延河王瑶水库旱限水位的确定

【摘 要】通过对延河王瑶水库旱限水位的确定，探讨旱限水位对延安地区城乡居民生活、工农业生产及生态环境用水安全的影响。并对提升延安市抗旱保障能力及预警监测水平提出指导性依据等。

【关键词】延河王瑶水库；旱限水位确定；用水安全；影响依据

1.旱限水位确定的依据和意义

近年来，受全球气候变化影响，我国干旱灾害频次增加，范围扩大、损失加重，给旱区群众生活、工农业生产及生态环境带来严重影响。旱限水位指江河湖库水位持续偏低，流量持续偏少，影响城乡居民生活、工农业生产、生态环境等用水安全，应采取抗旱措施的水位。

旱限水位的确定应综合考虑江河湖库的主要用水需求，以其最高需求值作为确定依据，是江河湖库干旱预警等级的重要指标，是启动抗旱应急响应级别的重要依据。

王瑶水库旱限水位的确定对本地区城乡居民生活、工农业生产及生态环境等用水安全和提升抗旱保障能力及预警监测水平具有重要的意义。

2.王瑶水库概况

王瑶水库坝址处在陕西省延安市安塞县王瑶乡，东经108-40′，北纬36-45′，位于黄河水系二级支流延河上游杏子河段，水库集水面积820km2。从坝址到最远分水岭长54公里，库区海拔在1135.7—1760.0米，平均海拔1400米。库区气候属高原大陆季风性气候，年平均气温在7.2℃—8.8℃之间，多年平均降水量523.4毫米，坝址以上多年平均年径流量3519万m3，多年平均含沙量282 kg/m3，年最大泄量3.32 m3/s。水库主要功能是城镇生活供水、企业生产供水和防洪。王瑶水库枢纽工程于1970年10月动工兴建，1972年9月建成下闸蓄水投入试运行。总库容2.03亿m3，有效库容0.76亿m3，正常蓄水位1182.5m，设计洪水位1185.6m，水库设计洪水标准为百年一遇。校核标准两千年一遇，校核洪水位1188.02m。

3.王瑶水库来水量和现状用水量调查

对王瑶水库建库以来月、年来水量和2001-2011年月、年用水量量及用水性质进行调查。

3.1集水区域来水过程调查

依据延安市防办、延安市水资源局和延安市江河供水公司提供的王瑶水库建库以来集水区域月、年来水量资料，调查成果汇总情况统计。

3.2用水状况调查

经过实地调研及依据延安市防办、延安市水资源局和延安市江河供水公司提供的相关数据统计调查成果：

城镇生活用水及蒸渗用水以实际用水调查成果为准：日平均供水量5万m3， 供水定额5万m3。河道生态用水：根据陕西省水利厅“陕西省水资源调度方案及系统建设规划” 地区水资源评价成果，水库下游环境、河道生态用水量采用水库多年平均入库径流量的10%计算，年生态环境用水量为3.5977百万m3。

4.王瑶水库旱限水位确定

4.1水库来水量分析计算

4.1.1水库径流系列的确定：

通过对王瑶水库入库径流系列资料的“三性分析”可知，王瑶水库1973～2010年实测径流系列资料的可靠性、一致性、代表性较好，可用以设计年径流的分析计算。

4.1.2设计年径流的计算：

根据王瑶水库提供的1973～2011年逐月来水量资料分析，水库多年平均来水总量为35.98百万m3。王瑶水库为供水水库，按偏旱年景75%设计频率分析计算来水量为28.043百万m3。按干旱年景95%设计频率分析计算为20.209百万m3。

4.1.3径流年内月分配：

根据设计频率75%的偏旱年景典型年（2003年）资料分析计算，水库来水量径流年内月分配见表4-1。

根据设计频率95%干旱年景典型年（2008年）资料分析计算，水库来水量径流年内月分配见表4-2。

4.2需水量分析

根据延安市防办2011年资料统计，王瑶水库主要承担下游40万城镇居民生活用水需求。由于王瑶水库地处黄土高原沟壑区，水库上游主要是绵壤土，土壤侵蚀严重，水库坝型属于均质土坝，蒸发渗漏水量也是水库用水量的一部分，需考虑。

