引嘉濟漢對引漢濟渭工程不均勻供水過程改善研究

高小芳，劉哲

（陜西省水利電力勘測設計研究院，陜西西安710001）

引嘉濟漢對引漢濟渭工程不均勻供水過程改善研究

高小芳，劉哲

（陜西省水利電力勘測設計研究院，陜西西安710001）

引漢濟渭工程是陜西省重點水利工程，從長江最大的支流漢江調水到黃河最大的支流渭河，將從根本上改變陜西水資源配置格局，促進陜南關中水資源互連互通，如何解決引漢濟渭不均勻供水過程一直是工程的關鍵技術問題之一。在分析引漢濟渭不均勻供水過程的基礎上，對比引嘉濟漢在無調節及有支線雙廟崖水庫調節下補水引漢濟渭對不均勻供水過程的改善情況，結果表明，引嘉濟漢補水引漢濟渭后不均勻供水過程有顯著改善。

引嘉濟漢；引漢濟渭；均勻度

1 研究背景

引漢濟渭的水源區與南水北調中線工程水源區部分重合，為優先保障南水北調中線工程的供水水源，留給引漢濟渭的可調水過程極不均勻，而引漢濟渭調水工程任務主要是供秦嶺以北的工業和城鎮生活用水，需水過程相對穩定，供水和用水需求過程匹配性差，對調水工程的調度運行提出了很高的要求。

引漢濟渭工程調度運行是一個重大的系統工程，通過漢江干流上的黃金峽水庫、子午河上的三河口水庫、西安黑河水庫以及關中受水區的地下水資源共同調度[1]。引漢濟渭工程與受水區水源工程聯合調度，以引漢濟渭為主，用其它工程解決不均勻的問題，黑河金盆水庫主要解決年際不均勻的缺水過程，地下水主要解決年內不均勻的缺水過程。這將改變受水區原有工程的調度運行方式，需要多部門協調運作，給運行管理帶來很大的難度。

如果考慮在受水區修建調蓄工程來解決供水不均勻問題也存在很多制約因素：引水線路上的兩個重要調蓄水庫——黃金峽水庫和三河口水庫，正好位于秦嶺南坡的暴雨集中區，其防洪調度功能和水資源調蓄功能存在一定的沖突；配水線路上的最大調蓄水庫——三河口水庫位于秦嶺南坡，距受水區終端用戶80～200 km，對用水需求過程變動的反應時間較長，存在“遠水解不了近渴”的問題；與受水區臨近的秦嶺北坡缺乏好的建庫條件，隧洞出口黃池溝至關中地區沿途難以建設大型調蓄工程，使得秦嶺隧洞自流而下的水資源不能得到有效的調節[2]。如何尋找適當的措施，加大水源的調水均勻程度，減小豐枯水量差，進而通過均勻引漢濟渭供水過程來減小關中地下水供水量差，就顯得非常有意義。

綜合以上因素，本文從引嘉濟漢作為引漢濟渭補充水源角度，分析了其對提高引漢濟渭工程供水保證程度及對不均勻供水過程的影響。

2 引漢濟渭工程不均勻供水過程分析

根據《引漢濟渭二期輸配水工程項目建議書報告》1954年7月～2010年6月56年長系列四水源聯合調節計算結果，在黃金峽和三河口水庫聯合調水15億m3情況下，秦嶺隧洞最大年、最小年供水量分別為18.06億m3和7.14億m3，黑河水庫最大、最小年供水量分別為3.22億m3和1.23億m3，受水區地下水多年平均供水量4.27億m3，最大、最小年供水量為8.30億m3和0.59億m3，最大年供水量是最小年供水量的14.05倍[3]。越嶺段隧洞最大流量70 m3/s，最小流量為1.08 m3/s（不運行），流量不均勻系數約為1.47；黃三段隧洞最大流量為70 m3/s，最小流量為0（不運行），流量不均勻系數約為2.28。由于地表水和地下水供水量年際、年內變化非常劇烈，將會增大供水設施建設規模及難度，造成設備閑置浪費，管理運行不便，關中地區地下水資源涵養和管理等問題。由此可見，改善引漢濟渭工程不均勻的供水過程是非常必要的。

