以巢湖湖區(qū)為水源建設項目取水可靠性分析

邢 凱， 徐國敏

(1.巢湖管理局兆河閘管理處，安徽 巢湖 238000；2.安徽省大禹水利工程科技有限公司，安徽 合肥 230088)

近年來，巢湖周邊經(jīng)濟社會快速發(fā)展，對水資源的需求也不斷加大，隨著落實最嚴格水資源管理制度和水資源消耗總量與強度雙控的不斷深入，以建設項目水資源論證為重要控制手段的取水許可制度為建設項目從巢湖湖區(qū)的科學取水提供重要的支撐。建設項目取水可靠性分析是水資源論證的重要內(nèi)容之一，本文擬根據(jù)巢湖的水源條件，考慮區(qū)域水資源開發(fā)利用狀況以及不同保證率下來水條件，對建設項目水源的可供水量進行分析，為分析以巢湖湖區(qū)為水源的建設項目的取水保證率提供支撐。

1 論證思路

建設項目從巢湖湖區(qū)取水，除火電、鋼鐵等高耗水行業(yè)以及縣級以上飲用水取水口等取用水量大的項目外，一般建設項目取水量相對于巢湖來水量和巢湖的調(diào)蓄庫容均較小，而巢湖閘上流域涉及供水范圍廣，用水量大，采用傳統(tǒng)的供需平衡計算，模型計算誤差都比建設項目需水量大，總體意義不大，故可以采用水位分析方法分析建設項目取水可靠性分析。根據(jù)分析不同保證率下來水情況、巢湖不同保證率下的水位保障程度，結(jié)合取水口的取水水位，分析巢湖對建設項目的供水滿足程度。當遭遇特旱年份時巢湖當?shù)厮床蛔?，不能滿足區(qū)域用水條件時，結(jié)合現(xiàn)狀鳳凰頸引江工程和規(guī)劃正在建設的引江濟淮工程分析項目從巢湖取水的可靠性。

2 巢湖水位分析

2.1 主要控制工程及調(diào)度運用辦法

巢湖具有防洪、灌溉、供水、航運和水環(huán)境等綜合利用功能，其水位的調(diào)控至關重要，直接關系到巢湖水體功能的利用和水環(huán)境的改善。目前，巢湖進出口所建有的眾多控制性工程是調(diào)控巢湖水位的重要措施，主要包括巢湖閘、裕溪閘、黃雒閘、兆河閘以及鳳凰頸閘、銅城閘以及新橋閘等工程。

根據(jù)文[3]，巢湖閘上控制水位為6～8月8.0m、5月和9月8.5m、非汛期8.5m～9.0m?？刂扑话磿r序需要降低時，應提前調(diào)度預泄，以保在達到規(guī)定序時，能將水位降至規(guī)定水位。汛期，當巢湖水位高于規(guī)定水位，并能自流向長江外排時，應將巢湖閘、裕溪閘、鳳凰頸站閘、鳳凰頸閘和銅城閘、新橋閘全部開啟，暢排巢湖洪水。按照已批復的巢湖流域防洪規(guī)劃，巢湖10年1遇洪水位為11.60m，20年1遇洪水位為12.50m，50年1遇洪水位為12.75m，100年1遇洪水位為13.36m。

2.2 巢湖近年實際控制水位

巢湖閘自1963年建成后正常運行以來，閘上蓄水位一般控制在7.5m～8.0m，1991年以后，隨著鳳凰頸站等引排水工程的建成以及水資源需求的增加，巢湖蓄水位多在8.0m～8.5m之間。根據(jù)巢湖閘上實測水位分析可知，1963～2015年多年平均水位8.52m，最低水位為6.75m(1978年11月)，最高水位為12.03m(1991-07月)。如圖1所示。

3 可供水量分析

3.1 現(xiàn)狀條件下供水條件分析

根據(jù)巢湖實測水位統(tǒng)計成果分析成果可知，隨著巢湖閘建成后，巢湖水位月平均水位波動不大。隨著鳳凰頸站等引排水工程的建成以及水資源需求的增加，巢湖水位較之前有一定的提高，利用巢湖中廟站水位資料分析成果可以看出，巢湖蓄水位1963～1992年鳳凰頸泵站建成之前多年平均水位為8.32m，1992～2015年鳳凰頸泵站建成后多年平均水位為8.77m，水位將之前前有明顯提高，巢湖水資源利用條件明顯得到改善。

