梅山水庫旱警水位確定的分析與探討

王國海

（安徽省六安水文水資源局，安徽 六安 237000）

1 概述

受全球氣候變化影響，近年來我國干旱災害頻次增加，給人們生活、生產帶來嚴重影響。旱警水位是確定江河湖庫干旱預警的重要指標，是防旱調度的重要依據。安徽省六安市位于安徽省西部，地跨淮河、長江兩大流域，擁有江淮地區最重要的水庫體系和舉世聞名的新中國第一大灌區，被譽為江淮水塔和國家糧倉。

本文選取六安市金寨縣梅山水庫開展旱警水位分析，重點探討旱警水位確定的思路和方法，并對結果進行合理性分析。

2 區域和資料情況

2.1 區域概況

梅山水庫是淮河的一級支流——史河上游修建的一座大型水庫，是以防洪、灌溉為主，承擔金寨縣城及葉集試驗區的城市供水，結合發電和養魚等綜合利用的大型水利樞紐工程，最大庫容為22.63 億m3，水庫調節性能為多年調節，汛限水位為125.27m，正常蓄水位為128.00m。水庫興利庫容9.57 億m3，調洪庫容10.65 億m3。死庫容4.02 億m3，對應死水位為107.07m。

梅山水庫位于淮河支流史河上游的安徽省金寨縣境內，東與淠河西源為鄰，西與灌河隔嶺為界。水庫距河口130km，南北長70 余千米，東西寬40 多km，庫區總面積57.84km2。水庫控制流域面積1970km2，占史河總流域面積的41%。

2.2 資料情況

所用水文資料來源于安徽省六安水文水資源局整編后的刊印資料。調查收集了梅山水庫相關資料如：水庫特征值、供水（泄洪、灌溉、發電）、庫容曲線資料等。金寨縣城市供水、農業灌溉水量資料來源于《六安市水資源公報》。

3 用水需求指標

梅山水庫主要承擔金寨縣城市供水、農業灌溉、環境生態等供水任務。用水需求主要包含以下三個方面：

3.1 城市供水

提供金寨縣城與葉集區城鎮居民生活用水以及工業生產用水需求，水庫向城鎮供水采用浮動泵房形式供水，取水泵進水口高程分別為96.3m、101.3m、96.12m。

3.2 農業灌溉

梅山水庫通過史河灌區紅石嘴渠首工程為安徽省六安市的金寨縣、霍邱縣、裕安區、葉集區及河南省的固始縣、商城縣等六縣區提供農業用水，設計灌溉面積為383 萬畝，有效灌溉面積為268.5 萬畝。水庫正常情況下通過電站發電向下游灌區供水，在發電放水不滿足灌溉用水要求時，通過泄洪隧洞或灌溉補水隧洞向下游供水。發電洞進口底高程90.27m，最大引水流量125m3/s。灌溉補水隧洞位于大壩右岸，進口底高程95.27m，最大灌溉引水流量70m3/s。各月用水量按淠史杭灌區月分配百分比進行分配。

3.3 環境生態

依據《安徽省史河生態流量保障實施方案（試行）》（以下簡稱《方案》）的要求，當梅山水庫來水流量大于梅山水庫（壩下）生態基流4.40m3/s 時，生態用水泄放流量不小于4.40m3/s；水庫來水流量小于4.40m3/s 時，按水庫來多少，泄放多少生態流量。

4 指標確定

4.1 城市供水

根據《六安市水資源公報》城市供水調查分析，梅山水庫主要承擔金寨縣城與葉集區城鎮居民生活用水以及工業生產用水需求。經分析計算，金寨縣、葉集試驗區城區生活用水0.38 億m3，工業用水0.25億m3，承擔范圍內供水總量為0.63 億m3。各月用水量見表1。

表1 梅山水庫應供水量逐月滑動計算結果表 （單位：億m3）

4.2 農業灌溉

梅山水庫下游史河灌區設計灌溉面積383 萬畝，灌溉設計保證率為75%，有效灌溉面積268.5 萬畝，目前農田畝均灌溉綜合用水量535m3/畝，有效灌溉需水量14.36 億m3，淠史杭灌區農業灌溉用水月分配百分比見表2。