4.2.1城市生活用水

根据王瑶水库2001-2010年城市生活用水统计资料分析，近10年来城市生活用水量呈逐年增加趋势。近3年增加的幅度不是太大，因此，采用多年平均值作为城市生活用水量。

4.2.2蒸发渗漏用水

由于王瑶水库地处黄土高原沟壑区，水库上游主要是绵壤土，土壤侵蚀严重，年均土壤侵蚀模数为1.48万吨/平方公里，蒸渗水量较大，需考虑。根据统计11年的蒸渗资料，采用多年平均值作为蒸渗水量，年平均蒸渗值为1.333百万m3。

4.2.3生态环境用水

根据地区水资源评价成果，水库下游环境、河道生态用水量采用水库多年平均入库径流量的10%计算，年生态环境用水量为3.598百万m3。

4.3应供水量分析

根据《旱限水位确定办法》，水库各月应供水量等于月用水总量（城市生活供水、农业灌溉及环境生态需水之和）与水库各月设计频率来水量之差。当来水量大于及等于月用水总量时，水库未来来水量满足用水需求，水库应供水量为零。当来水总量小于月用水总量时，其差值为水库应供水量。

根据不同设计频率（P=75%、95%）各月用水总量及各月来水量分析，其中最大应供水量出现在12月份，计算结果见表4-3。

4.4 旱限水位确定

王瑶水库按75%偏旱年景来水量计算的逐月滑动计算的月最大应供水量为12月份的1.0545百万m3。水库死库容1.2百万m3，由于淤积，根据王瑶水库库容曲线查得死水位对应的死库容为0百万m3。则应供水量与死库容之和最大值仍为1.0545百万m3，根据王瑶水库水位库容曲线查得相应库水位为1171.20m；按王瑶水库95%偏旱年景来水量计算的逐月滑动计算的月最大应供水量为12月份的0.978百万m3，水库死库容为0百万m3，则应供水量与死库容之和最大值仍为0.978百万m3。根据王瑶水库水位库容曲线查得相应库水位为1171.00m，均高于水库取水口高程及水库死水位。

由于单月滑动计算出现95%保证率年份旱限水位低于75%保证率年份，加之王瑶水库为季调节水库，拟采用二个月滑动计算的水库应供水量与死库容之和最大值所对应的库水位作为旱限水位。王瑶水库按75%偏旱年景来水量计算的二个月滑动计算的月最大应供水量为11月份的1.2324百万m3。水库死库容为0百万m3，则应供水量与死库容之和最大值仍为1.2324百万m3，根据王瑶水库水位库容曲线查得旱限水位为1171.50m。按95%偏旱年景来水量计算的二个月滑动计算的月最大应供水量为11月份的1.6037百万m3。水库死库容为0百万m3，则应供水量与死库容之和最大值仍为1.6037百万m3。根据王瑶水库水位库容曲线查得旱限水位为1172.50m，均高于水库取水口高程及水库死水位。

王瑶水库主要承担着延安市区全部供水及安塞县城的应急供水，因此，王瑶水库旱限水位取1172.50m。

5.成果合理性分析

由于延河“77.7”洪水对王瑶水库淤积较为严重且80年前水库对延安没有供水，因此，旱限水位的检验用1981-2010年30年的月、年最低水位资料进行检验较为合理。

5.1用月、年最低水位检验

王瑶水库历年月、年最低水位低于旱限水位次数，统计年限共计30年，低于旱限水位1172.50m按年统计共出现18次，频率为60%，重现期约为2年一遇，基本符合当地实际。

5.2与水库相关特征值对照分析

王瑶水库旱限水位1172.50m高出取水口高程（1161.70m）10.80m，二者之间的蓄水量为1.17百万m3，根据水库总供水量，按每天供水量计算11月份最大，日供水量为0.058百万m3，水库所畜水量能用20天。

因此，可以认定王瑶水库旱限水位确定为1172.50m基本合理。

参考文献：

[1]《国家防办旱限水位（流量）确定办法》

[2]《陕西省抗御干旱灾害应急预案》

[3]《陕西省主要江河（水库）旱限水位确定技术要求》

作者简介：

樊庆（1981-），男，助理工程师，陕西延安人，陕西省延安水文水资源勘测局工作，主要从事水文水资源分析研究，水情信息传递，洪水预警预报方案的编制修订等工作。