安徽省黄栗树水库水资源状况及供水能力分析

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:潘绍京
[导读] 摘要:安徽省黄栗树水库是农业灌溉、城市供水,兼防洪等综合利用的大(二)型水库。
        安徽省滁州水文水资源局  安徽滁州  239000
        摘要:安徽省黄栗树水库是农业灌溉、城市供水,兼防洪等综合利用的大(二)型水库。就降水、蒸发、径流量、水质等水资源状况,现状农业灌溉、城镇供水等供用水需求,分析水库供水能力。
        关键词:水资源状况;用水量;黄栗树水库;供水能力;分析
        1简况
        黄栗树水库位于安徽省滁州市全椒县周岗乡境内,距滁州市区23km,距全椒县城23km。水库建于长江流域、滁河水系襄河上游,是农业灌溉、城市供水,兼防洪、发电、养殖等综合利用的大(二)型水库。
        水库以上流域面积262km2,总库容2.3033亿 m3。设计正常蓄水位48.50m,相应库容为1.07亿m3;死水位39.00m,相应库容0.1431亿m3。现状实际蓄水位47.00m,相应库容0.8421亿m3。灌区设计灌溉面积34万亩,有效灌溉面积18万亩。
        2水资源状况
        2.1 降水
        根据流域设立的黄栗树、全椒、孤山、大马厂、腰铺、晋集、襄河口等雨量站历年实测降水系列资料统计,水库以上流域多年平均面降水量935.5mm。降水量年际变化大,年内分配不均。最大年降水量1567.0mm(1991年),最小年降水量为446.0mm(1978年),最大年降水量与最小年降水量比值为3.5。年降水量主要集中在汛期(5~9月),汛期降水量约占全年降水量的64%。根据流域年降水量系列资料分析,50%、75%、95%、97%和99%保证率年降水量分别为909.3mm、772.2mm、610.7mm、577.5mm和520.6 mm。
        2.2 蒸发
        根据流域黄栗树站蒸发站历年实测蒸发量资料系列统计,多年平均蒸发量949mm。蒸发量年际、年内分布不均,年最大蒸发量1171.0mm(1966年),最小年蒸发量657.0mm(2003年),最大年蒸发量与最小年蒸发量的比值1.8。蒸发量主要集中于5~8月,蒸发量533.9mm约占全年蒸发量的51.7%。最大月蒸发量出现在7月、8月,多年平均月均蒸发量为143.7mm、140.7mm,占年蒸发量的13.9%、13.6;最小月蒸发量出现在1月、12月,多年平均月均蒸发量分别为30.5mm、35.8mm,占年蒸发量的3.0%、3.5%。
        2.3 径流量
        根据黄栗树水库实测历年入库径流分析成果,多年平均径流量8730万m3,最大年入库径流量为27520万m3(1991年),最小年入库径流量为615万m3(1967年)。50%、75%、90%和95%保证率年入库径流量为分别为7100、4519、3101和2570万m3。
        2.4 水质现状
        根据2015~2019年水质监测评价结果,水库水质为Ⅱ~Ⅲ类水,水库水质整体较好。根据供水工程取水水源要求,水库水源水质应满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水以上标准,黄栗树水库水源能满足水质要求。
        3 水库供水能力分析
        根据水库现状用水量,按照水量平衡原理,进行水量调节计算,分析水库供水能力。
        3.1 调节计算控制条件及方法
        (1)水库控制蓄水位
        根据现状黄栗树水库控制运行方案,正常蓄水位47.00m。水库供水能力分析计算中,按照正常蓄水位进行。
        (2)取水限制水位
        农业灌溉限制水位:为保证城镇供水取水安全,维持水库水体有一定的自净能力,考虑预留1450万m3作为供水工程保障水量。预留水量相当于滁州市第三水厂(5万m3/d)+全椒县第二水厂(10万m3/d)+南谯区施集水厂(0.3万m3/d)+全椒县石沛水厂(0.3万m3/d)+全椒县东王水厂(0.5万m3/d)三个月的供水量。黄栗树水库死水位39.00m,相应库容1431万m3,加上预留水量即2881万m3(相应水位41.56m)。因此,调算时农业灌溉限制取水位为41.56m。
        城镇供水限制水位:为最大限度保证城镇供水,同时兼顾水库生态用水,适当保持水体有一定的自净能力,确定城镇供水限制取水水位35.82m,相应库容500万m3。


        (3)调节计算方法
        根据水量平衡原理,水量调算公式为:
        W=W0+Q来-Q用-Q弃
        式中:W——水库蓄水量(万m3);
