民勤縣紅崖山水庫灌溉供水優(yōu)化調度運用計劃探討

關鍵詞：灌溉調度；供水區(qū)域；運用計劃；紅崖山水庫中圖分類號：TV213.4 文獻標志碼：ADOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.07.031文章編號：1674-7909（2025）7-154-4

0 引言

水庫灌溉供水調度主要針對具有灌溉供水、生態(tài)調度等多用途的水庫，是此類水庫調度運行的依據。當水庫具有2種及以上主要任務時，應編制供水調度圖，并以此協(xié)調各興利任務，以充分發(fā)揮水庫的綜合效益[。目前，國內水庫調度的現行規(guī)范以《水庫調度設計規(guī)范》為主，但該設計規(guī)范只提供了編制依據和大綱，并無具體的操作規(guī)程和方法。據此，研究以武威市民勤縣紅崖山水庫2024年灌溉供水調度為例，對多用途水庫灌溉供水調度運行計劃的制訂進行探討，可為其他多用途水庫制訂年度灌溉供水調度運行計劃提供參考。

1紅崖山水庫概況

紅崖山水庫位于甘肅省河西走廊東北部的民勤縣，在石羊河的中下游，是亞洲第一大沙漠水庫[2]。紅崖山水庫具有灌溉、旅游、水產養(yǎng)殖等多種功能，沒有防洪庫容。

紅崖山水庫于2016年4月實施加高擴建工程，2019年6月完成全部建設任務。加高擴建后的水庫正常蓄水位（汛限水位）為 ，設計洪水位為 1 4 8 3 . 3 0 m ，校核洪水位為 1 4 8 4 . 0 7 m ，死水位為1 4 7 6 . 5 0 m 。水庫總庫容為1.48億 ，興利庫容為9030萬 ，死庫容為3244萬 ，淤積庫容為244萬 淤積高程為 1 4 7 6 . 5 0 m ，調洪庫容為2503萬 O

2來水和需水預測

2.1 來水預測

根據甘肅省武威水文站編制的《石羊河流域2023年水情分析報告》，2024年屬偏枯年份，較多年均值偏少 1 6 . 3 % 。2024年民勤蔡旗斷面來水仍以平水年預測，天然河道平水年下泄水量為1.08億 ；西營河專用輸水渠平水年輸水量為1.1億 ；景電二期民調渠調水量按景電二期提質增效工程增加輸水7800萬 后，民調渠加大輸水能力，考慮增加12850萬 。預測紅崖山水庫入庫水量為30492萬 。

2.2 需水預測

紅崖山水庫主要承擔紅崖山灌區(qū)的灌溉供水任務，具有向下游青土湖生態(tài)供水、旅游和水產養(yǎng)殖等功能。

2024年紅崖山灌區(qū)配水面積為4.32萬 ，其中農田灌溉面積為3.7萬 ，生態(tài)林灌溉面積為0.62萬 。根據灌區(qū)農業(yè)種植結構和不同灌溉制度下的灌溉定額、灌溉水利用系數，灌區(qū)灌溉凈需水量為23127萬 ，斗口及井口毛需水量為25697萬 。其中，地下水控制開采水量為8600萬 ，其余灌溉及生態(tài)用水均由紅崖山水庫提供。出庫水量為25976萬 ，農業(yè)灌溉需水量為22796萬 青土湖生態(tài)需水量為3180萬 O

3取水水位及用水量調度

3.1取水水位調度

紅崖山水庫調度堅持“興利服從防洪”的原則。灌溉供水區(qū)上限為汛期汛限水位和正常蓄水位，下限為水庫死水位，水庫水位調度下限設定為死水位以上2000萬 庫容對應的水位線。水庫調度分為保證供水區(qū)、加大供水區(qū)和降低供水區(qū)3個區(qū)域。保證供水區(qū)上限為水庫水位調度線，下限為水庫水位調度下線水位；加大供水區(qū)上限為汛限水位和正常蓄水位，下限為水庫水位調度線；降低供水區(qū)上限為水庫水位調度下線水位，下限為水庫死水位[3]。2024年平水年水庫取水水位由期初的 1 4 8 1 . 8 3 m 變化到期末的 1 4 8 1 . 7 8 m ，年末12月31日水庫水位較年初1月1日下降了 0 . 0 5 m ；平水偏豐年期末水庫取水位較期初增加，年末12月31日水庫水位較年初1月1日上升了 0 . 1 2 m ；平水偏枯年期末水庫取水位較期初下降，年末12月31日水庫水位較年初1月1日下降了 1 . 6 4 m 。紅崖山水庫灌溉供水水位調度圖見圖1。