表1 引嘉入漢無調節向引漢濟渭補水后流量變化及不均勻系數統計表

3 引嘉濟漢向引漢濟渭補水對不均勻度的改善

作為引漢濟渭工程補充水源，本文將分析低壩引水及支線雙廟崖水庫+低壩引水兩種工程布局方案下補水引漢濟渭對不均勻過程的改善作用。

3.1 低壩引水方案

在嘉陵江干流與西漢水河口以下、略陽縣城以上建引水樞紐，引水到漢江支流沮水的右岸支流白水河。按略陽水文站斷面多年平均徑流的10%～20%～30%計算生態基流（分別為10.8 m3/s、21.6 m3/s、32.4 m3/s），擬定三套方案，分別計算引嘉濟漢不同引水流量下黃三段及越嶺段流量范圍及不均勻系數。

方案一：引水斷面下泄10.8 m3/s生態流量，引嘉入漢引水流量分別為20 m3/s、30 m3/s、35 m3/s情況下，引漢濟渭工程調水15億m3水量的聯合調節計算。

方案二：引水斷面下泄21.6 m3/s生態流量，引嘉入漢引水流量分別為25 m3/s、30 m3/s、35 m3/s情況下，引漢濟渭工程調水15億m3水量的聯合調節計算。

方案三：引水斷面下泄32.4 m3/s生態流量，引嘉入漢引水流量分別為55 m3/s、60 m3/s、65 m3/s情況下，引漢濟渭工程調水15億m3水量的聯合調節計算。

通過調節結算得出，引嘉入漢無調節引水進入漢江向引漢濟渭工程補水后，通過黃金峽、三河口兩座水庫調節，可滿足調水15億m3的需要，越嶺段隧洞最大流量與最小流量差值在22～26 m3/s之間，流量不均勻系數約為1.12；黃三段隧洞最大流量為70 m3/s，最小流量為0（不運行），最小運行流量為不足2 m3/s，流量不均勻系數約為1.45～1.75，引嘉入漢無調節向引漢濟渭補水后不同方案計算結果詳見表1。

由表1結果及本文第2部分引漢濟渭工程單獨運行結果相比，分析得出：引嘉入漢無調節向引漢濟渭工程補水，滿足了引漢濟渭工程調水15億m3的需要。同時，通過補水，對引漢濟渭工程黃三段、越嶺段隧洞極不均勻的流量過程有改善作用，其中對越嶺段隧洞極不均勻的流量過程改善有較為明顯作用（不均勻系數由2.28降到1.45～1.75），對黃三段隧洞極不均勻的流量過程改善程度很有限（不均勻系數由1.47降到1.12），引漢濟渭工程黃三段隧洞流量過程仍然極不均勻，這使得引漢濟渭兩個水源工程的調度運行不方便。

3.2 支線雙廟崖水庫+低壩引水方案

在引嘉入漢無調節向引漢濟渭補水不均勻過程分析后，考慮在西漢水陜甘邊界上建補償調蓄的雙廟崖水庫一座，對引嘉入漢水量進行適當調蓄，改善引嘉入漢補水過程，從而坦化引漢濟渭工程各隧洞流量過程，方便引漢濟渭工程的運行管理[4]。在引嘉入漢引水斷面下泄生態流量21.6 m3/s、引嘉入漢引水流量30 m3/s、引漢濟渭工程調水15億m3水量的前提下擬定三套方案，分別計算雙廟崖水庫不同庫容情況下黃三段及越嶺段流量范圍及不均勻系數。

方案一：雙廟崖水庫調節庫容1.2億m3、引嘉入漢引水斷面下泄生態流量21.6m3/s、引嘉入漢引水流量30m3/s、引漢濟渭工程調水15億m3水量的聯合調節計算。

方案二：雙廟崖水庫調節庫容1.0億m3、引嘉入漢引水斷面下泄生態流量21.6 m3/s、引嘉入漢流量引水30 m3/s、引漢濟渭工程調水15億m3水量的聯合調節計算。

