水库兴利调节成果在城镇化发展规划中的应用

□周启军（独山县水利局）

水库兴利调节成果在城镇化发展规划中的应用

□周启军（独山县水利局）

随着贵州工业强省战略进程的推进，从地方县级城市的发展和需水矛盾的层面，按照《县城供水规划》，通过居民生活用水、工业生产用水、城市公共设施与环境用水的预测，探求工业化、城镇化发展对在有调节水库和确定的设计保证率的基础上，经过延展降水系列，利用降水量资料间接推求区域来水量，按径流年内分配法计算供水库容，复核原设计降水系列不足的成果，为地方政府促进城镇化发展规划提供决策依据。

供水现状；水源水库；兴利调节计算

0.前言

人类的生活环境里，水是人们赖以生存的物质基础和必要条件，尤其是在拥有众多人口的城镇，特别是县域城市，水还被赋予城市的血液、城市的活力、城市可持续发展支撑等重要要素，也是市民安居乐业、和谐发展最基本的要求之一。因此，随着城市的发展和城镇化发展进程的推进，城市综合用水问题更显得日益突出，需要完善一个适应当前发展规划的城市供水工程已经刻不容缓。本文在现有供水条件的基础上，根据现行水文水利计算规范，按照《独山县城供水规划》对独山县台地县城的供水水库的兴利调节进行复核计算。

1.县城供水的背景及现状

独山县隶属黔南布依族苗族自治州，素有“贵州南大门”之称，县城位于珠江流域贵州地区红水河水系与都柳江水系分水岭的突出台地上，属喀斯特岩溶地区，县城及城区的四周河流均为河源型河流，源短流细，可利用水源与县城高差在200～400m之间，取用困难且制水成本很高。1969年初，县供水公司在城东修建长坡水厂，采用三级扬水，净扬程316m，供水能力3800 m3/d，次年投入运用，加上市民自采的浅层地表水，供水勉强维持到1990年。随着县城的发展，因水厂设备老化、管网陈旧破损和网损增大、供水量不足和供水成本太高等诸多原因已无法支撑，严重制约了城市的全面发展。随后政府采取补贴的方式才继续勉强运行，此期间根据县政府安排，由县水利局牵头委托设计单位完成《独山县城供水规划》，次年上报并推荐实施高岩水厂工程，1996年底建成通水，加上长坡水厂的联合补给，很大程度上缓解了供水矛盾。

高岩水厂水源水库为小（I）型不完全年调节水库，设计最大坝高27.5m，总库容132万m3（兴利库容87万m3），取水方式为坝后引水提水，设计年为1994年，设计水平年为2010年，水厂主要由砌石重力坝、取水泵房（一级提水净扬程180m，装机容量3×132kW）、水处理系统及供水管网工程组成，承担县城及城区3万人（设计年数）的供水任务，水量预测包括县城及城区居民生活用水、工业生产用水、城市公共设施与环境用水，设计规模534万m3/a（即日供水量1.46万m3）。目前，经供水单位逐年投入，建成坝高14.5m（总库容32.58万m3）及机组增容，并按照设计规模完成了水处理系统的配套建设。因水量不足，每年冬季都需要从距离坝址上游约10km的一座小（I）型灌溉水库补充水量约4000m3/d。

1998年和2011年冬，发生了持续90-100d的干旱少雨气候，引起水源水库告急，尽管有上游水库补给来水，仍然导致了县城及城区不得不采取每隔3-5d分片供水、限制用水措施，因此，根据《独山县城供水规划》对供水水源水库的兴利调节复核很有必要。

2.水文分析计算及兴利调节

兴建水库，必须确定两个标准，即设计洪水标准和供水保证率，本文仅通过确定的设计供水保证率，经过延长实测降水资料，根据《独山县城供水规划》和《水利工程水利计算规范》SL104-95对供水水源水库进行兴利调节复核计算。

2.1 来水量推求

水库坝址距县城7km，坝址以上集雨面积31.6km2，所在河流属都柳江水系，自然河段缺乏实测水文资料，而临近的红水河水系—平湖水文站与本流域的把本水文站控制流域面积分别为1441km2和1439km2，与本坝址相差甚远，水文特性、流域面积、地形、气候及下垫面条件差异较大，从开展的降水径流相关成果来看，相关系数均<0.8,故不适宜作为坝址的参证站，因此径流量采用降水量资料间接推求。

2.1.1 流域降水量

坝址流域降水量采用独山县气象局提供的降水量为依据，根据1951-1999年（初设至1990年）共49年降水资料统计，多年平均降水量X=1321.0mm，矩法计算CVX=0.118，通过计算机优化 CVX＝0.125，CS=0（实际采用 CVX=0.13），经适线效果，理论频率曲线与经验点数据结合较好。

2.1.2年径流量

表1 高岩水库坝址各频率年径流量表

2.1.3 径流年内分配

按照城镇供水保证率的规定，当无水库调节时，保证率P=95%～97%；有水库调节时，P＝90%～95%，承担10万人以下的城镇供水工程取P=90%，相应年径流量WP=1398万m3。

由降水量分析可知，P=90%时，年降水量XP=1101.0mm，与之相接近的年降水量年份有1957年X=1115.0mm、1956年X=1091.3mm和1981年X=1067.3mm。选用来水分配最不利的1956年作为典型年进行年内分配计算。

查贵州省《水文图集》，高岩水库流域平均年最小日流量模数为 1.5～2.01/s·km2，计算时采用 M=1.51/s·km2。地面径流量按降水量月分配率进行分配，地下径流（基流）取为常数。1956年典型年各月径流量如表2。

表2 典型年各月来水量计算成果表（1956年）

2.2 兴利库容复核

按《独山县城供水规划》，到2010年供水量将达到2.7万m3/d，由下表得到典型年各月来水过程与用水过程进行水量平衡，计算水库兴利库容VS=235.45万m3，取用V兴=240万m3，见表3。

表3 高岩水库兴利调节计算成果表

3.结语

利用原设计提供的有关参数，通过延展流域的降水系列，按照《独山县城供水规划》设计水平年县城及城区供水量，复核了水库的兴利库容，两者存在一定差异（V兴=235.45万m3和V兴=87万m3），说明在用水量预测上存在不足或设计时有意识压缩了工程规模，导致城镇供水一度紧张，不能适应新形势下城镇化的发展要求。目前，随着县城镇化、工业化规划进程的推进，供水供需矛盾日益突出，县人民政府和经济开发区正在委托设计单位开展供水工程的设计工作。

2012-12-02

刘长垠）