3.2 用水量調度

灌溉供水調度運用計劃以水庫調蓄平水年正常來水、保障規(guī)劃配水面積地表水供水為基礎。當水庫水位位于保證供水區(qū)域時，按保證供水量方式供水；當水庫水位位于加大供水區(qū)域時，按加大供水量方式供水；當水庫水位位于降低供水區(qū)域時，水庫按降低供水量方式供水[4]。2024年平水年調度水量為25976萬 ，年末水庫蓄水量較年初減少105.41萬 ，平水年水庫庫容由年初1月1日的9426.41萬 減少到期末12月31日的9321萬 。平水年偏枯（天然河道來水減少 30 % 的枯水年）調度水量為25697萬 ，水庫蓄水量降低至3226萬 ，較平水年減少蓄水量2851萬 ；平水年偏豐（天然河道來水增加 30 % 的豐水年）調度水量為28465萬 ，水庫蓄水量為6439萬 ，較平水年增加蓄水量362萬 ，調劑下年供水。紅崖山水庫平水年水量調度圖見圖2。

4供水過程調度

4.1供水調度依據和原則

供水調度依據作物需水過程并遵循以下原則。

① 當水庫水位位于正常蓄水位 1 4 8 3 . 1 0 m 與降低供水水位 1 4 7 9 . 5 7 m 之間時，即處于加大供水區(qū)及保證供水區(qū)間時，按灌區(qū)用水需求供水。

② 豐水年和豐水期的調度運用，應及時加大用水量，在滿足躍進總干渠下泄流量的條件下，加大輸水量，減少棄水，置換地下水，提高水資源的合理利用效率。

③ 遇特枯水年，當水庫水位降至供水位 1 4 7 9 . 5 7 m 以下時，若需水大于來水時，按來水供水；若需水小于來水，按需水供水。

4.2各供水對象變化的判別條件

紅崖山水庫主要承擔紅崖山灌區(qū)的灌溉供水任務，具有青土湖生態(tài)供水、旅游和水產養(yǎng)殖等功能。在假設平水年來水條件基本不變化，青土湖生態(tài)供水、旅游、水產養(yǎng)殖用水量也不變化的情況下，灌溉供水對象發(fā)生變化的判別條件及調度方式如下。

4.2.1 夏禾種植面積增加的情況下

為落實調整種植結構的要求，春小麥等夏禾種植面積增加，秋禾種植面積減少，則4月下旬至6月下旬的用水需求增加，7一9月的用水需求減少。因此，需要在水庫供水調度中，增加4一6月供水量，調用4一6月水庫蓄水量，4—6月水庫在降低供水區(qū)運行；減少7—9月供水量，補充水庫蓄水量，7—9月水庫在保證供水區(qū)運行，使水庫在保證供水范圍內調度供水。

4.2.2 秋禾種植面積增加的情況下

為落實國家高質量發(fā)展的要求，玉米和瓜菜等秋禾種植面積增加，夏禾種植面積減少，則7一9月用水需求增加，4月下旬至6月下旬用水需求減少。因此，需要在水庫供水調度中，減少4一6月供水量，增加水庫蓄水量，4一6月水庫在加大供水區(qū)運行；增加7—9月供水量，調用4一6月水庫增加的蓄水量，7一9月水庫在保證供水區(qū)運行，使期末水庫蓄水量在保證供水范圍內調度供水。

4.2.3 糧食作物種植面積增加的情況下

為保障國家糧食安全的要求，春小麥、玉米等糧食作物種植面積增加，經濟作物種植面積減少。因糧食作物需水量較大，水庫供水壓力也較大，所以在盡量降低灌溉定額的同時，嚴控地下水開采量，適當加大地表水供水量，減少水庫期末蓄水量，使期末水庫蓄水位保持在降低供水區(qū)范圍內調度供水。

4.2.4經濟作物種植面積增加的情況下

為增加農民經濟收入，瓜菜等經濟作物種植面積增加，糧食作物種植面積減少。因經濟作物需水量較小，水庫蓄水量較大，在保障各類農作物灌溉的同時，可適當置換地下水超采量，保持地表水調度供水量，水庫期末蓄水量與期初蓄水量持平，使期末水庫蓄水位保持在保證供水區(qū)范圍內調度供水。

4.2.5 節(jié)水灌溉面積增加的情況下

為全面落實節(jié)水要求，節(jié)水灌溉面積增大，地面灌溉面積減小，配水面積范圍內需水量減小，水庫蓄水量較多。在保障配水面積范圍作物灌溉的同時，可適當置換地下水超采量，保持地表水調度供水量，保持水庫期末蓄水量與期初持平，使期末水庫蓄水位保持在保證供水區(qū)范圍內調度供水。

