中图分类号:TV62+ 1 文献标识码: A 文章编号:1002- 5634(2010) 02- 0009- 03
Research on Schemes of Regulating Reservoir for Water Dispatching from XiaojiangRiver
ZHAO NIng，PAN Ming-qiang，LI Jing
Abstract: In order to alleviate the shortage of water resources and the channel sedimentation of Yellow River and Wei he River, the Ministry of Water Resources carried out the project of water diversion from Yangtze River to Yellow River and dispatching water from Xiaojiang River was one of the important schemes. The water resources of Xiaojiang River, being a small tributary of the Three Gorges Reservoir, is rich and can be ensured a high rate of a water divers ion 4×108 m3, water flow rate 300m3/s. After analyzing the possibility of serious regulating reservir schemes, Fenghe River plain reservior scheme was advised to regulate water from Xiao jiang River and its role and effect were analyzed. The result showed that flushing effects o f the scheme were improved and the volume of sedimentation reduction w as increased by 19. 6% than when there wasn′t reservoirs in normal water period, 32. 4% inerease in low water period. the Fenghe River Plain solution is advised to regulate flow from Xiaojiang River and the role and effectiveness a re analyzed.
Key words: dispatching water from Xiaojiang River; regulating reservoir; necessity; water diversion from Yangtze to Yellow River and Weihe River
黄河、渭河水资源严重短缺, 流域生产生活用水大量挤占河道内生态环境用水, 导致黄河频繁断流、渭河入黄水量大幅减少. 黄河、渭河主河道不断淤积、萎缩、抬高, 防洪问题日益突出; 同时水污染加剧, 水环境状况日趋恶化[1]. 2004年初水利部安排开展引江济渭入黄方案研究工作, 小江调水方案是引江济渭入黄的重点研究方案之一[2].
小江调水方案的特点是水源丰富, 调水量保证率高. 小江调水方案期调水引水流量为300m3 / s,由于缺乏调蓄工程, 其流量均匀流入渭河干流, 难以利用渭河下游洪水期高效输沙的特性, 输沙效率低.为使有限的调水量起到理想的输沙效果, 需要利用调蓄水库调节下泄过程, 泄放较大的洪水流量[3] .
1 小江调水调蓄工程方案比选
要解决渭河下游河道的冲沙减淤问题, 除实施调水工程外, 调蓄来水过程也很关键[4] . 修建调蓄水库有3种可能方案: 一是在渭河干流上修建控制性水库, 这类水库冲沙效率高、调度容易, 对解决渭河下游的问题最直接、最有效; 二是在渭河支流上修建水库, 通过支流水库的联合调度来满足塑造流量过程的要求; 三是在秦岭南侧修建大型水库. 但秦岭南侧为汉江支流, 山高谷深, 比降较陡, 建库以后库容较小, 不具备修建较大调蓄库容的条件. 因此重点研究在渭河干、支流修建调蓄水库的可能性.
1. 1 渭河干、支流基本情况
渭河流域面积13. 48万km2. 干流全长818km,流域多年平均天然径流量100.4亿m3, 占黄河流域天然径流量的18.8%. 河川径流地区分布不均匀,年际、年内变化大.
渭河两岸支流众多, 属不对称水系, 南岸支流数量较多, 但较大的支流集中在北岸, 集水面积1000km2以上的支流有14条. 泾河是渭河最大的支流, 位于渭河左岸, 流域面积4.5万km2, 占渭河流域面积的33.7% , 年径流量19.04亿m3; 黑河为渭河右岸较大支流, 流域面积2 282.6 km2, 河长131.5km, 落差2728m, 多年平均流量26.0m3/s;沣河是渭河右岸一级支流, 流域面积1 459.3km2,干流总长82km, 平均比降2.2%, 多年平均径流量3.98亿m3.
1. 2 已建和规划中的水库
渭河流域已建水库为干流宝鸡峡枢纽和黑河金盆水库, 2个水库均以灌溉、供水为主, 库容较小, 无力为小江调水提供调蓄库容.
目前, 渭河干流规划有马宗山水库, 泾河干流规划有东庄水库. 马宗山水库在宝鸡峡以上, 库容较大, 可对渭河上游来水来沙进行调控, 但该水库的修建涉及陇海铁路和宝天高速公路改线. 东庄水库可以对泾河来水来沙进行调蓄, 对渭河下游减淤起到很大的作用, 但是水库位于渭河北岸, 不能对小江调水进行直接调蓄.