方案三：雙廟崖水庫調節庫容0.9億m3、引嘉入漢引水斷面下泄生態流量21.6 m3/s、引嘉入漢引水流量30 m3/s、引漢濟渭工程調水15億m3水量的聯合調節計算。

引嘉入漢利用雙廟崖水庫調節后向引漢濟渭工程補水不同方案計算結果詳見表2。

表2 引嘉入漢有調節向引漢濟渭補水后流量變化及不均勻系數統計

通過表2分析得出：

（1）引嘉入漢利用雙廟崖水庫調節后向引漢濟渭工程補水，與引嘉入漢無調節補水相比較，可減小黃三段隧洞流量變差（黃三段隧洞流量由0～70 m3/s降到0～50 m3/s），坦化了流量過程（不均勻系數由1.71降到1.21～1.22），提高其流量均勻性（三河口壩后連接洞流量變差、流量不均勻系數也相應改善）。

有調節補水情況下，黃三段隧洞最大流量由70 m3/s減小到50 m3/s，在調節計算的2016個旬中，以黃金峽泵站單臺水泵運行流量11.67 m3/s為衡量標準統計，有調節補水情況下，方案一小于11.67 m3/s流量的時段有124旬，方案二小于11.67 m3/s流量的時段有127個旬，方案三小于11.67 m3/s流量的時段有138個旬，無調節補水情況下，小于11.67 m3/s流量的時段有155個旬。

（2）引嘉入漢有調節向引漢濟渭工程補水，同無調節向引漢濟渭工程補水相比較，對改善越嶺段隧洞流量變差及流量均勻性作用很?。ú痪鶆蛳禂稻鶠?.12，流量范圍均為31～53）。

（3）隨著調節庫容由0.9億m3增加到1.2億m3，雙廟崖水庫對坦化黃三段隧洞流量過程，提高其流量均勻性的作用增加（不均勻系數由1.22降到1.21）。

4 結語

在引漢濟渭工程調水過程受限制，以及黃金峽、三河口水庫庫容已確定無法增加條件下，通過引嘉入漢工程向引漢濟渭工程補水后，在調水保證率不小于95%、調水破壞深度不大于30%情況下，引漢濟渭工程可以滿足年調水15億m3的需要。同時，通過補水，對引漢濟渭工程黃三段、越嶺段隧洞極不均勻的流量過程有改善作用，其中對越嶺段隧洞極不均勻的流量過程改善有較為明顯作用，對黃三段隧洞極不均勻的流量過程改善程度有限，引漢濟渭工程黃三段隧洞流量過程仍然不均勻。

[1]王健.從水資源的優化配置淺談焦巖水庫開發建設的新思路[J].陜西水利，2015（3）:49-50

[2]劉家宏等.淺議引漢濟渭配水工程調蓄研究的關鍵問題[J].中國水利水電科學研究學報，2014（3）:244-248

[3]陜西省引漢濟渭工程可行性研究報告[R].西安.陜西省水利電力勘測設計研究院，2014.9.

[4]陜西省引嘉濟漢工程規劃研究[R].西安.陜西省水利電力勘測設計研究院,2016.9.

Study on Improvement of Uneven Water Supply Process between Jialingjiang to Han and Hanjiang-to-Weihe River project

Gao Xiaofang,Liu Zhe
（Shaanxi Province Water Conservancyand Power Surveyand Design Institute Xi’an 710001,Shaanxi）

Hanjiang-to-Weihe River project is the Key Water Conservancy Project in Shaanxi Province,fromthe largest tributary ofthe HanjiangRiver for Changjiangtransferred tothe largest branch ofHuangriver,it will change the pattern of water resources allocation in Shaanxifundamentally and promote the interconnection and interconnection of water resources between southern Shaanxi and Guanzhong.The process of uneven water supply has always been one of the key technical problems of engineering.On the basis of analyzing the uneven water supply process,the results show that the non-uniform water supply process afterJialingjiangtoHan Rechargingwater toHanjiangtoWei river has been improved remarkably.

JialingjiangtoHan project,HanjiangtoWei project and eveness

TV213.4

B

1673-9000（2017）04-0060-03

2017-04-15

高小芳（1985-），女，山西呂梁人，工程師主要從事水利規劃工作。