安丘市下株梧水库兴利调节计算

张 民，谭 涛，冯庆刚

（1.安丘市下株梧水库管理局，山东 安丘 262100；2.安丘市大汶河旅游开发区水利站，山东 安丘 262100；3.山东省水利勘测设计院，山东 济南 250013）

下株梧水库位于安丘市庵上镇，主要以防洪、灌溉为主，兼顾发电、淡水养殖。原设计兴利水位为114.20m，但由于原建自动翻板木闸门已报废，现状蓄水位只能达到112.74m，导致部分水资源白白浪费，非常可惜。为缓解水资源供需矛盾，安丘市于1995年建设了“安丘市南水北调工程”，该工程实施后，下株梧成为调蓄水库之一。为充分利用水库来水和调引水量，减少弃水，适当提高下株梧水库的兴利水位需对水库进行兴利调节计算。

1 入库径流分析计算

1.1 水库天然径流量分析计算

下株梧水库没有正式整编水文资料，根据有关规范可借用临近气候条件、下垫面条件相似的具有实测资料的参证站采用水文比拟法进行本水库径流分析计算。石埠子水文站位于安丘市石埠子乡石埠子村，潍河支流渠河中上游，与下株梧水库同为渠河流域，自然地理特征和气候条件、下垫面条件极为相似。根据石埠子天然径流分析成果，按照水文比拟法推求下株梧水库历年天然径流系列，并按年降水资料进行修正。

本次石埠子站1961～2000年天然径流量成果采用山东省水资源综合规划中的成果，并对大部分年份的成果进行了复核。石埠子水文站1976～2000年具有水文调查成果，根据该期间石埠子站历年逐月实测径流资料，采用分项调查法进行天然径流量还原计算，还原结果与山东省水资源综合规划中的成果基本一致。石埠子站1961～1975年缺乏水文调查成果资料，其天然径流资料直接采用山东省水资源综合规划中的成果。山东省水资源综合规划中石埠子天然径流量系列至2000年，本次对2001～2005年资料进行了延长。因2001～2005年水文调查成果尚未整编，本次采用降雨径流相关法计算年天然径流量，采用相似年型月分配分析逐月天然径流量。

经分析计算，石埠子站1961～2005年多年平均实测径流量为1.10亿 m3；1961～2005年多年平均天然径流量为1.26亿m3，年径流深为227.9mm，年径流系数为0.32。下株梧水库多年平均天然径流量为713万m3，多年平均径流深为222.8mm。

1.2 水库现状工程条件下来水量计算

现状工程条件下的来水量，是考虑水库上游蓄水工程及用水对下株梧水库入库径流的影响，在水库天然径流量的基础上，扣除现状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。下株梧水库坝址以上建有4座小（2）型水库，总控制集水面积18.4km2，总库容 99.3万m3，总兴利库容 41.4万 m3；设计灌溉面积 240hm2。对上游水利工程的来水和用水进行调节计算后，其历年逐月的下泄水量与水库区间来水相加即为现状工程情况下的水库来水量。

经分析计算，下株梧水库现状工程下多年平均来水量为 612万m3（水文年）。

2 水库兴利调节计算

2.1 需水量分析计算

下株梧水库供水用户主要为农业灌溉用水，现暂无其它供水规划。农业需水量采用变动用水量方法，历年逐月灌溉定额借用于家河水库资料，并根据山东省水利厅有关节水灌溉要求进行适当调整。于家河水库位于潍河水系渠河上游，与下株梧水库属于同一水系，地理位置相近，气候条件、下垫面因素相似，两水库灌区内农作物种植结构、复种指数也基本相同，因此可借用于家河水库灌溉定额，多年平均灌溉净定额为189.5m3/亩。据有关资料，水库现状灌溉水利用系数约为0.55，规划年灌溉水利用系数按0.65考虑。

根据有关规范规定，农业灌溉用水保证率采用50%，供水保证率按年计算。

2.2 调节计算方法

水库调节计算采用长系列时历法。下株梧水库无实测蒸发资料，借用同属潍河水系具有完整蒸发观测资料的九台水文站1961～2005年蒸发资料。根据《水利水电工程水文计算规范》（SL278-2002）规定，将实测蒸发资料换算为20m2蒸发池蒸发深，水库多年平均蒸发深为1031.0mm。水库各月蒸发损失量根据调算月平均水面面积计算。调算中，水库渗漏量采用经验系数法。结合水工坝体渗漏计算，水库除险加固前后，渗漏损失水量分别采用月平均库容的3.0%、0.5%计算。

2.3 调算原则

调算中起调水位为死水位104.0m，死库容为36万m3；控制水位采用兴利水位，超兴利水位则为弃水。现状兴利水位采用堰顶高程112.74m控制，相应库容为725万m3；水库加固后兴利水位采用原设计兴利水位114.2m控制，相应库容为978万m3。调算后用最后一年的年末库容替代起调库容再进行调算，直到起调库容与最后年末库容一致。

2.4 兴利调节计算成果

按前述调算方法和原则，分别对下株梧水库加固前后进行长系列时历法调算。水库加固前按现状兴利水位112.74m控制，灌溉水利用系数采用0.55，渗漏损失水量用月平均库容的3.0%；水库加固后，为合理分析恢复兴利水位的必要性，分别假定不同兴利水位进行了多方案调算，为使各方案具有可比性，水库加固后灌溉水利用系数均采用0.65，渗漏损失水量采用月平均库容的0.5%。

因“安丘市南水北调工程”调水量受人为因素影响较多且调水水源与水库属同一水系，两流域丰枯遭遇机率比较大，调水量存在的不确定因素较多，因此为了水库的供水安全，本次下株梧水库兴利调节计算暂不考虑调水量。

下株梧水库各方案兴利调节计算汇总成果见表1。

由调算结果可以看出，水库加固前，按现状堰顶高程112.74m控制，灌溉水利用系数0.55，农业供水保证率 50%，农业灌溉面积为 773.33hm2，多年平均供水量293万m3，多年平均蒸发、渗漏损失量为204万m3。

3 结 语

水库加固后，方案1为按现状堰顶高程112.74m控制，月渗漏系数由现状的3.0%减小为0.5%，灌溉水利用系数0.65，农业供水保证率50%，农业灌溉面积可提高到1146.67hm2，多年平均供水量 363万m3，多年平均蒸发、渗漏损失量为106万m3，较加固前损失量大为减小。从方案1～方案5水库调算结果看，供水量的增长幅度随兴利水位的提高是下降的。结合当地政府意见，为节省投资以及减少淹没损失，在不影响水库防洪安全的条件下，考虑兴利水位从现状堰顶高程112.74m恢复为原设计兴利水位114.20m，可增加兴利库容253万 m3，还可增加供水量46万m3，年平均减少弃水量55万m3。