        W0——水库初始蓄水量(万m3);
        Q用——用水量(万m3)(包括农业、城镇用水等);
        Q弃——弃水量(万m3)。
        调算时段:月,采取连续年调算;
        起调水位:按照拟定的47.00m控制蓄水位;
        限制水位:农业灌溉限制水位41.56m;供水限制水位35.82m;
        供水次序:优先保证城镇供水,其次为灌区农业灌溉用水。
        3.2 用水量分析
        黄栗树水库用水主要是农业灌溉用水和城镇供水及农饮工程供水等,其它用耗水主要有河道生态环境用水,水库蒸发、渗漏损失等。
        (1)农业灌溉用水量
        黄栗树水库灌区设计灌溉面积34万亩。根据滁州市水利局和全椒县水利局提供的资料统计,该灌区现有效灌溉面积为18万亩,主要分布在石沛镇、六镇镇、襄河镇、武岗镇和二郎口镇,灌溉面积分别为1.2万亩、9.8万亩、1.3万亩、3.7万亩和2.0万亩。灌区农作物主要以水稻和小麦、油菜为主,兼有豆类少量其他作物。根据降水、蒸发系列资料集及《灌溉与排水工程设计规范》要求,采用水量平衡法计算出灌区逐月灌溉用水量。计算中,灌溉水利用系数依据现有渠道水利用系数、田间水利用系数推算为0.50。按照18万亩灌溉面积计算,多年平均灌溉需水量3317万m3。50%、75%、90%和95%保证率年份灌溉需水量3182、4009、4864和5429万m3。
        (2)城镇供水
        除农业灌溉用水外,黄栗树水库地表水源是滁州第三水厂工程(5万m3/d)、全椒县第二水厂工程(10万m3/d)、全椒县东王镇农饮工程(0.5万m3/d)、全椒县石沛镇农饮工程(0.3万m3/d)和南谯区施集镇农饮工程(0.3万m3/d)的供水水源。滁州第三水厂是滁州市新城区(政务新区)的主要供水工程,供水规模5万m3/d工程已建成运行;全椒县石沛农饮工程和南谯区施集镇农饮工程供水量均为0.3万m3/d,全椒县东王镇农饮工程为0.5万m3/d,同属农村集中饮水工程,都已经建成运行。
        根据调查,黄栗树水库上游流域内开发利用程度较低,基本上没有大的工业企业,少有的一些零星的小型乡镇企业,也不直接从水库内取水。因此,水库水源区内工业用水可忽略不计。黄栗树水库城镇供水规模按16.1万m3/d计算。
        (3)蒸发、渗漏损失量
        蒸发损失量主要是指河槽、水库水面因蒸发而消耗的水量。渗漏损失量是指水库闸(坝)渗漏损失量。因水库来水量计算采用的是利用水库实测水位资料、水库放水(包括泄洪)资料,反推计算出入库径流资料,该成果中已反映了蒸发、渗漏损失。因此,调节计算时不再进行蒸发及渗漏损失量计算。
        (4)生态环境用水
        河道生态环境用水主要考虑河段内生态最小需要量,即确保河道内最小水深和水量,以维持河道内生物需水、补充蒸发和渗漏损失水量。由于调节计算时,水库内设置一定的控制水位,以保证水库安全运行和生态保护需求。因此,调算时,不另行计算生态用水。
        3.3 水库供水能力分析结果
        黄栗树水库主要供水对象为,灌区18万亩灌溉用水;滁州市第三水厂5万m3/d+全椒县第二水厂工程10万m3/d+全椒县东王农饮水厂0.5万m3/d+全椒县石沛农饮水厂0.3万m3/d+南谯区施集镇农饮水厂0.3万m3/d,黄栗树水库城镇供水总量为16.1万m3/d。
        经1965~2018年系列调算分析,在优先保证城镇供水的条件下,水库18万亩农田可保证9.3万亩灌溉用水。53年中,有31年能满足灌溉水量要求,灌溉保证率为78%。有12年不能满足灌水要求,最大年缺水量3370万m3,多年平均缺水量336万m3;城镇供水,有50年能满足供水需求,可供水量16.1万m3/d,供水保证率为95%,满足设计供水保证率要求。有3年不能满足城镇供水要求,最大年缺水量3981万m3。
        4 结语
        黄栗树水库蓄水位按47.00m控制,水库为18万亩灌区提供灌溉用水,以优先保证城镇供水为前提,城镇供水保证率95%,可供水量16.1万m3/d,满足设计供水保证率要求。18万亩农田能保证9.3万亩灌溉用水,灌溉保证率为78%。
        建议加强水库水资源保护,对库区农作物种植结构进行适度调整,增加旱作物种植面积,减少水稻种植,限制使用污染较重的农化产品,减少农业面污染对水源的影响。节约用水,推广节水农业,提高公民节水意识,科学制定用水定额。加强水资源保护宣传。
        作者简介:
        潘绍京(1991-),男,汉族,安徽滁州人,助理工程师,主要从事水文水资源勘察、水资源分析研究等工作。
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