雪野水库洪水资源利用及供水潜力分析

2014-02-23 10:07徐景起杨学凤马华倩
山东水利 2014年2期
关键词:来水量兴利雪野

徐景起,杨学凤,马华倩

(莱芜市雪野水库管理处,山东 莱芜 271115)

雪野水库洪水资源利用及供水潜力分析

徐景起,杨学凤,马华倩

(莱芜市雪野水库管理处,山东 莱芜 271115)

以雪野水库为例,分析提出通过提高水库正常蓄水位,最大限度利用洪水资源;同时通过重新核定水库库容、水库工农业用水指标转换、工业用水指标调整等措施,以充分利用水库水资源,减少弃水。经过供水调节计算,得出在保证现有工农业用水的情况下,还可年提供工业或城市供水2 538万m3。

雪野水库;洪水资源;供水;水资源利用

雪野水库位于黄河流域大汶河水系赢汶河支流的上游,山东省莱芜市雪野镇辖区内,水库于1958-11开工兴建,1966-07完工,坝址控制流域面积444 km2,流域多年平均降水量725.5 mm,多年平均来水量9 241万m3(1965—2012年),水库总库容17 577万m3,兴利库容11 437万m3,死库容280万m3,是一座以防洪、供水、旅游开发为主,兼顾发电、水产养殖等综合利用的大(2)型水库。水库于2008-10开始进行除险加固,2010年底竣工验收,设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为5 000年一遇,是莱芜市的主要水源地。

1 供用水现状

雪野水库是莱芜市最大的地表水水源地,供水对象主要分3大类:一是莱城电厂、莱芜电厂用水;二是莱钢用水;三是水库灌区农田灌溉用水,同时也是莱芜市城市生活用水的应急备用水源地。根据水库近些年实际供水统计,多年平均工业供水量为3 261万m3,最大供水发生在2011年,为3 715万m3。其中,电厂多年平均供水2150万m3,最大供水发生在2009年,为2373万m3;莱钢多年平均供水1 112万m3,最大供水发生在2011年,为1 447万m3;水库灌区多年平均实际供水量在800万m3左右。

2 水库来水量及控制运用情况

根据雪野水库水文站1965—2012年实测出库流量、水库蓄水变量、水文调查成果等资料,通过水量平衡计算得到现状工程条件下水库来水系列。经统计,雪野水库现状工程条件下多年平均来水量为9 241万m3。特别是近6年(2007—2012年)年来水量均在1亿m3以上,多年平均来水量达到13 012万m3,是1965—2012年多年平均来水量的1.4倍。

根据水库实际控制运用资料,2003—2012年多年平均汛期弃水量为5 036万m3,2012年弃水量最大,达到18 006万m3。

3 洪水资源利用及供水潜力

3.1 提高正常蓄水位

2008—2010年,雪野水库进行了彻底的除险加固,工程设计施工均是按照提高正常蓄水位1.5 m进行的,即由原来的231.30 m提高至232.80 m。工程已于2010-12-13通过竣工验收,具备了提高1.50 m兴利水位的工程条件。目前只需解决上游回水淹没的问题,报经上级核准后就可将正常蓄水位提高至232.80 m,增加蓄水1 939万m3。

3.2 重新核定水库库容指标

雪野水库现在使用的水位—库容关系是20世纪70年代由山东省水文局测定的,距今已有40年,库区水上、水下地形地貌都发生了很大变化,水面以下改变主要是泥沙淤积及2003年以来的大规模采砂,水面以上主要是人类活动造成的地形地貌的改变。2012-09,雪野水库管理处委托山东省水利勘测设计院采用先进的测量技术对库区地形进行了重新测量,并核算大坝特征指标如表1:

表1 雪野水库新旧水位——库容特征值表

从表1可以看出,2003—2007年雪野水库库区的大规模水下采砂,使雪野水库库容增加,按现状正常蓄水位231.30 m,兴利库容比以前增加1 701万m3,按提高1.5 m后的正常蓄水位232.80 m,增加兴利库容1 774万m3。

3.3 水库工农业用水指标转换

2000年以前,雪野水库灌区实灌面积一直保持在8 000 hm2左右,每年农业灌溉用水量在3 000~5 000万m3之间,因此,雪野水库的农业供水指标确定为4 800万m3。然而,2005年以来,雪野水库实际每年农业供水均不足900万m3,农业灌溉用水量的减少主要是由于以下几个原因:

1)2001 —2006年雪野水库灌区续建配套与节水改造及末级渠道的改造,使灌溉水利用系数由原来的0.4左右,大幅提高至0.65以上,节水效果显著。

2)灌区内农业产业结构大幅调整,很多种植粮食作物的土地调整为种植姜、蒜等经济作物,造成灌溉周期不同,不利于统一灌溉,灌区内宜打井的地方都成为了井灌区。

3)灌区内工业发展很快,灌溉面积萎缩,也是造成农业用水减少的重要原因。因此,目前农业供水指标确定为800万m3是比较符合实际的,实灌面积约3 000 hm2,可将节余的农业用水指标转换为工业用水,这样才能更加科学的利用好有限的宝贵水资源。

3.4 工业供水指标调整

通过对表1中电厂及工业实际用水量看,电厂年最高用水量为2 373万m3(2009年);莱钢集团年最高用水量为1 447万m3(2011年),与原计划取水指标差距较大,电厂取水指标为2 800万m3,莱钢为2 000万m3,因此,有必要按实际最大用水量重新调整现有供水指标。

3.5 供水调节计算

采用长系列变动用水时历法进行供水调节计算,计算时段为月。起调水位为死水位214.50 m,死库容为757万m3(2012年新测算值)。调算后用最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。

调算成果如下:1)电厂用水和莱钢用水分别采用近6年实际供水最大值2 373万m3和1 447万m3进行调算;2)兴利水位232.80 m,相应库容15 627万m3(2012年新测算值);3)多年平均来水量9 241万m3;满足3 000 hm2农田灌溉用水,灌溉水利用系数为0.65,供水保证率50%,多年平均供水量778万m3;莱芜电厂、莱城电厂多年平均供水2 352万m3,供水保证率97%;莱钢集团多年平均供水1 418万m3,供水保证率90%;另可保证其他城市、工业供水量2 538万m3,保证率90%;多年平均总供水量7 087万m3。

综上所述,雪野水库在保证现状用水户(电厂、莱钢、农业)用水的前提下,还可以满足一定数量的城市、工业供水的需求,年可保证供水量2538万m3(保证率90%),即日可供水6.95万m3/d。

4 结论与建议

综合以上分析,雪野水库可通过非工程措施挖掘洪水资源利用和供水潜力,提高正常蓄水位可充分利用雨洪水资源,化害为利;重新核定库容及工农业用水指标的转化调整可大大增加水库的供水能力。为此,建议:1)编制雪野水库工程规模论证报告,争取上级部门尽快核准雪野水库控制运用指标,将水库正常蓄水位提高至232.80 m,兴利库容可增加3 713万m3。2)重新调整工农业用水指标,每年可新增加工业或城市生活供水2 538万m3的供水能力(保证率90%),充分利用好宝贵的地表水资源。

(责任编辑张玉燕)

TV697.1

B

1009-6159(2014)-02-0057-02

2013-11-19

徐景起(1974—),男,高级工程师

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