漆水河普化水庫建設對羊毛灣水庫供水影響分析及解決途徑

席雅娟

（陜西省水利電力勘測設計研究院，陜西 西安710001）

1 基本情況

漆水河位于陜西省境內，是渭河左岸支流，干流全長151.6km，流域面積3824 km2，多年平均徑流量2.11億m3。流域發源于陜西省寶雞市麟游縣招賢鎮以北的斜梁，流經麟游縣、乾縣和武功縣，最后匯入渭河。漆水河流域涉及陜西省寶雞市、咸陽市及楊凌示范區兩市一區，包括寶雞市的麟游縣、鳳翔縣、岐山縣、扶風縣；咸陽市的乾縣、永壽縣、武功縣和楊凌示范區共七縣一區。流域上游已有的羊毛灣水庫，原供水對象主要為農田灌溉，為適應供、用水形勢變化，水庫任務進行了調整，增加向咸陽市乾縣縣城供水任務，目前羊毛灣水庫乾縣供水工程正在實施；普化水庫為流域綜合規劃中上游規劃擬建水庫，工程任務為解決寶雞市麟游縣重點工業及城鎮用水。普化水庫位于羊毛灣水庫的上游，距離羊毛灣水庫約34 km。

1.1 擬建普化水庫基本情況

普化水庫位于九成宮鎮新莊塬村的漆水河干流上，屬寶雞市麟游縣境內，壩址以上控制流域面積565 km2，多年平均徑流量3514萬m3，工程任務是城鎮及工業供水，是一座Ⅲ等中型工程，水庫樞紐由混凝土重力壩、壩身泄洪表孔和泄洪排沙底孔、取水建筑物等組成，水庫壩高62.5 m，總庫容1873萬m3，設計洪水標準為50年一遇，校核洪水標準為500年一遇。

普化水庫供水對象為麟游縣重點城鎮及麟北煤礦工業園區，工程設計水平年為2025年，設計年供水量970萬m3，目前正在進行可行性研究工作。

1.2 已成羊毛灣水庫基本情況

羊毛灣水庫位于普化水庫壩址下游約34 km的漆水河干流上，壩址以上控制流域面積1100 km2，多年平均徑流量6427萬m3，是一座以灌溉、城鎮供水為主，兼有防洪等綜合利用功能的Ⅱ等大（2）型水利工程，樞紐由大壩、輸水洞、溢洪道和泄水底洞四部分組成。水庫大壩為均質土壩，壩高47.6 m，總庫容1.2億m3，死庫容760萬m3，已淤積庫容740萬m3。水庫防洪標準按100年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。1973年水庫建成投入運行，并先后于1986年和2000年兩次進行除險加固。

羊毛灣灌區是一個以羊毛灣水庫蓄水自流灌溉為主，并與老鴉咀、大北溝、南溝、芋村東、西溝水庫、泔河水庫抽水站提灌和灌區機電井灌相結合的綜合灌區，主要灌溉乾縣、武功、永壽3縣14個鄉鎮151個村，設施灌溉面積32.54萬畝，有效灌溉面積24萬畝，其中雙灌面積15.75萬畝。

1995年建成的“引馮濟羊”輸水工程，是將寶雞市馮家山水庫的富裕水量引入羊毛灣水庫，作為水庫的補充水源，根據寶雞市馮家山水庫管理局與咸陽市羊毛灣水庫管理局簽署的協議：馮家山水庫管理局利用非灌溉期的水量和灌溉期的余水向羊毛灣水庫供水，每年可向羊毛灣水庫輸水3000～4000萬m3。“引馮濟羊”工程設計引水流量為5 m3/s，校核引水流量7 m3/s。

羊毛灣水庫位于咸陽市，為解決乾縣縣城供水困難問題，在分析羊毛灣水庫及引馮濟羊供水能力的基礎上，咸陽市組織設計實施了羊毛灣水庫乾縣供水工程，設計在滿足生態基流和向灌區多年平均供水3052萬m3，灌溉保證率75%前提下，從羊毛灣水庫年取水量為1216.8萬m3，供水保證率不小于90%。工程計劃于2017年底建成。

