歸化水庫工程的洪水現(xiàn)狀與需水預(yù)測

鄧永

（畢節(jié)市勘測設(shè)計研究院，貴州 畢節(jié) 551700）

1 歸化水庫工程概況

歸化水庫位于白甫河右岸的歸化河上，壩址以上集水面積269 km2，主河道長35.30 km，主河道坡降6.30‰，多年平均流量3.46 m3/s。

歸化水庫為新建中型水庫，工程等別Ⅲ等，主要建筑物級別3級，次要建筑物級別4級，臨時性水工建筑物級別5級。其工程任務(wù)是解決小壩工業(yè)園區(qū)及畢節(jié)市黔西北產(chǎn)業(yè)園區(qū)A 區(qū)工業(yè)用水，年供水量2 811萬m3。

2 洪水現(xiàn)狀分析

2.1 設(shè)計暴雨

設(shè)計暴雨依據(jù)徐花屯水文站、畢節(jié)氣象站、大方氣象站、朱昌和響水水文站實測資料，并結(jié)合1956～2000 年《貴州省年最大24 h 暴雨均值等值線圖》《貴州省年最大24 h 暴雨Cv 值線圖》綜合分析而得，最大24 h 降雨統(tǒng)計參數(shù)=81 mm，Cv=0.42，Cs=3.50Cv。

2.2 設(shè)計洪水

采用雨洪法和水文比擬法推求，結(jié)合歷史洪水調(diào)查和暗河系統(tǒng)洪水調(diào)查成果進行合理性分析，雨洪法成果更接近歷史洪水略偏大，其差值在10%以內(nèi)，成果見表1。

表1 歸化水庫各壩址設(shè)計洪峰流量成果表

3 用水量預(yù)測

3.1 需水量預(yù)測

根據(jù)其他工業(yè)園區(qū)用水實際，結(jié)合《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》《室外給水設(shè)計規(guī)范》《福建省城市用水量標準》對小壩工業(yè)園區(qū)及畢節(jié)市黔西北產(chǎn)業(yè)園A 區(qū)規(guī)劃年需水量預(yù)測。采用三種預(yù)測成果取均值作為小壩工業(yè)園區(qū)及畢節(jié)市黔西北產(chǎn)業(yè)園A 區(qū)的年需水量，即規(guī)劃水平年2035 年，小壩工業(yè)園區(qū)工業(yè)及綠化用水需水量2 366 萬m3，畢節(jié)市黔西北產(chǎn)業(yè)園A 區(qū)需水量為1 241 萬m3。二者合計年總需水量為3 607萬m3/a。

3.2 中水回用預(yù)測

中水回用于對水質(zhì)要求不高的道路及綠地澆灑，回收利用率2035年取20%。2035年再生水可利用量為513萬m3/a，其中小壩工業(yè)園區(qū)319萬m3/a，黔西北產(chǎn)業(yè)園區(qū)A區(qū)194萬m3/a。

3.3 供需平衡

根據(jù)分析計算的工業(yè)園區(qū)需水、現(xiàn)有及規(guī)劃供水水源供水、中水回用水量共同做園區(qū)供水供需平衡分析，擬定設(shè)計水平年2035年歸化水庫供水規(guī)模為2 811萬m3/a，其中向小壩工業(yè)園區(qū)供水2 257 萬m3/a，向畢節(jié)市黔西北產(chǎn)業(yè)園A 區(qū)供水為554萬m3/a。供需平衡結(jié)果見表2。

表2 工業(yè)園區(qū)供水規(guī)模計算成果 單位：萬m3/a

4 水庫特征水位選擇

4.1 死水位選擇

依據(jù)國標中相關(guān)規(guī)定，將水庫工程的主體建筑物設(shè)計為50年。50年對應(yīng)壩前淤沙高程1 350.72 m，水平淤沙高程1 360.08 m。設(shè)計時實際死水位為1 360.10 m，死庫容為582萬m3。

4.2 正常蓄水位選擇

選定正常蓄水位1 372.50 m，相應(yīng)庫容2 217萬m3；死水位1 360.10 m，相應(yīng)庫容582萬m3；興利庫容1 635萬m3，可滿足城市年供水量2 811萬m3、下游環(huán)境水2 084.6萬m3的用水需求。

4.3 汛限水位選擇

在全面考慮相關(guān)法律法規(guī)、經(jīng)濟發(fā)展、水庫運行情況基礎(chǔ)上，最終決定將歸化水庫汛限水位設(shè)定為1 371.00 m。

4.4 興利調(diào)節(jié)計算

歸化水庫設(shè)計水平年的入庫徑流量等于壩址天然徑流量扣除上游新增耗水量，壩址以上流域規(guī)劃水平年新增耗水量403 萬m3，推薦壩址入庫徑流量10 496 萬m3；新建水庫后每年下放生態(tài)環(huán)境水2 084.60 萬m3，水庫滲漏蒸發(fā)損失221.70 萬m3。

興利調(diào)節(jié)的主要任務(wù)：①有其他條件約束情況下，應(yīng)盡量滿足供水區(qū)需水量要求相應(yīng)的最大興利庫容，同時保證水庫投入應(yīng)用后符合需求。②為水庫正常蓄水位比選決策提供相應(yīng)興利庫容的運行方式和相關(guān)效益、技術(shù)指標。

興利調(diào)節(jié)計算采用長系列法，由于上游雙山特色集鎮(zhèn)建設(shè)布局不容淹沒影響的管控條件，正常蓄水位1 372.50 m相應(yīng)興利庫容1 635萬m3求得的P=95%的城市年供水量為2 811萬m3。

4.5 洪水調(diào)節(jié)

采用重力壩方案，大壩設(shè)計時選擇50年一遇的洪水標準，校核洪水標準為500年一遇。中壩址溢洪道為實用堰溢洪，閘門（b×h為5 m×6.70 m）控制，共3扇，堰頂高程1 365.80 m，溢流凈寬15 m。

通過水庫水量平衡調(diào)節(jié)計算，歸化水庫中壩址校核洪水位1 373.21 m（P=0.20%），總庫容2 369 萬m3，設(shè)計洪水位為1 372.50 m（P=2%），相應(yīng)庫容2 217萬m3。

4.6 回水計算

根據(jù)《水利水電工程建設(shè)征地移民安置規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》規(guī)定及水庫專業(yè)要求，對農(nóng)村居民點、一般城鎮(zhèn)和一般工礦區(qū)的淹沒范圍按洪水重現(xiàn)期20年一遇考慮，對耕地、園地等按洪水重現(xiàn)期5 年一遇考慮。歸化水庫最終回水成果取主汛期（5-7月）和非主汛期（8-4月）的回水計算成果的外包線。

5 結(jié)語

為了保證水庫工程質(zhì)量能夠達到設(shè)計標準，滿足應(yīng)用需求，促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展，避免發(fā)生洪澇災(zāi)害，必須要做好水庫工程的洪水現(xiàn)狀與需水預(yù)測分析。