深圳市西部水庫(kù)水廠群聯(lián)合調(diào)配研究

于子波 劉少華 羅來(lái)輝

摘要：珠江三角洲水資源配置工程及其配套工程通水后，深圳市西部供水格局發(fā)生變化，供水水源將由單一的東江水源轉(zhuǎn)變?yōu)闁|江和西江雙水源，且以西江水源為主，供水調(diào)配管理面臨新的需求。通過(guò)研究，提出珠三角水資源配置工程及配套工程在正常供水期和檢修期的水庫(kù)水廠群聯(lián)合調(diào)配方案。研究表明：珠三角水資源配置工程及其配套工程實(shí)施以后，2035年深圳市西部片區(qū)各水廠供水保證率均不低于99%；東部片區(qū)的清林徑水庫(kù)參與西部片區(qū)的應(yīng)急供水，方可滿足應(yīng)急供水保障90 d的規(guī)劃目標(biāo)。

關(guān) 鍵 詞：

水庫(kù)水廠群； 聯(lián)合調(diào)配； 水量分配方案； 水資源配置工程； 深圳市

中圖法分類號(hào)： TV213.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.S2.052

0 引 言

深圳市多年平均水資源量為21.32億m3（未含深汕，文中深圳市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均未含深汕），2021年全市水資源量?jī)H12.94億m3，全市原水供水量22.27億m3，其中東江引水量18.86億m3，占供水總量的87%；本地蓄水工程供水量2.03億m3，占總供水量的7%；地下水源供水量0.03億m3，不足總供水量的1%；非常規(guī)水源供水量1.35億m3，占總供水量的8%。隨著深圳市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，全市供水量呈穩(wěn)步增加趨勢(shì)［1-3］。然而，東江流域水資源開(kāi)發(fā)利用率已逼近40%警戒線［4-6］，未來(lái)全市供水形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

為解決珠江三角洲地區(qū)規(guī)劃水平年缺水問(wèn)題，珠江三角洲水資源配置工程（以下簡(jiǎn)稱“珠三角工程”）從西江水系引水，沿途向廣州市、東莞市、深圳市供水。珠三角工程計(jì)劃2023年底通水，設(shè)計(jì)向深圳市年分配水量8.47億m3，西江水在深圳市內(nèi)交水到羅田水庫(kù)和公明水庫(kù)。為實(shí)現(xiàn)西江水在深圳市的合理分配，深圳市配套建設(shè)羅田水庫(kù)-鐵崗水庫(kù)輸水隧洞工程（以下簡(jiǎn)稱“羅-鐵工程”）和公明水庫(kù)-清林徑水庫(kù)連通工程（以下簡(jiǎn)稱“公-清工程”）。

隨著珠三角工程及其配套工程通水，深圳市西部供水格局發(fā)生變化，已有供水調(diào)度成果難以滿足今后供水調(diào)度管理需要［7-9］。針對(duì)供水格局變化后，珠三角工程及羅-鐵工程正常供水期和檢修期等工況，本文系統(tǒng)研究深圳市西部水庫(kù)水廠群聯(lián)合調(diào)配方案，以為今后深圳市西部供水調(diào)配管理提供技術(shù)支撐。

1 區(qū)域概況

1.1 供水格局

根據(jù)《深圳市城市供水水源規(guī)劃（2020-2035年）》，深圳市西部是以西江水源供水為主的寶安區(qū)、光明區(qū)和南山區(qū)部分區(qū)域，供水水庫(kù)包括羅田水庫(kù)、鐵崗水庫(kù)、公明水庫(kù)、石巖水庫(kù)、鵝頸水庫(kù)和清林徑水庫(kù)等6座水庫(kù)，其中清林徑水庫(kù)位于東部，是珠三角工程分配西江水的調(diào)蓄水庫(kù)；供水水廠主要為羅田水廠、五指耙水廠、長(zhǎng)流陂水廠、石巖湖水廠、光明水廠、甲子塘水廠、朱坳水廠和南山水廠等8座水廠，水廠應(yīng)急供水保障規(guī)劃目標(biāo)為90 d；西部片區(qū)涉及3個(gè)深圳境外引水工程，分別為珠三角工程、東深供水工程和東江水源工程。深圳市西部片區(qū)供水格局詳見(jiàn)圖1。

1.2 需水預(yù)測(cè)

根據(jù)《深圳市城市供水水源規(guī)劃（2020-2035年）》，2035水平年西部片區(qū)8座水廠需水量合計(jì)為10.6億m3，詳見(jiàn)表1。

1.3 可供水量

結(jié)合珠三角工程及其配套工程相關(guān)規(guī)劃，珠三角工程分配水量過(guò)程按照設(shè)計(jì)分配過(guò)程，多年平均供水量8.47億m3；東深供水工程和東江水源工程多年平均分配水量8.73億m3和7.2億m3，可根據(jù)西部片區(qū)供水缺口及時(shí)補(bǔ)充。采用廣東省水文總站編制的《廣東省水文圖集》中的徑流等值線圖，利用降雨資料推算各水庫(kù)歷年入庫(kù)徑流量，計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表2。