2 普化水庫建設對羊毛灣水庫供水影響分析

2.1 基本徑流資料

陜西省水文總站于1971年1月1日在漆水河流域設立好畤河水文站，測站位于永壽縣店頭鎮好畤河村，為基本水文站，至河口距離66 km，控制流域面積1007 km2。1991年1月1日改名為安頭水文站觀測至今。安頭水文站在普化與羊毛灣水庫之間，測流斷面位于羊毛灣水庫上游約5 km。兩水庫徑流分析計算以安頭水文站為參證站。羊毛灣水庫乾縣供水工程設計采用資料系列為1971～2009年，為便于比較，分析普化水庫建設對羊毛灣水庫供水影響，本文統一選取該段系列為代表段。根椐安頭水文站1971～2009年39年徑流系列頻率計算，多年平均徑流量為5884萬m3。普化水庫壩址處徑流量為3279萬m3。羊毛灣水庫壩址處徑流量為6459萬m3。見表1。

表1 參證站及兩水庫斷面特征值表

2.2 對羊毛灣水庫設計入庫水量的影響

根據羊毛灣水庫乾縣城鎮供水工程設計資料，以安頭水文站為參證站計算羊毛灣水庫1971～2009年壩址多年平均徑流量為6459萬m3，多年平均設計入庫水量為6291萬m3。

普化水庫1971～2009年設計入庫水量為3085萬m3，多年平均下泄水量2000萬m3，見表2。比建庫前減少約1085萬m3，其中供水影響968萬m3、蒸發5萬m3、滲漏112萬m3。上游下泄水量減少1085萬m3，占羊毛灣水庫原設計入庫水量的17.2%，羊毛灣水庫1971～2009年設計年入庫水量將減少為5206萬m3。普化水庫建設影響羊毛灣水庫設計入庫水量的變化情況見圖1。

圖1 羊毛灣水庫設計入庫水量（建普化水庫前后）變化圖

表2 普華水庫多年平均下泄水量表

2.3 對羊毛灣水庫供水的影響

2.3.1 分析計算的原則

上游修建取水工程，對下游水庫供水影響的因素是多方面的，依據《水利工程水利計算規范》（SL104-2015）等相關規范，擬定以下原則，主要考慮供水量及保證程度變化情況，分析建設普化水庫前后對羊毛灣水庫供水的影響。

（1）采用1971～2009年徑流資料代表段作為時歷法徑流調節系列，以及“引馮濟羊”工程可引水量及過程均與原羊毛灣水庫供水設計相同。

（2）采用的羊毛灣水庫庫容曲線以及蒸發、滲漏損失的參數取值和計算方法均與原羊毛灣水庫供水設計相同。

（3）“引馮濟羊”工程按輸水隧洞規模控制羊毛灣水庫月（時段）可利用水量，在本流域來水不足時利用“引馮濟羊”工程調水量，與原羊毛灣水庫供水設計相同。

（4）羊毛灣水庫壩址生態基流需水及供水過程、設計水平年城鎮及灌區需水過程均與原羊毛灣水庫供水設計相同。

（5）羊毛灣水庫城鎮供水保證率和灌溉保證率均與原羊毛灣水庫供水設計相同。

（6）羊毛灣水庫供水次序依次為生態、城鎮供水、灌溉。

2.3.2 擬定分析方案

根據分析計算原則，擬定了以下3種方案，從不同角度說明普化水庫建設對羊毛灣水庫的影響。

（1）設計來水條件下，分析乾縣供水工程從羊毛灣年均取水1216.8萬m3時的供水保證率及灌溉供水情況。

（2）設計來水條件下，按照既定的供水次序，分析羊毛灣水庫90%保證率向乾縣城鎮的可供水量及灌溉供水情況。

（3）設計來水條件下，按照既定的供水次序，同時滿足城鎮供水及灌溉保證率要求，分析羊毛灣水庫最大的供水能力。

2.3.3 分析計算成果

按照以上3種方案，采用時歷法進行羊毛灣水庫徑流調節計算，分析計算成果如下：

（1）普化水庫建成后，羊毛灣水庫現有用戶即乾縣城鄉和灌區灌溉的需水要求不能滿足，原設計乾縣城鎮多年平均從羊毛灣年取水1216.8萬m3的90%保證率將下降至66.7%，同時，需羊毛灣水庫補水的灌區多年平均灌溉水量減少360萬m3，保證率由75%降至50% 。

