水庫供水工程水量分析論文

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新化縣位于湖南中部，婁底市的西端，居資江的中游?？h城現有水廠兩座，地表水廠及地下水廠各一座。龍王池水廠始建于1979年，是個天然溶洞，深約26m，日產水量原為5000m3，由于過去過量開采，曾發生大面積塌陷，目前只能控制在3000m3/d，在夏、秋兩季，常處于受淹狀態，水質受到嚴重污染，現只能作為急供水使用。月光潭水廠位于資江河段，始建于1983年，日產水量4萬m3/d，擔負著全縣城區生產、生活用水。作為縣城的唯一供水水源—資江的水質已受到嚴重污染，尤其在枯水期汞離子、砷離子和亞硝酸類等多項指標時有超標，很難達到飲用水水源標準，已嚴重影響到人民群眾的正常生產和生活、身體健康，同時預測到2010年城市需水量將達到6.38萬m3/d，綜上所述，新化縣目前的供水工程存在供水水源單一、水量不夠、水質不理想等問題。梅花洞水庫有著優質、安全的水源，能滿足人民群眾健康生產和生活的需求，同時缺水時由車田江補水，水量上能滿足供水發展的趨勢。

1水庫基本概況

梅花洞水庫系車田江水庫的“結瓜”工程，原設計從車田江年引水596.6萬m3，梅花洞水庫若在特殊年無法滿足供水和灌溉要求時，可從車田江水庫引水，缺多少引多少。

梅花洞水庫位于新化縣曹家鎮，資江一級支流小洋溪中游，始建于1965年，大壩實際控制集雨面積33.8km2，正常蓄水位309.5m，正常庫容1556m3，原設計灌溉面積4.61萬畝，現核實為4.29萬畝（其中雙季稻為2.18萬畝，中稻0.39萬畝，旱作物為1.72萬畝），是一座以灌溉為主，結合養殖、供水、防洪等綜合效益的年調節中型水利工程。梅花洞灌區現有小型水利設施可供有效水量1080萬m3。

車田江水庫位于新化縣車田江鄉，資水一級支流油溪河上游，大壩實際控制集雨面積85km2，正常庫容11220m3，設計灌溉面積10.21萬畝，其中“結瓜”工程梅花洞水庫灌溉4.29萬畝，直灌5.92萬畝（其中雙季稻為2.34萬畝，中稻為2.19萬畝，旱作物為1.39萬畝），是一座以灌溉為主，結合發電、防洪、養殖等綜合效益的具有多年調節功能的大（二）型水利工程。車田江灌區現有小型水利設施可供有效水量2060萬m3。

2來水量計算

新化氣象站自1957年建站以來的歷年降雨量、蒸發等實測資料具有較好的代表性與一致性，車田江、梅花洞水庫引用了其1971-2000年共30年的長系列降雨資料，并采用降雨徑流系數計算了梅花洞、車田江水庫的各年產水量見附表。

3需水量分析

3.1城鎮供水需水量分析

城鎮總用水量包括生活用水、工業用水、公共建筑用水、消防用水、澆灑道路和綠地用水等幾個部分。預測到2010年新化縣城人口將達到15.0萬人，自來水使用率為90%，城鎮需水量為6.6萬m3/d，則日缺水2.6萬m3,年缺水950萬m3，即為梅花洞水庫供水水工程的供水量。

3.2農業灌溉用水量計算

車田江、梅花洞灌區根據新化縣氣象站1971-2000年共30年歷年每日降水和蒸發資料，通過對歷年水稻生育期每日降水、灌水、排水和耗水水量平衡計算，得出水稻歷年設計灌溉定額，從而計算出作物生長期每月的灌溉需水量，年需水量見附表。

