至全省和全國，確保糧食安全、生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)社會安全、防洪治澇、水資源可持續(xù)利用等諸方面，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

黑龍江省水田發(fā)展戰(zhàn)略，在穩(wěn)定西部、優(yōu)化中部、發(fā)展東部的基礎(chǔ)上，為了確保糧食安全，實(shí)現(xiàn)全省糧食生產(chǎn)能力達(dá)到750億kg和水旱田灌溉面積達(dá)到0.08億hm2(其中：水田面積為400萬hm2左右)的目標(biāo)，迄今為止，縱觀全省，唯獨(dú)東部三江平原和北部地區(qū)還有地、有水，具有發(fā)展水田灌溉面積的潛力。但是目前，黑龍江省北部高緯、高寒地區(qū)，應(yīng)該進(jìn)一步選定高寒地區(qū)水稻優(yōu)勢品種(高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、極早熟水稻)的前提條件下，逐步分期分批實(shí)施水田灌溉面積北擴(kuò)新戰(zhàn)略。因此，在現(xiàn)有的條件下，唯獨(dú)三江平原地區(qū)具有大力發(fā)展水田的得天獨(dú)厚的潛力。

為了全面貫徹落實(shí)生態(tài)文明體制改革總體方案、藏糧于地、藏糧于技、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合配套改革試驗總體方案等國家戰(zhàn)略，滿足上述的需求，達(dá)到確保糧食安全的總體目標(biāo)，省水利廳、雞西市、虎林市等水行政主管部門和地方政府，建議委托具有正規(guī)設(shè)計資質(zhì)的規(guī)劃設(shè)計單位，正在實(shí)施 “十三五”規(guī)劃期間，抓緊時間進(jìn)行東方紅水庫工程可行性研究(或項目建議書)等工作的同時，編制該工程項目的規(guī)劃同意書、水資源論證、環(huán)境影響評價等專題報告后，準(zhǔn)備編入《黑龍江省“十四五”水利發(fā)展規(guī)劃》，將在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃期間順利實(shí)施該項目。

[1]黑龍江省三江平原治理領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.黑龍江省三江平原綜合治理規(guī)劃報告[R].哈爾濱：黑龍江省三江平原治理領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，1976.

[2]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.三江平原綜合治理修訂水利規(guī)劃報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2002.

[3]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.黑龍江省大型水庫建設(shè)規(guī)劃報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2003.

[4]黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.三江平原水利綜合規(guī)劃報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2012.

[5]吳明官.水庫防洪調(diào)度多級控制新方法[J].黑龍江水利科技，2006(02)：44-46.

[6]王志興，吳明官.三江平原生態(tài)水利模式研究[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，2013：60-67.

Idea on Construction Scheme Optimization for Dongfanghong Reservoir in Hulin City

RUAN Xiao-zheng1;WU Ming-guan2and WANG Feng-long1

(1.Zhengye Investigation and Design Group Limited Company, Harbin 150090, China;2. Heilongjiang Provincial Water Conservancy & Hydropower Investigation,Design and Research Institute, Harbin 150080, China)

General construction scheme for the Dongfanghong reservoir of Hulin City is summarized as: by planning to build the Anan total main canal (Wusuli River) and Abei total main canal (closure ditch) to connect Wusuli river, Qihulin river, Abuqin river, Xiaoqing river, Western Nancha river, Small western Nancha river, Xibei river and irrigation and drainage canal system, to communicate with the Dongfanghong reservoir (large-style), plain reservoir in Anan storage area(medium-stely), Xiaohuangshan reservoir(small-style), western Nancha reservoir (medium-style) and Xidagang detention water area(large-style), a water net system composed of rivers, ditches, lakes, reservoirs around the Abuqin river basin will be formed. It may be summarized in brief as one river, six rivers, two canals and five reservoirs (1625). The irrigation area of Dongfanghong reservoir will reach about 0.06million hm2and will be a vital large-style irrigation in Sanjiang plain area after the reservoir is completed.

Dongfanghong reservoir; optimal scheme; model of ecological water conservancy; connection system of rivers, lakes and reservoirs; joint regulating of multi-water sources and multi-reservoirs

1007-7596(2017)05-0008-07

2017-04-16

阮孝政(1982-)，男，河南淮陽人，工程師；吳明官(1955-)，男，黑龍江尚志人，教授級高工；王鳳龍(1984-)，男，黑龍江五常人，工程師。

TV697.13

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