洪慶山區常王項目攔水壩庫容確定

陳淑梅

（西安市灞橋區水務局 陜西 西安 710000）

1 攔水壩概況

洪慶山位于西安市灞橋區洪慶街道辦東部，與灞渭生態新城相接，是西安市唯一一座城中山，被確定為浐灞渭大水大綠生態工程的大綠主體。由于洪慶山區水土流失較嚴重及土地利用結構不合理，嚴重阻礙了區域經濟的發展，西安市浐灞區水務局擬成立常王水土保持項目，以水土保持生態環境建設帶動農村經濟的發展，加快項目區內社會主義新農村建設的進程。項目區以洪慶山為主，南與藍田縣相鄰，東、北與臨潼區相接，西接田洪正街。地理位置為東經 109°08′36″～109°17′07″，北緯 34°15′30″～34°20′56″，包含洪慶黃土臺塬區和驪山丘陵區，項目區土地總面積3410hm2。

項目區土地利用農業用地比例較大，坡耕地較多，荒坡面積大，宜林宜果面積資源豐富，可適宜發展喬木林和經果林面積。大力調整區域內農業產業結構，合理保護和利用土地資源，使土地資源潛力得到最大限度的發揮，提高土地利用率，增加經濟、社會、生態效益。由于項目區天然來水與居民飲水和經果林灌溉需水之間存在矛盾，為此擬在石子河中游修建攔河閘壩，在閘壩右岸建取水口，引入項目區生活和灌溉用水。主要施工內容為壩基處理、壩體砌筑、防滲墻、帷幕灌漿和沖沙閘等。由于該項目攔水壩主要功能為供水，本文對項目區人口和林果經濟指標、需水定額、需水量方面進行預測，并通過列表法調節計算來確定攔水壩的庫容。

2 需水量預測分析

本項目修建的攔水壩工程主要用于解決人飲問題和當地區域的經果林灌溉用水。現狀2011年，項目區總人口為6649人，林果地灌溉面積2663.85畝；根據《西安市灞橋區國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要》、《西安市2004～2020年城市總體規劃》和《陜西省西安市浐灞河流域綜合規劃》，預測項目區國民經濟發展目標，規劃至2014年項目區人口為6699人，年平均增長率2.5‰；由于項目區水土流失治理，規劃2014年經果林灌溉面積增加至5213.85畝，其中原有經果林2663.85畝，增加經果林2550畝，根據當地的經濟發展和區域果樹種植情況，經果種植主要種植櫻桃和核桃，種植面積分別為1530畝和1020畝。

依據《陜西省西安市浐灞河流域綜合規劃》和《陜西省行業用水定額》，并結合西安市灞橋區常王的實際用水情況，適當考慮生活管網及輸水損失，人民生活水平等，規劃2014年洪慶山常王項目區農村用水定額為50 L/p·d；75%保證率下核桃灌溉定額為107 m3/畝，櫻桃用水定額為40 m3/畝。

2006年，新建設洪慶山集中供水工程，過濾池3座、蓄水池4座，管網10 km。規劃解決人飲困難人數為1500人，實際解決2000人，供水入戶330戶。規劃2014年項目區總人口為6699人，按照集中供水工程解決200算，規算，規劃2014年攔水壩集水解決人飲人數為4699人，規劃2014年生活需水量為8.58萬m3。經果用水為新增經果灌溉面積。根據果樹灌溉制度，規劃年75%保證率下經果需水量預測見表1。

表1 規劃年75%保證率下經果需水量預測成果

表2 不同保證率下年徑流量計算表

表3 75%設計年下供需平衡分析結果 單位：萬m3

經計算，規劃2014年生活需水量為8.58萬m3；規劃年75%保證率下核桃和櫻桃需水量分別為10.91萬m3和6.11萬m3，合計灌溉需水量為17.02萬m3。規劃2014年生活和經果灌溉需水量為25.6萬m3。

