安丘市下株梧水庫興利調節計算

張 民，譚 濤，馮慶剛

（1.安丘市下株梧水庫管理局，山東 安丘 262100；2.安丘市大汶河旅游開發區水利站，山東 安丘 262100；3.山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250013）

下株梧水庫位于安丘市庵上鎮，主要以防洪、灌溉為主，兼顧發電、淡水養殖。原設計興利水位為114.20m，但由于原建自動翻板木閘門已報廢，現狀蓄水位只能達到112.74m，導致部分水資源白白浪費，非常可惜。為緩解水資源供需矛盾，安丘市于1995年建設了“安丘市南水北調工程”，該工程實施后，下株梧成為調蓄水庫之一。為充分利用水庫來水和調引水量，減少棄水，適當提高下株梧水庫的興利水位需對水庫進行興利調節計算。

1 入庫徑流分析計算

1.1 水庫天然徑流量分析計算

下株梧水庫沒有正式整編水文資料，根據有關規范可借用臨近氣候條件、下墊面條件相似的具有實測資料的參證站采用水文比擬法進行本水庫徑流分析計算。石埠子水文站位于安丘市石埠子鄉石埠子村，濰河支流渠河中上游，與下株梧水庫同為渠河流域，自然地理特征和氣候條件、下墊面條件極為相似。根據石埠子天然徑流分析成果，按照水文比擬法推求下株梧水庫歷年天然徑流系列，并按年降水資料進行修正。

本次石埠子站1961～2000年天然徑流量成果采用山東省水資源綜合規劃中的成果，并對大部分年份的成果進行了復核。石埠子水文站1976～2000年具有水文調查成果，根據該期間石埠子站歷年逐月實測徑流資料，采用分項調查法進行天然徑流量還原計算，還原結果與山東省水資源綜合規劃中的成果基本一致。石埠子站1961～1975年缺乏水文調查成果資料，其天然徑流資料直接采用山東省水資源綜合規劃中的成果。山東省水資源綜合規劃中石埠子天然徑流量系列至2000年，本次對2001～2005年資料進行了延長。因2001～2005年水文調查成果尚未整編，本次采用降雨徑流相關法計算年天然徑流量，采用相似年型月分配分析逐月天然徑流量。

經分析計算，石埠子站1961～2005年多年平均實測徑流量為1.10億 m3；1961～2005年多年平均天然徑流量為1.26億m3，年徑流深為227.9mm，年徑流系數為0.32。下株梧水庫多年平均天然徑流量為713萬m3，多年平均徑流深為222.8mm。

1.2 水庫現狀工程條件下來水量計算

現狀工程條件下的來水量，是考慮水庫上游蓄水工程及用水對下株梧水庫入庫徑流的影響，在水庫天然徑流量的基礎上，扣除現狀水庫上游攔蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。下株梧水庫壩址以上建有4座小（2）型水庫，總控制集水面積18.4km2，總庫容 99.3萬m3，總興利庫容 41.4萬 m3；設計灌溉面積 240hm2。對上游水利工程的來水和用水進行調節計算后，其歷年逐月的下泄水量與水庫區間來水相加即為現狀工程情況下的水庫來水量。

經分析計算，下株梧水庫現狀工程下多年平均來水量為 612萬m3（水文年）。

2 水庫興利調節計算

2.1 需水量分析計算

下株梧水庫供水用戶主要為農業灌溉用水，現暫無其它供水規劃。農業需水量采用變動用水量方法，歷年逐月灌溉定額借用于家河水庫資料，并根據山東省水利廳有關節水灌溉要求進行適當調整。于家河水庫位于濰河水系渠河上游，與下株梧水庫屬于同一水系，地理位置相近，氣候條件、下墊面因素相似，兩水庫灌區內農作物種植結構、復種指數也基本相同，因此可借用于家河水庫灌溉定額，多年平均灌溉凈定額為189.5m3/畝。據有關資料，水庫現狀灌溉水利用系數約為0.55，規劃年灌溉水利用系數按0.65考慮。

根據有關規范規定，農業灌溉用水保證率采用50%，供水保證率按年計算。

2.2 調節計算方法

水庫調節計算采用長系列時歷法。下株梧水庫無實測蒸發資料，借用同屬濰河水系具有完整蒸發觀測資料的九臺水文站1961～2005年蒸發資料。根據《水利水電工程水文計算規范》（SL278-2002）規定，將實測蒸發資料換算為20m2蒸發池蒸發深，水庫多年平均蒸發深為1031.0mm。水庫各月蒸發損失量根據調算月平均水面面積計算。調算中，水庫滲漏量采用經驗系數法。結合水工壩體滲漏計算，水庫除險加固前后，滲漏損失水量分別采用月平均庫容的3.0%、0.5%計算。

2.3 調算原則

調算中起調水位為死水位104.0m，死庫容為36萬m3；控制水位采用興利水位，超興利水位則為棄水。現狀興利水位采用堰頂高程112.74m控制，相應庫容為725萬m3；水庫加固后興利水位采用原設計興利水位114.2m控制，相應庫容為978萬m3。調算后用最后一年的年末庫容替代起調庫容再進行調算，直到起調庫容與最后年末庫容一致。

2.4 興利調節計算成果

按前述調算方法和原則，分別對下株梧水庫加固前后進行長系列時歷法調算。水庫加固前按現狀興利水位112.74m控制，灌溉水利用系數采用0.55，滲漏損失水量用月平均庫容的3.0%；水庫加固后，為合理分析恢復興利水位的必要性，分別假定不同興利水位進行了多方案調算，為使各方案具有可比性，水庫加固后灌溉水利用系數均采用0.65，滲漏損失水量采用月平均庫容的0.5%。

因“安丘市南水北調工程”調水量受人為因素影響較多且調水水源與水庫屬同一水系，兩流域豐枯遭遇機率比較大，調水量存在的不確定因素較多，因此為了水庫的供水安全，本次下株梧水庫興利調節計算暫不考慮調水量。

下株梧水庫各方案興利調節計算匯總成果見表1。

由調算結果可以看出，水庫加固前，按現狀堰頂高程112.74m控制，灌溉水利用系數0.55，農業供水保證率 50%，農業灌溉面積為 773.33hm2，多年平均供水量293萬m3，多年平均蒸發、滲漏損失量為204萬m3。

3 結 語

水庫加固后，方案1為按現狀堰頂高程112.74m控制，月滲漏系數由現狀的3.0%減小為0.5%，灌溉水利用系數0.65，農業供水保證率50%，農業灌溉面積可提高到1146.67hm2，多年平均供水量 363萬m3，多年平均蒸發、滲漏損失量為106萬m3，較加固前損失量大為減小。從方案1～方案5水庫調算結果看，供水量的增長幅度隨興利水位的提高是下降的。結合當地政府意見，為節省投資以及減少淹沒損失，在不影響水庫防洪安全的條件下，考慮興利水位從現狀堰頂高程112.74m恢復為原設計興利水位114.20m，可增加興利庫容253萬 m3，還可增加供水量46萬m3，年平均減少棄水量55萬m3。