1. 3 渭河干流和支流调蓄水库方案研究
渭河干流调蓄水库由围堤组成, 位于渭河干流堤防间, 靠左岸预留300m左右的渭河常流水通道,在河滩地中设独立隔流堤, 隔流堤与右岸堤防间滩地组成调蓄水库. 在渭河干流河道滩地修建调蓄水库对于调蓄小江调水、配合东庄水库蓄水造峰十分有利, 但存在缩窄河道影响泄洪、需重新规划下游河道整治工程、淤积严重等问题.
小江调水工程入渭位置选择在宝鸡——咸阳区间, 该区间有沣河、涝河和黑河等3条较大支流. 沣河、涝河、黑河均发源于秦岭北坡, 由于3条河流河谷狭窄, 比降较陡. 峪口以上河段难以建设库容较大的水库. 加上小江调水方案隧洞出口高程为415 m,而峪口以上坝址高程均在500m以上, 如果抬高隧洞出口高程, 必将加大抽水扬程, 因此只能在峪口以下地段寻找调蓄水库位置.
根据小江调水方案工程布置, 沣河为引水线路的出口, 若在涝河、黑河上修建调蓄水库, 其地形形态与沣河相似, 没有明显的库容优势; 另外,2条河流位于沣河上游, 相应的入渭口高程较高, 不能直接对小江调水进行调蓄. 因此, 考虑河道情况及水位衔接条件, 在沣河干流峪口以下修建调蓄水库较好.
因此, 研究提出了在沣河干流修建5座梯级平原水库, 同时利用沣河下游入渭河的一条天然支沟,修建沙河平原水库. 该平原水库群位于小江调水工程出口附近, 便于对调水进行调蓄.
2 调蓄效果分析
该次调水40亿m3(调水期4个月), 以平原水库蓄水造峰1 300m3/s为代表性方案, 分析调蓄水库的作用与效果. 为便于对比调蓄水库的效果, 对设计平水和枯水系列考虑了3种计算方案: 方案Ⅰ为无调水方案, 即为天然水沙过程; 方案Ⅱ为有小江调水但无调蓄水库方案, 入渭流量为300 m3/s; 方案Ⅲ为有小江调水且有平原水库的调蓄, 入渭造峰流量为1 300m3/s. 不同系列与不同方案对渭河下游冲淤量及减淤量计算成果见表1.
表1 调水40亿m3平水、枯水系列渭河下游河道减淤效果亿 m3
由表1知, 河道冲淤情况: 方案Ⅰ和Ⅱ在平小系列渭河下游河道整体上仍为淤积状态, 咸阳——华县河道有一定的冲刷.方案Ⅱ渭河下游河道整体上呈冲刷状态, 华县以下河道仍然淤积.河道减淤情况:平水系列方案Ⅲ比方案Ⅱ多减淤0. 581亿m3, 年均多减淤166万m3, 减淤量增加19.6%;枯水系列方案Ⅲ比方案Ⅱ多减淤1. 401亿m3,年均多减淤400万m3, 减淤量增加32.4% . 减淤效果明显增加.
3 结语
沣河平原水库位于小江调水的出口, 在不增加调水线路长度和抽水扬程的情况下, 水库运行后减淤效果明显, 因此认为修建沣河平原调蓄水库是较为可行的方案. 但是该方案在移民占地、对周边环境的影响、泄流运用方式等方面存在的问题较为突出,尚需在下步工作中深入研究.
参考文献
[1] 王海政, 韩振强, 张玫. 西线调水入黄后黄河干流调蓄工程初步分析[J].人民黄河, 2002(2):18- 19.
[2] 闫大鹏, 刘红平, 李福生. 小江调水工程与抽水蓄能电站结合可能性研究[J].人民黄河, 2007(7):63- 65.
[3] 胡春宏, 陈建国, 王崇浩. 引江济渭工程对渭河下游河道冲淤及降低潼关高程作用的初步研究[J].中国水利水电科学研究院学报, 2005(4) : 243- 244.
[4] 冯普林. 渭河下游存在的主要问题及治理建议[J]. 人民黄河, 2003(5):10- 11
作者简介:赵宁(1979-), 男, 山东齐河人, 工程师, 硕士, 主要从事水利工程规划与设计方面的研究.
