跨流域调水对红升水库水量平衡影响分析

仲伟娟

(辽宁省农业发展服务中心，辽宁 沈阳 110000)

0 引 言

随着社会的发展，水资源供需问题越来越显现出来，采用跨流域调水的方法，调整水资源的分布配置，缓和水资源缺乏地区的迫切需要，将成为人们改变资源分配促进经济发展的常用手段。文章以跨流域调水影响下的红升水库为研究对象，分析跨流域调水工程——富尔江引水工程及旧门引水工程竣工后对红升水库出入库平衡的影响，评价调水的合理性，为今后进一步调水规划决策提供借鉴。

1 工程简介

苏子河发源于辽宁省抚顺市新宾县红升乡关家村上游五凤楼，为浑河第二大支流，由东向西流经红升、新宾、永陵、榆树、木奇、上夹河等6个乡镇，在古楼村汇入大伙房水库。从苏子河源头到大伙房水库入库口，河流全长119公里。

红升水库坐落在苏子河上游，位于辽宁省新宾县红升乡境内，坝址距新宾县城10千米。水库总库容0.31亿m3，其中防洪库容0.15亿m3，兴利库容0.29亿m3。

水库主体工程由拦河坝、泄洪洞、输水洞、水电站4部分组成，主坝为黏土心墙砂壳坝，坝高27.7m，坝顶长280米。溢洪道位于土坝及泄洪输水洞右侧，实用堰后接溢洪洞，溢洪洞装有1孔闸门，为5.5×6.5m无压圆拱直墙洞，洞长160m，溢洪洞最大泄流量302m3/s。输水洞直径1.8m，洞长192.3m，最大过流量27m3/s。水电站是输水洞出口电站，原设计装机3台共600kw,经过1994年和2007年两次增容改造，现状为装机4台共1550kW。

红升水库入库上游有富尔江引水工程和旧门电站跨流域调水汇入。

富尔江引水工程位于辽宁省新宾满族自治县境内，是辽宁省为缓解中西部地区工农业和生活用水紧张，实行"东水西调"由富尔江向苏子河红升水库引水的跨流域调水工程，工程渠首以上控制流域面积812km2，年平均来水量2.52亿m3。

旧门引水工程是1980年建成由富求江支流旺清河引水4.5m3/s通过3500m的环山渠道，越过旧门分水岭和一处高21m、长235m的大型肋拱式V形渡槽，经旧门引水电站后汇入红升水库,多年平均引水量1253万m3，旧门电站装机3台共920kW。

2 资料选取

本次研究选用2011-2015年资料进行分析计算。

红升水库的入库水组成主要有富尔江引水工程入库水、旧门引水工程入库水、苏子河天然入库水三部分。水库出库水主要有城市居民生活及城市工业用水、红升水电站发电用水、红升水库汛期防洪放水以及水库蒸发渗漏损失水量。

红升电站发电泄水是根据红升水库提供的年发电量，以及在高水头时30m3/kw, 低水头时40m3/kw的经验值计算而得。在计算发电用水时，2011年、2012年、2013年为平水年，选择30m3/kw, 2014年和2015年为枯水年，由于发电水头比较低，选择40m3/kw。文章所用发电量数据由红升水电站提供，其发电量是上网电量，未包含发电厂厂内用电损失，所以实际发电量按上网电量增大3%计算。

在每年的汛期，当水库水位超过汛限水位后，此时电站运行至最大泄水量，如仍未缓解汛情也会同时启用溢洪洞泄洪。根据辽宁省水文局红升水库报汛水情，在2012年6月14日至7月21日、2013年7月19日至21日使用溢洪洞泄洪；2011年、2014年、2015年没有使用溢洪洞。

红升水库为新宾县县城供水水源地，新宾县城城市生活及工业用水量取每年700万m3。

大伙房水库近15年平均蒸发渗漏水量为8305万m3，相应水库的多年平均水位为123.4m，对应的水面面积为65.268km2。红升水库多年平均水位374m，对应水面面积为2.44km2，因此按比例推算出红升水库的蒸发渗漏水量为310.5万m3。

富尔江引水量取自2011-2015年实际引水量。

旧门引水量取自2011-2015年旧门电站发电量估算值。

3 水库入库水量计算

利用水量平衡方法对入库水量进行计算，即系统中输入的水(I)与输出的水(O)之差就是该系统内的蓄水量(△S)。

由水量平衡方程，可计算出红升水库的入库水量，见表1。

W入=W供水+W发电+W弃洪+W蒸发渗漏+△库容变化

(1)

式中：W入为红升水库的入库水量；W供水为红升水库城市生活及工业供水的水量；W发电为红升水库发电泄水泄水量；W弃洪为红升水库溢洪洞防洪弃水量；W蒸发渗漏为红升水库库面蒸发渗漏的水量；△库容变化为红升水库库容变化水量。

根据水量平衡原理反推红升水库入库水量结果见表1，2011-2015年红升水库平均入库水量1.17亿m3。

由于红升水库的入库水量主要有前述三部分组成，根据水量平衡原理计算出红升水库天然入库水量，再计算各类入库水量在总入库水量的占比，计算结果见表2，从结果中可以看出，两项跨流域调水工程的入库水量占红升水库入库水量的78.4%，从苏子河流域进入水库水量仅占总入库水量的21.6%，跨流域调水从根本上改变了红升水库的水量入库结构，特别是增大了枯水期的径流量，对于缓解红升水库水资源供需的矛盾，有着显著的效果。

表2 红升水库入库水量分配表 百万m3

4 出库水量分配计算

红升水库出库水量包括新宾县城城市居民生活用水、新宾县工业用水、红升水电站发电弃水和水库防洪弃水。根据红升水库跨流域调水和天然来水所占份额计算红升水库出库水量分配，见表3-表5。

表3 城市生活工业用水分配表 百万m3

表4 红升水库发电用水量分配表 百万m3

表5 红升水库出库水量分配表 百万m3

新宾县城城市生活及工业用水700万m3，其中跨流域调水为549万m3，天然来水为151万m3。红升水电站年平均发电用水1.03亿m3，其中跨流域调水为0.8亿m3，天然来水为0.22亿m3。跨流域调水成为新宾县城城市生活及工业用水和发电用水的根本保障。

5 结 论

1)富尔江引水工程和旧门引水工程跨流域调水使红升水库入库水量增大3.6倍，极大改变了红升水库的生态环境，缓解了受水区的水资源压力，平衡了区域间的用水需求，跨流域调水对红升水库水量平衡的影响是积极正面的。

2)红升电站2011-2015年平均发电317万kw，增容1.58倍，平均发电用水1.03亿m3，调水工程提供发电水量0.81亿m3，占总发电水量的78.4%，尤其增加了电站枯水期的发电量，由此可见，跨流域调水能更大限度地满足各方面用水需求，实现水资源的更优化配置，促进社会经济发展。

3)经过两次跨流域调水后，再通过水库枢纽工程对水量的调节，极大提高了新宾县城市居民生活用水及工业用水和红升电站发电用水的保证率，为合理开发利用水资源，促进新宾县经济协调发展起到了十分重大的作用。