3 來水量分析

項目地區位于灞河支流紅網河上游，由于該地區缺乏實測徑流資料，設計年徑流量無法直接求出。在水文計算中，當遇到小河流上缺乏實測徑流資料的情況，設計年徑流量及年內分配只能通過間接途徑來推求。目前常用的方法是水文比擬法和參數等值線法。水文比擬法是將參證流域的水文資料移置到設計流域上來的一種方法，參證流域應具有較長的實測徑流資料，而且其主要的影響因素，如下墊面情況、氣候條件等應與設計流域相接近，流域面積也應相差不大。參數等值線法是由于水文特征值的統計參數如均值、Cv值等在地區上有漸變規律，因此可以繪制參數等值線圖。當中小型水利工程缺乏壩址處的實測水文資料時，可利用參數等值線圖進行地理插值，得到設計流域的統計參數。

根據項目地區的實際情況，臨近區域無氣候條件、下墊面情況與之相近的參證流域，如若利用水文比擬法，會產生較大誤差，因此本文采用參數等值線法圖計算設計年徑流量。

項目地區為土石山區，土壤層較厚，且位于紅網河河源地區，根據《西安市實用水文手冊》中“西安市年徑流變差系數值使用范圍表”查得項目區年徑流變差系數。

根據《西安市實用水文手冊》中“西安市多年平均年徑流深等值線圖”查得項目地區多年平均徑流深=62mm。

根據離均系數公式，由P-III型曲線頻率曲線值表查得不同保證率對應的值，從而求得不同保證率對應的徑流深值。

利用徑流深公式推求出區域的年徑流量，匯流面積3.1km2，從而計算出不同保證率下年徑流量見表2。

4 列表法調節計算確定庫容

水庫等蓄水工程之所以有調節徑流的能力，是因為筑壩攔蓄水資源后，可以有計劃的調節水庫的出流流量，從而解決下游用水量與天然來水量之間的矛盾，而出流量與天然來水相差的水量，則暫時蓄于水庫或者從水庫中補充，從而使水庫充蓄和泄降。因此，在已知水庫來水量的條件下，可以根據用水部門要求的調節流量來進行調節計算來確定水庫的庫容。4.175%設計年年內分配

根據玉川站降雨資料頻率計算結果，選擇1980年為75%保證率對應的代表年。項目地區1980年的年降雨量為567.5mm，年徑流量為16.71萬m3，75%保證率下設計年徑流量為15.4萬m3，采用年水量控制進行同倍比放大，用設計年水量與代表年的年水量比值作為放大倍比，求得放大倍比為0.9216，對整個代表年的月徑流過程進行縮放，從而得到75%設計年年內徑流分配。

4.2 列表法調節計算

列表法調節計算能夠細致地考慮調節流量隨時間及隨水庫蓄水量的變化。本項目水庫來水量為75%設計年年內分配徑流量，用水量為果樹和居民生活需水，根據區域情況和河流來水量比較小，在此不再考慮蒸發損失。計算結果如下表3。

根據表3分析可知，9月、10月來水量大于用水量，年余水量為3.102萬m3，其他月份來水量均小于用水量，年虧水量為13.289萬m3，因此為了保證設計年各月的用水量，攔水壩在虧水期必須補充13.289萬m3水量，綜合各因素考慮所需修建的壩后庫容約為14萬m3。

5 結論

為解決洪慶山區天然來水與當地居民生活用水和經果林灌溉用水的需水之間存在的矛盾，擬在石子河中游修建攔河閘壩。本文首先根據需水量預測分析，得出項目區規劃年需水量；再根據項目區實際情況選擇采用參數等值線圖法對項目區來水量進行分析，得出項目區規劃年設計年徑流量及年內徑流分配；最后采用列表法調節計算得出常王項目區年虧水量為13.289萬m3，綜合各因素考慮，所需修建的壩后庫容約為14萬m3。陜西水利

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