巢湖歷史上只有1966、1967、1978、1994、1995、2000和2001年等連續(xù)枯水年，根據(jù)中廟站實測水位統(tǒng)計，在上述枯水年中僅1966～1967年和1978年出現(xiàn)過水位低于7.0m情況，其中1966年出現(xiàn)89天，占全年的24.4%，1967年出現(xiàn)89天，占全年的13.2%，1978年出現(xiàn)72天，占全年的19.7%。20世紀90年代以后的特別干旱年份，由于鳳凰頸排灌站建成，旱年可利用鳳凰頸站抽長江水補給巢湖，巢湖水源條件明顯改善，故未再出現(xiàn)水位低于7.0m的情況。

根據(jù)上述分析可見，在巢湖現(xiàn)狀工程體系下，基于巢湖當?shù)貜搅?，在當?shù)貜搅鞑蛔銜r，利用現(xiàn)有鳳凰頸泵站提水補給巢湖，可以保障巢湖水位不低于7.0m，而巢湖周邊取水口高程普遍約6.0m～7.0m，故巢湖水源能夠滿足建設項目取水需求。

3.2 巢湖補外水條件分析

鳳凰頸補給條件分析。巢湖流域現(xiàn)狀其供水除當?shù)厮赐猓的昕赏ㄟ^鳳凰頸泵站引長江水源補給巢湖。鳳凰頸排灌站位于長江北岸的巢湖流域無為縣境內(nèi)，總裝機容量1.48×104kW。設計機排流量為240m3/s，機灌流量為200 m3/s，自流排灌流量均為380 m3/s。該站主要承擔著巢湖流域防洪、排澇、農(nóng)田灌溉及生態(tài)補水等工程任務，是巢湖流域防洪排澇體系中的重要工程之一，承擔巢湖流域防洪排澇任務，灌溉23.7×104hm2農(nóng)田，根據(jù)鳳凰頸泵站1990～2014年實測引水資料，多年平均引水量為1.70×108m3，遇到歷史旱年引水量同樣很大，如1994年達到6.04×108m3、2000年7.55×108m3、2001年3.78×108m3等。

引江濟淮工程建成后巢湖補水條件分析。引江濟淮工程是以城鄉(xiāng)供水和發(fā)展江淮航運為主，結(jié)合灌溉補水和改善巢湖及淮河水生態(tài)環(huán)境等綜合效益的大型跨流域調(diào)水工程。

引江濟淮工程自南向北劃分為引江濟巢段、江淮溝通段和江水北送段3大段。引江濟巢段包括西兆河和菜子湖線雙線引江方案。西兆河線為利用現(xiàn)有的鳳凰頸～西河～兆河～巢湖輸水線路，該線路全長74.45km，輸水規(guī)模150m3/s；河道底寬45m～60m；菜子湖線為新辟引江線路，從樅陽閘引江口至白石天河入巢湖口全長為113.18km，輸水規(guī)模150m3/s；河道設計底寬45m。

根據(jù)工程總體布置，引江濟淮工程“雙線引江”實施后，菜子湖引江線路和西兆河線路引水量均能補充巢湖利用巢湖調(diào)蓄，規(guī)劃2030年和2040年至巢湖斷面總水量分別為28.50×108m3和35.05×108m3。工程在西河鳳凰頸處設計輸水水位為10.0m，進入巢湖后設計輸水水位為8.50m，同時為了滿足航運要求，巢湖的最底通航水位控制在7.70m，故引江濟淮工程實施后，將更好地改善巢湖的水源條件，建設項目的供水保障率將得到進一步的提高。

4 結(jié) 論

根據(jù)對巢湖歷史水位條件分析可知，巢湖自巢湖閘建成以來僅1966、1967和1978年出現(xiàn)過水位低于7.0m的現(xiàn)狀存在。而自1992年鳳凰頸排灌站建成后，遭遇1994、1995、2000和2001年旱年時巢湖水位均未低于7.0m，旱年通過鳳凰頸泵站向巢湖補水，可維持巢湖在一定的水位，保障沿巢周邊的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水。同時隨著引江濟淮工程的建設，工程利用巢湖作為調(diào)蓄場所，將極大的改善巢湖水源條件。引江濟淮工程結(jié)合航運建設，為了滿足航運要求，巢湖最低通航水位將控制在7.70m，故引江濟淮工程實施后，未來從巢湖湖區(qū)取水的建設項目取水可靠性將會得到進一步提高。