水庫興利調節成果在城鎮化發展規劃中的應用

□周啟軍（獨山縣水利局）

水庫興利調節成果在城鎮化發展規劃中的應用

□周啟軍（獨山縣水利局）

隨著貴州工業強省戰略進程的推進，從地方縣級城市的發展和需水矛盾的層面，按照《縣城供水規劃》，通過居民生活用水、工業生產用水、城市公共設施與環境用水的預測，探求工業化、城鎮化發展對在有調節水庫和確定的設計保證率的基礎上，經過延展降水系列，利用降水量資料間接推求區域來水量，按徑流年內分配法計算供水庫容，復核原設計降水系列不足的成果，為地方政府促進城鎮化發展規劃提供決策依據。

供水現狀；水源水庫；興利調節計算

0.前言

人類的生活環境里，水是人們賴以生存的物質基礎和必要條件，尤其是在擁有眾多人口的城鎮，特別是縣域城市，水還被賦予城市的血液、城市的活力、城市可持續發展支撐等重要要素，也是市民安居樂業、和諧發展最基本的要求之一。因此，隨著城市的發展和城鎮化發展進程的推進，城市綜合用水問題更顯得日益突出，需要完善一個適應當前發展規劃的城市供水工程已經刻不容緩。本文在現有供水條件的基礎上，根據現行水文水利計算規范，按照《獨山縣城供水規劃》對獨山縣臺地縣城的供水水庫的興利調節進行復核計算。

1.縣城供水的背景及現狀

獨山縣隸屬黔南布依族苗族自治州，素有“貴州南大門”之稱，縣城位于珠江流域貴州地區紅水河水系與都柳江水系分水嶺的突出臺地上，屬喀斯特巖溶地區，縣城及城區的四周河流均為河源型河流，源短流細，可利用水源與縣城高差在200～400m之間，取用困難且制水成本很高。1969年初，縣供水公司在城東修建長坡水廠，采用三級揚水，凈揚程316m，供水能力3800 m3/d，次年投入運用，加上市民自采的淺層地表水，供水勉強維持到1990年。隨著縣城的發展，因水廠設備老化、管網陳舊破損和網損增大、供水量不足和供水成本太高等諸多原因已無法支撐，嚴重制約了城市的全面發展。隨后政府采取補貼的方式才繼續勉強運行，此期間根據縣政府安排，由縣水利局牽頭委托設計單位完成《獨山縣城供水規劃》，次年上報并推薦實施高巖水廠工程，1996年底建成通水，加上長坡水廠的聯合補給，很大程度上緩解了供水矛盾。

高巖水廠水源水庫為?。↖）型不完全年調節水庫，設計最大壩高27.5m，總庫容132萬m3（興利庫容87萬m3），取水方式為壩后引水提水，設計年為1994年，設計水平年為2010年，水廠主要由砌石重力壩、取水泵房（一級提水凈揚程180m，裝機容量3×132kW）、水處理系統及供水管網工程組成，承擔縣城及城區3萬人（設計年數）的供水任務，水量預測包括縣城及城區居民生活用水、工業生產用水、城市公共設施與環境用水，設計規模534萬m3/a（即日供水量1.46萬m3）。目前，經供水單位逐年投入，建成壩高14.5m（總庫容32.58萬m3）及機組增容，并按照設計規模完成了水處理系統的配套建設。因水量不足，每年冬季都需要從距離壩址上游約10km的一座小（I）型灌溉水庫補充水量約4000m3/d。

1998年和2011年冬，發生了持續90-100d的干旱少雨氣候，引起水源水庫告急，盡管有上游水庫補給來水，仍然導致了縣城及城區不得不采取每隔3-5d分片供水、限制用水措施，因此，根據《獨山縣城供水規劃》對供水水源水庫的興利調節復核很有必要。

2.水文分析計算及興利調節

興建水庫，必須確定兩個標準，即設計洪水標準和供水保證率，本文僅通過確定的設計供水保證率，經過延長實測降水資料，根據《獨山縣城供水規劃》和《水利工程水利計算規范》SL104-95對供水水源水庫進行興利調節復核計算。

2.1 來水量推求

水庫壩址距縣城7km，壩址以上集雨面積31.6km2，所在河流屬都柳江水系，自然河段缺乏實測水文資料，而臨近的紅水河水系—平湖水文站與本流域的把本水文站控制流域面積分別為1441km2和1439km2，與本壩址相差甚遠，水文特性、流域面積、地形、氣候及下墊面條件差異較大，從開展的降水徑流相關成果來看，相關系數均<0.8,故不適宜作為壩址的參證站，因此徑流量采用降水量資料間接推求。

2.1.1 流域降水量

壩址流域降水量采用獨山縣氣象局提供的降水量為依據，根據1951-1999年（初設至1990年）共49年降水資料統計，多年平均降水量X=1321.0mm，矩法計算CVX=0.118，通過計算機優化 CVX＝0.125，CS=0（實際采用 CVX=0.13），經適線效果，理論頻率曲線與經驗點數據結合較好。

2.1.2年徑流量

表1 高巖水庫壩址各頻率年徑流量表

2.1.3 徑流年內分配

按照城鎮供水保證率的規定，當無水庫調節時，保證率P=95%～97%；有水庫調節時，P＝90%～95%，承擔10萬人以下的城鎮供水工程取P=90%，相應年徑流量WP=1398萬m3。

由降水量分析可知，P=90%時，年降水量XP=1101.0mm，與之相接近的年降水量年份有1957年X=1115.0mm、1956年X=1091.3mm和1981年X=1067.3mm。選用來水分配最不利的1956年作為典型年進行年內分配計算。

查貴州省《水文圖集》，高巖水庫流域平均年最小日流量模數為 1.5～2.01/s·km2，計算時采用 M=1.51/s·km2。地面徑流量按降水量月分配率進行分配，地下徑流（基流）取為常數。1956年典型年各月徑流量如表2。

表2 典型年各月來水量計算成果表（1956年）

2.2 興利庫容復核

按《獨山縣城供水規劃》，到2010年供水量將達到2.7萬m3/d，由下表得到典型年各月來水過程與用水過程進行水量平衡，計算水庫興利庫容VS=235.45萬m3，取用V興=240萬m3，見表3。

表3 高巖水庫興利調節計算成果表

3.結語

利用原設計提供的有關參數，通過延展流域的降水系列，按照《獨山縣城供水規劃》設計水平年縣城及城區供水量，復核了水庫的興利庫容，兩者存在一定差異（V興=235.45萬m3和V興=87萬m3），說明在用水量預測上存在不足或設計時有意識壓縮了工程規模，導致城鎮供水一度緊張，不能適應新形勢下城鎮化的發展要求。目前，隨著縣城鎮化、工業化規劃進程的推進，供水供需矛盾日益突出，縣人民政府和經濟開發區正在委托設計單位開展供水工程的設計工作。

2012-12-02

劉長垠）