2 聯(lián)合調(diào)配計(jì)算分析

2.1 調(diào)配思路

（1） 珠三角工程正常運(yùn)行期。

珠三角工程分配西

江水經(jīng)羅田水庫(kù)調(diào)蓄后，經(jīng)羅-鐵工程向沿線的羅田、五指耙和長(zhǎng)流陂等3座水廠供水，余水優(yōu)先補(bǔ)充鐵崗水庫(kù)，并經(jīng)鐵崗水庫(kù)調(diào)蓄后向朱坳水廠和南山水廠供水；同時(shí)，經(jīng)深圳支線提水至公明水庫(kù)，由公明水庫(kù)調(diào)蓄后向石巖湖水廠、光明水廠和甲子塘水廠供水。

（2） 珠三角工程檢修期（每年1月份）。

羅田水廠由羅田水庫(kù)供水，五指耙、長(zhǎng)流陂和甲子塘水廠由石巖水庫(kù)供水，不足部分由公明水庫(kù)和鵝頸水庫(kù)補(bǔ)充；朱坳水廠和南山水廠由鐵崗水庫(kù)、西麗水庫(kù)和東江水源工程供水；光明和石巖湖水廠由鵝頸水庫(kù)、茜坑水庫(kù)和東深供水工程供水。

2.2 調(diào)配規(guī)則

西部片區(qū)水庫(kù)水廠群聯(lián)合調(diào)配的關(guān)鍵是水庫(kù)調(diào)度規(guī)則，6座水庫(kù)特征水位詳見(jiàn)表3。

根據(jù)各水庫(kù)調(diào)度規(guī)程，水庫(kù)生態(tài)下泄流量在枯水期采用多年平均流量的20%，在汛期采用多年平均流量的40%［1，10］。珠三角工程及羅-鐵工程通水后，影響區(qū)域供水的規(guī)則主要是羅田水庫(kù)向鐵崗水庫(kù)和公明水庫(kù)供水規(guī)則，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算，確定規(guī)則如下：

（1） 當(dāng)羅田水庫(kù)水位高于停止分水水位、鐵崗水庫(kù)蓄水位低于限制供水水位時(shí)，按照羅-鐵工程最大輸水能力對(duì)鐵崗水庫(kù)進(jìn)行充蓄，并對(duì)沿線羅田、五指耙和長(zhǎng)流陂水廠供水，直至羅田水庫(kù)水位不高于停止分水位或鐵崗水庫(kù)水位達(dá)到限制供水水位。

（2） 當(dāng)羅田水庫(kù)水位高于停止分水水位、鐵崗水庫(kù)水位高于限制供水水位且低于正常蓄水位時(shí)，若公明水庫(kù)水位低于最低運(yùn)行水位，羅田水庫(kù)先向公明水庫(kù)供水至最低運(yùn)行水位，然后按照羅-鐵工程最大輸水能力對(duì)鐵崗水庫(kù)進(jìn)行充蓄，直至鐵崗水庫(kù)水位高于正常蓄水位；當(dāng)公明水庫(kù)水位高于最低運(yùn)行水位時(shí)，按照羅-鐵工程最大輸水能力對(duì)鐵崗水庫(kù)進(jìn)行充蓄，直至鐵崗水庫(kù)達(dá)到正常蓄水位。

（3） 當(dāng)羅田水庫(kù)水位高于停止分水水位、鐵崗水庫(kù)水位高于正常蓄水位，且公明水庫(kù)水位低于正常蓄水位時(shí)，羅田水庫(kù)先向公明水庫(kù)供水至正常蓄水位，然后根據(jù)羅田水庫(kù)來(lái)水條件通過(guò)羅-鐵工程向鐵崗水庫(kù)進(jìn)行充蓄，防止羅田水庫(kù)棄水。

（4） 當(dāng)羅田水庫(kù)水位低于停止分水水位或羅田水庫(kù)水位低于鐵崗水庫(kù)水位時(shí)，羅-鐵工程停止向鐵崗水庫(kù)輸水。

深圳市西部片區(qū)主要水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度圖如圖2所示。

2.3 調(diào)配結(jié)果

（1） 經(jīng)長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算，深圳市西部片區(qū)8座水廠多年平均供水量10.6億m3，其中本地水庫(kù)供水量為0.58億m3，東深供水補(bǔ)充供水量1.54億m3，珠三角供水量為8.47億m3，僅朱坳和南山水廠總?cè)彼?4萬(wàn)m3，各水廠供水保證率均不低于99%，詳見(jiàn)表4。

（2） 珠三角工程及羅-鐵工程通水后，西部片區(qū)各水庫(kù)大多數(shù)年份均能蓄至正常蓄水位或汛限水位。西部片區(qū)5座水庫(kù)多年平均蓄水量2.02億m3（清林徑水庫(kù)位于東部），只能滿足西部片區(qū)8座水廠應(yīng)急供水70 d。如果要滿足規(guī)劃應(yīng)急供水保障90 d的目標(biāo)，需東部片區(qū)的清林徑水庫(kù)通過(guò)公-清工程向西部片區(qū)供水；受珠三角工程及羅-鐵工程檢修期停水影響，水庫(kù)水位年內(nèi)具有周期性變化，各水庫(kù)水位過(guò)程詳見(jiàn)圖3。

3 結(jié) 論

本文對(duì)深圳市西部水庫(kù)水廠群進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度，研究結(jié)果表明珠三角工程及其配套工程通水后，深圳市西部片區(qū)水廠供水可以得到有效保障，水廠供水保證率不低于99%；需東部片區(qū)的清林徑水庫(kù)參與西部片區(qū)的應(yīng)急供水，以滿足水廠應(yīng)急供水保障90 d的規(guī)劃目標(biāo)。

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（編輯：郭甜甜）