（2）按照先生活后生產的原則，以城鎮供水優先，滿足90%供水保證率要求，其次考慮灌溉用水時，普化水庫建成后，羊毛灣水庫90%保證率多年平均城鄉供水量為1006萬m3，仍有210.8萬m3的需水缺口，同時，需羊毛灣水庫補水的灌區多年平均灌溉水量減少287萬m3，保證率由75%降至55%。

（3）在同時考慮滿足城鎮供水及灌溉保證率要求時，羊毛灣水庫可供水量下降明顯，突出影響反應在城鎮供水方面。該種方案下，普化水庫建成后，羊毛灣水庫90%保證率多年平均向乾縣城鎮供水量為319萬m3，需水缺口達897.8萬m3；在滿足75%灌溉保證率情況下，補水灌區的設計灌溉供水量基本與建庫（普化水庫）前持平，灌溉影響甚微。

羊毛灣水庫影響分析表結果表見表3。

表3 羊毛灣水庫影響分析表 單位：萬m3

3 解決普化水庫對羊毛灣供水影響問題的途徑

普化水庫是麟北礦區開發建設及麟游縣經濟社會發展的骨干水源工程，是國家中小型水庫建設規劃項目，水庫建設十分必要且迫切。水庫建設對羊毛灣水庫供水產生較大影響，可以通過全省或寶雞咸陽兩市水資源優化配置尋求解決方案。為解決羊毛灣水庫供水不足的問題，

1）水資源優化配置調整，加大馮家山水庫向漆水河流域供水

按照關中地區總的配置規劃，引漢濟渭調水工程建成后，石頭河水庫將不再向西安市和咸陽市供水，改向寶雞市縣（區）供水，馮家山水庫將逐步減少寶雞城區供水量，主要向渭北涇西的農業灌溉供水。

馮家山水庫位于寶雞市千河下游陳倉區，總庫容4.28億m3，有效庫容2.86億m3，是關中最大的蓄水工程，該工程1980年建成，是以農業灌溉及工業、城市生活供水為主，兼防洪、發電等綜合利用的大（二）型水利工程，可灌溉虢鎮區、鳳翔、扶風、岐山、眉縣、乾縣、永壽等七縣區農田136萬畝，目前已淤積庫容約0.86億m3，余有效庫容2億m3。目前除農灌用水外，2000年6月開始向寶雞市城市生活供水，年供水量0.438億m3，1998年5月向寶雞二電廠供水0.4億m3，通過引馮濟羊向羊毛灣供水約0.3億m3。若按照以上的水資源配置調整方案，馮家山目前向寶雞市年供水量0.438億m3，按三分之一向羊毛灣補水估算，也能增加約0.14億水量m3，彌補短缺水量是可行的。即加大馮家山水庫向漆水河流域供水，是解決羊毛灣供水影響的可能方案。

2）三庫聯合調度運用，加大馮家山向羊毛灣水庫供水，實現優化配置。

進行馮家山水庫向羊毛灣加大供水可行性及供水方案專門研究，摸清馮家山水庫現狀供、用水及工程情況，按照規劃水平年水資源配置調整具體方案，分析馮家山水庫向羊毛灣水庫供水能力。制定馮家山、羊毛灣、普華水庫三庫及其聯通輸水工程聯合運用供水方案，為工程設計建設及管理運行提供技術支撐。

4 結論

1）普化水庫建設使羊毛灣水庫入庫水量減少。羊毛灣水庫來水量較普化水庫建設前減少1085萬m3，占原設計入庫水量的17.2%m3；對羊毛灣水庫原設計供水量及保證程度均有不同程度的影響。城鎮供水、灌溉用水水量減少，保證率降低，不能滿足要求。若要同時滿足原設計城鎮供水、灌溉用水要求，則需水缺口可達897.8萬m3。

2）按照2030年引漢濟渭工程建成后全省水資源配置的戰略規劃，馮家山水庫供水對象調整后可向漆水河流域補水，初步分析補水量可滿足要求，是解決普化水庫建設對羊毛灣水庫供水影響的有效途徑。

3）普化水庫建設影響補償涉及到寶雞、咸陽兩市以及馮家山、羊毛灣水庫等管理單位，寶雞市應積極爭取上級主管部門協調相關各方利益，制定具體方案，促進工程前期順利進展。