4.2.6地面灌溉面積增加的情況下

因落實節(jié)水措施不到位，地面灌溉面積增大，節(jié)水灌溉面積減小，灌溉需水量增加，水庫供水壓力也較大。在盡量降低灌溉定額的同時，嚴控地下水開采量，適當加大地表水供水量，減少水庫期末蓄水量，使期末水庫蓄水位在降低供水區(qū)范圍內調度供水。

4.2.7灌溉調蓄水池保障高效節(jié)水灌溉的情況下

為保障地表水高效節(jié)水灌溉供水，解決供水時段與作物需水不匹配的問題，在紅崖山灌區(qū)的湖區(qū)部分已建和規(guī)劃建設灌溉調蓄水池，使灌溉保證率由地面灌溉的 50 % 提高到高效節(jié)水灌溉的 90 % 。在水庫調度運用中，將灌溉調蓄水池的蓄水及高效節(jié)水灌溉需水全額納入水庫保證供水區(qū)范圍，并及時保障承擔灌溉調蓄水池輸水任務的渠系足額調度供水。

4.2.8氣溫較高尤其是遭遇干熱風的情況下

在氣溫較高尤其是遭遇干熱風的情況下，配水面積范圍內需水量增加，水庫供水壓力較大，應嚴控地下水開采量，適當加大地表水供水量，減少水庫期末蓄水量，使期末水庫蓄水位在降低供水區(qū)范圍內調度供水。

4.3 供水過程調度

當水庫水位在保證供水區(qū)時，優(yōu)先保障灌區(qū)配水面積范圍內的灌溉保證率供水，保障青土湖的時段供水和供水量。當水庫水位在加大供水區(qū)時，優(yōu)先保障灌區(qū)配水面積范圍內的灌溉保證率供水，剩余水量等量置換超采區(qū)地下水，保障青土湖時段供水和供水量。當水庫水位在降低供水區(qū)時，優(yōu)先保障灌區(qū)配水面積范圍內的高效節(jié)水灌溉供水，向適度受旱區(qū)的地面灌溉供水，保障青土湖的時段供水和供水量。當水庫水位在降低供水下線至輸水洞底板高程區(qū)間時，僅向灌區(qū)抗旱應急供水，暫停灌區(qū)正常的灌溉供水、青土湖生態(tài)供水、旅游和水產養(yǎng)殖供水。紅崖山水庫供水過程及供水量成果見表1，紅崖山水庫供水過程調度圖見圖3。

5結束語

調度運行計劃的準確制訂與靈活運用保障了紅崖山水庫調度運行有章可循，確保了水庫大壩安全，可充分發(fā)揮水庫綜合效益[5]。科學開展灌溉供水調度不僅可以確保自身樞紐工程安全，還為下游灌區(qū)灌溉用水和生態(tài)供水提供了保障，促進了水庫水資源的高效利用，為水庫建立標準化供水調度管理體系奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.水庫調度設計規(guī)范：GB/T50587—2010S.北京：中國計劃出版社，2010.

[2李麗.紅崖山水庫泥沙淤積特點及利用途徑探討[J].甘肅水利水電技術，2013，49（7）：35-36，55.

[3]王平.灌溉與供水水庫調度圖編制方法的改進研究[J].人民黃河，2017，39（4）：132-136.

[4]王平.《水庫調度設計規(guī)范》中兩級調度圖編制方法的改進研究[J].水利水電技術，2014，45（10）：101-105.

[5葉紹沁.寧德市蕉城區(qū)金涵水庫調度規(guī)程探討[J].水利科技，2023（1）：59-62.

Hongyashan Reservoir in Minqin County Discussion on the Optimal Operation Plan of Irrigation Water Supply

QI Shangyou’QI Zhengqian2LIANG Jie2PENG Xiaoyuan2WANGHaiying2

1.Wuwei Water Conservancy Scienceand Technology Promotion Center，Wuwei733Oo，China;2.Gansu Wuwei Hy. drologyandWaterResourcesSurveyCenter，Wuwei733ooo，China

Abstract： Hongyashan Reservoir is a large reservoir that primarily protects and improves the ecology of Minqin，taking into account the comprehensive benefits of irrigation，tourism，and aquaculture.This paper describes the operation plan of Hongyashan Reservoir，including water inflow and water demand prediction， water intake level dispatching，water consumption dispatching and water supply process dispatching.Water supply dispatching By drawing the water supply water level dispatching map， Hongyashan Reservoir is divided into three operating areas onan annual cycle，and then the corresponding dispatching mode is determined.

Key words：irrigation operation; water supply area; operation plan; Hongyashan Reservoir

（欄目編輯：董清芝）