表2 淠史杭灌區農業灌溉用水月分配百分比表

4.3 環境生態

正常來水情況下，生態機組常年泄流，可保證下游過水流量不低于4.40m3/s 的目標值。枯水季節或枯水年份，為滿足生態流量保障要求，在保障生活供水的前提下，生態用水優先于灌溉供水，可采用生態機組與常規機組組合泄流的方式盡量加大放水，因此確定水庫生態泄水流量為4.40m3/s。水庫各年承擔的環境及生態需水量為1.3876 億m3，各月環境及生態需水量見表1。

4.4 水庫來水

根據水庫提供的1955—2021 年逐月來水量資料分析，水庫多年平均來水總量為13.8716 億m3。梅山水庫為多年調節水庫，按偏旱年景75%設計頻率分析計算來水量，按典型年1999 年來水量9.6589 億m3進行計算。水庫年來水量系列頻率曲線見圖1，各月來水量成果見表1。

圖1 梅山水庫年來水量系列頻率曲線圖

4.5 水庫應供水量

根據《旱限水位（流量）確定辦法》，水庫各月應供水量等于月用水總量（城市人供水、農業灌溉及環境生態需水之和）與水庫各月設計頻率來水量之差。當來水量大于及等于月用水總量時，水庫未來來水量滿足用水需求，水庫應供水量為零。當來水總量小于月用水總量時，其差值為水庫應供水量。

根據各月用水總量及各月水庫來水量分析計算，各月應供水量計算結果見表1，其中按75%偏旱年景來水量單月滑動計算的最大應供水量為5 月份的3.07 億m3，按75%干旱年景來水量雙月滑動計算的最大應供水量為4 月份的3.86 億m3，主要提供灌區灌溉供水需求。

5 旱警水位

根據《旱警水位（流量）確定辦法》，水庫逐月滑動計算的水庫應供水量與死水位對應庫容之和的最大值所對應的水庫水位確定為旱警水位。但由于梅山水庫為多年調節水庫，且梅山水庫歷年各月最低水位在死水位以下出現次數較多，綜合考慮庫內取水設施高程等因素，確定梅山水庫旱警水位取最大應供水量和灌溉水位對應庫容之和所對應的水庫水位。

按75%偏旱年景來水量單月滑動計算的5 月份最大應供水量為3.07 億m3，灌溉水位對應的庫容為0.8302 億m3，兩者相加為3.90 億m3，相應庫內水位為106.66m；按75%干旱年景來水量雙月滑動計算的最大應供水量為4 月份的3.86 億m3，灌溉水位對應的庫容為0.8302 億m3，兩者相加為4.69 億m3，相應庫內水位為109.24m。

根據以上分析，結合梅山水庫灌溉水位、城市供水取水口高程等因素，綜合確定水庫旱警水位為109.24m。

6 結論與建議

鑒于梅山水庫2001 年前常年低于死水位運行，故本次合理性分析采用梅山水庫2002—2021 年歷年各月最低水位資料。根據相關資料統計分析，低于旱警水位109.24m 各月出現次數及年出現次數見表3。

表3 梅山水庫歷年各月最低水位低于旱警水位出現次數統計表

由表3 看出，梅山水庫各月最低水位低于旱警水位的情況均有出現，出現次數1～2 次。2002—2021 年合計20 年中，共有4 年水庫年最低水位低于旱警水位，出現頻率20%，重現期5 年一遇。綜合分析得出的梅山水庫旱警水位基本合理。

隨著經濟社會的發展，水利工程的修建改造、河床沖淤、來水的含沙量變化等均會對旱警水位產生影響，梅山水庫作為淠史杭灌區的主要水源之一，防旱調度工作尤為重要。建議基于旱警水位成果，在實際工作中及時核定和調整旱警水位