基于长序列调节的大伙房水库兴利优化调度研究

孔维哲

（辽宁省大伙房水库管理局，辽宁 抚顺 113000）

大伙房水库位于浑河中上游，是一座以防洪及城市供水为主，兼顾发电、灌溉等综合利用的多年调节的大型水库枢纽工程，其供水、防洪任务都十分艰巨。水库主要承担沈阳、抚顺两市及下游农业区的防洪任务，同时还保证两市的工业及生活用水，由于大伙房水库输水工程，大伙房还须承担除沈阳、抚顺外其他7座城市的生活用水任务。因此，大伙房水库引水及兴利优化调度方案显得格外重要，兴利调度要确保水资源综合利用效率最佳，即在满足工农业用水保证率的前提下，尽量做到水库多年平均弃水量最少、引水量最少、损失量最少。

1 水库兴利调度约束条件

采用大伙房水库1959—2014年水文资料以旬为单位进行调节计算。

1.1 供水约束条件

工业供水的保证率为95%。浑河闸以上灌区农灌面积508 km2，根据水稻生育期淹灌水层，灌期为每年的5—8月，其中5月上旬至6月上旬为泡插期，灌溉定额为1.12 m3/m2，考虑灌溉期降水，农业供水保证率为75%。农业供水期和汛期不进行生态环境供水。

1.2 弃水及损失约束条件

当水库水位超过限制水位时开始弃水。

调节计算时水库蒸渗损失按水库水面面积比由历史实际蒸发损失折算。

1.3 跨流域引水约束条件

引水流量按60 m3/s计算，年最大引水量不超过17.8亿m3。

2 调节方式及调节方案

在工业供水保证率95%，农灌供水保证率75%，库容低于2.95亿m3时不进行农灌及生态供水的前提下，采用控制变量法及水量平衡法，固定工业供水值或引水值，进行农业及生态供水调节。采取各调节方案中各年水库运行水位做线性回归，考察其变化趋势。

方案1：在不引水的情况下，进行长序列调节。

方案2（优化方案）：先确定工业供水值，再确定引水方式及引水值。取水库现状工业供水值14.2亿m3。

用水量平衡法对整个调节成果进行校核：

起调库容+入库+引水-工业-农业-生态-弃水-损失=结束库容

3 优化方案

针对兴利调度的多年调节要求，以水库库容作为兴利调度指标，把大伙房水库供水模式按照水库库容划分为节水模式和正常供水模式。即当水库库容低于一定值A时，大伙房水库供水进入节水模式。

工业供水的节水模式：当水库库容低于一定值A时，工业供水按95%正常供水量进行供水。

农业供水的节水模式：当水库库容低于一定值A时，泡插期供水按75%正常供水量进行供水，非泡插期供水停止；当水库库容介于定值A和定值B（B=A+0.5）时，泡插期供水按85%正常供水量进行供水；非泡插期供水按50%正常供水量进行供水，见图1。

图1 农业供水节水模式示意图

跨流域引水原则：非汛期，当水库库容低于E时开始引水，当水库库容达到C时停止引水；汛期，当水库库容低于D时开始引水，当水库库容达到E时停止引水，见图2。

图2 跨流域引水示意图

图3 优化调度运行图

4 调节成果

在不考虑跨流域引水的情况下，进行长序列调节，记为调节1。

因水库调度需求不同，将节水模式库容分别按照2.95，3.50，4.58亿m3进行3次调节比较分析，分别记为调节2，3，4。

优化方案成果见表1，调节成果见表2。

表1 优化方案成果表 亿m3

表2 调节成果表 亿m3

节水模式库容为2.95亿m3（即调节2）优化调度运行结果，见图3。

5 结论及建议

1）进行跨流域引水后，水库破坏深度、弃水量明显降低，且工业、农业、生态供水明显增加，由于水库年运行库容减小，平均水位降低，损失水量也随之减少；

2）水库节水模式库容越大，水库年运行库容越趋于平稳；农业、生态及泡插期农业供水变化不大；破坏深度略有下降；

3）水库节水模式库容取2.95亿m3时就能满足水库的供水需求，当水库节水模式库容增加时弃水量及损失水量相应增大，不符合兴利优化调度原则。

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