3.3發電用水量分析

車田江水庫在滿足自身灌溉和向梅花洞水庫補水的需求后多余的水用來發電。

4水量平衡分析計算

通過對梅花洞水庫典型年水量平衡計算分析，可知梅花洞水庫產水量滿足不了灌溉和供水要求，必須向車田江引水。按照“高水高灌、低水低灌、先基礎水、后骨干水”的灌溉制度，先保證農業灌溉用水和城鎮供水，再充分利用來水發電，盡可能減少棄水的原則,對兩水庫從1971-2000年共30年進行多年調節水量平衡分析計算如下：

方案一：盡可能利用其自身產水，充分利用水庫的調蓄功能。梅花洞水庫高涵對應的庫容為380萬m3，確定為起始年1971年的起調庫容，同時作為月末控制下限庫容、年末庫容，當庫容小于380萬m3時，即從車田江水庫引水，缺多少調多少，當庫容大于正常庫容時，則棄水。通過計算可知，為滿足灌溉和供水，梅花洞30年中有12十二年必須向車田江引水。

車田江水庫的死庫容為6429萬m3，為最大可能利用來水，實現最大可能地發電，死庫容為起始年1971年的起調庫容，月末庫容控制在死庫容以上，正常庫容以下，通過計算可知車田江水庫盡管發電效益可觀，但不能滿足梅花洞水庫的補水要求，即梅花洞水庫供水遭到破壞。

方案二：盡可能考慮產水的不利因素，確保供水的安全和可靠性，梅花洞在枯水期上月末庫容都預留下個月的供水額，即死庫容加上月供水量為460萬m3，作為起始年的起調庫容、月末控制下限庫容、年末庫容，當庫容小于460萬m3時，即從車田江水庫引水，缺多少引多少。車田江水庫預留梅花洞水庫最大缺水年的缺水量，即死庫容加上最大缺水量為7150萬m3，作為年末庫容，同時為起始年起調庫容，月末控制下限庫容。通過計算可知，能充分保證供水和灌溉需求，但豐水期棄水大大增多，發電效益受到影響，雨洪資源沒有得到充分的利用。

方案三：充分利用雨洪資源，在滿足灌溉和供水的前提下，最大可能實現發電效益。梅花洞水庫的調度方案同方案一中的。通過梅花洞水庫的水量計算，可知第二大缺水年凈缺水量478萬m3，為了確保梅花洞水庫供水達95%的保證率，隨時滿足向梅花洞水庫補水，則車田江水庫年末庫容需預留庫容563萬m3，即年末庫容為死庫容加上預留庫容7000萬m3，同時作為起始年1971年的起調庫容。由于車田江水庫兼顧防洪發電，在保證灌溉用水和向梅花洞水庫補水的前提下，盡可能用來水發電，減少棄水，同時，因枯水期電價比豐水期高，故每年對車田江水庫分三個時段進行調度：枯水期上年末11月~來年3月份，為保證向梅花洞補水，月末庫容不小于7000萬m3；豐水期4~8月份，為保證灌溉用水和補水，月末庫容不小于9000萬m3；9~10月份，為騰空庫容，盡可能利用來水發電，同時保證補水，月末庫容不小于7000萬m3。當向梅花洞水庫補水時，可容許月末庫容小于7000萬m3，但必須大于死庫容6429萬m3。通過水量平衡計算成果表（見附表）可知，在30年中，梅花洞水庫為滿足灌溉和城鎮供水，有12年須從車田江引水，車田江水庫在滿足本灌區的灌溉用水前提下，完全能滿足向梅花洞水庫補水需求，且電站的多年平均發電用水為4201.85萬m3，多年平均發電子表4139h，大于其設計年利用小時4019h。

5結論與建議

由此可知，通過對水庫的優化調度，車田江水庫的“結瓜”工程—梅花洞水庫向新化縣供水是切實可行的。但是仍加強以下方面的工作：由于降雨的時空分布性不均，同時具有不可預測性，要特別加強水庫的優化調度，做到科學合理，在確保防洪的安全前提下，充分利用雨洪資源；加強水資源的統一管理和運用；加強庫水周邊環境的污染防治；推行節約用水。