陜西渭南澗峪水庫旱警水位確定分析

李 娜

（陜西省合陽縣水務局，陜西 合陽 715300）

0 引言

渭南市澗峪水庫位于赤水河上游支流澗峪河，是一座中型水庫。壩址以上河道長18.7km，水庫集水面積115 km2，總庫容1284萬m3，有效庫容1241萬 m3，正常蓄水位 786.50 m，死水位為732.20m。水庫以城市供水、農業灌溉供水為主，兼顧發電及防洪，向渭南市區年供水1300萬m3，有效灌溉面積5.24萬畝，年發電量100 MWh。水庫樞紐工程于2007年9月建成下閘蓄水投入運行。

為提高水庫抗旱保障和預警監測能力，依據《國家防辦旱警水位(流量)確定辦法》、《陜西省抗御干旱災害應急預案》、《陜西省渭河水量調度辦法》等規定，對水庫旱警水位進行分析確定。

1 旱警水位確定

確定旱警水位，需對澗峪水庫的來水、需水進行調查分析計算。

由于澗峪水庫為新建水庫，水庫建成運行以來，觀測資料記載規范，所以本次分析計算中水庫的來水系列資料直接采用其觀測記載資料，在合理性檢查的基礎上進行分析論證。

根據調查，澗峪水庫目前主要提供渭南市區生活用水和附近農業灌溉。根據設計資料，城市供水量年均值為1300萬m3，采用均衡供水方式，分攤至各旬。設計供水保證率為95%。水庫設計灌溉保證率為75%，目前實際有效灌溉面積5.24萬畝。根據澗峪水庫提供的多年用水資料，多年平均的城市供水量為929萬m3，農業灌溉用水量約為194萬m3。

1.1 水庫來水量分析計算

根據《澗峪水庫初步設計報告》，設計流域年徑流量采用以橋峪水庫觀測資料作為參證系列，按面積比擬法推求得到東、西澗峪壩址多年平均徑流量分別為1928.6萬m3、2485.3萬m3。東澗峪徑流經過引水壩分為兩部分，一部分泄入下游河道，一部分通過引水隧洞引入西澗峪。根據各年來水引水量建立東澗峪來水-引水相關曲線見圖1。依據75%、95%保證率東澗峪年來水量查相關圖得，東澗峪引水量分別為1206萬m3和743萬m3。

圖1 東澗峪來水-引水相關曲線圖

按照《澗峪水庫初步設計報告》以設計年徑流計算結果作為控制，依據羅敷堡水文站實測徑流過程，選取徑流量總量接近，年內枯水段水量少、豐水期水量集中，年內分配最為不利于的年份作為典型年。不同設計水平年的年內月流量分配采用相同年份的羅敷堡水文站實測年內分配比例，各設計水平年徑流量年內分配見表1、表2。

1.2 需水量預測

按照《建設項目水資源論證導則》（SL322-2013）規定的分項預測法進行預測，澗峪水庫需水量分為農業灌溉需水量和生態需水量。

1.2.1 現狀年需水量

（1）城市供水需水量。依據澗峪水庫2008~2015年城市供水統計，年最大供水量為2015年1190.3萬m3，最小為2008年582萬m3，平均供水量為928.9萬m3，依據統計情況城市需水量在逐年增加，因此現狀城市供水需水量取最大值1190.3萬m3。

（2）農業灌溉需水量。依據澗峪水庫2008~2015年農業灌溉用水統計，年最大灌溉用水量為385萬m3（2013年），最小為62.55萬m3（2015年），平均用水量為194萬m3。現狀農業灌溉需水量取多年平均用水量194萬m3。

（3）生態需水量。河道生態流量采用以下兩種方法計算。

一是選取斷面多年平均流量10%作為生態需水量。澗峪水庫多年平均徑流量為4109萬m3，對應的多年平均流量為1.30m3/s,按10%計算，生態流量在0.13m3/s,對應的生態需水量為410.9萬m3。

二是取逐年最小月平均流量90%保證率流量。采用羅敷堡站1982~2012年實測月資料系列，在逐年月流量資料系列中，挑選最小月流量，得到實測最小月平均流量系列，組成頻率分析計算樣本，進行頻率分析計算。再按面積比擬法比擬到澗峪，經計算，澗峪水庫最小月平均流量90%保證率流量為0.07m3/s。對應的生態需水量為221萬m3。依據兩種計算結果綜合考慮，生態需水量采用410.9萬m3。

綜上分析，在現狀年，澗峪水庫年城市供水需水量1190萬m3，農業灌溉用水量為194萬m3，下游河段生態環境需水量為411萬m3，總需水量為1795萬m3。

1.2.2 規劃年需水量

（1）城市供水需水量。根據《澗峪水庫初步設計報告》，規劃城市年供水量為1300萬m3。

（2）農業灌溉需水量。澗峪水庫主要提供東陽塬農業灌溉用水。水庫設計灌溉保證率為75%，設計設施灌溉面積為5.24萬畝。參照相鄰已成灌區灌溉制度及《陜西省作物需水量及分區灌水模式》的規定，制定本灌區灌溉制度。灌區作物復種指數165%，灌溉水利用系數0.7，P=75%時毛灌溉定額294m3/畝。目前有效灌溉面積為5.24萬畝，用水灌溉定額為294m3/畝，則總灌溉需水量為1540萬m3。

（3）生態需水量。在規劃水平年，本次預測認為澗峪水庫作為水源地進行保護以后，上游開發利用活動將會受到限制，下墊面在未來5年中不會有大的變化，來水過程仍沿用現狀來水過程。規劃水平年生態需水量取現狀年的計算結果，年需水量為411萬m3。

綜上分析，在遠期年，城市供水需水量為1300萬m3，農業灌溉用水量為1540萬m3，下游河段生態環境需水量為411萬m3，總需水量為3251萬m3。

1.3 應供水量分析

根據《旱警水位(流量)確定辦法》，水庫各月應供水量等于月用水總量（城市供水、農業灌溉及環境生態需水、蒸滲損失之和，其中城市供水量、農業灌溉按計算值，并按照調查值的均值進行月內分配，年蒸滲損失按總庫容的10%計算）與水庫各月設計頻率來水量之差。當來水量大于及等于月用水總量時，水庫未來來水量滿足用水需求，水庫應供水量為零。當來水總量小于月用水總量時，其差值為水庫應供水量。現狀年各月應供水量計算結果見表3。規劃年各月應供水量計算結果見表4。

由表3可以看出，75%保證率現狀年水庫應供水量為-668萬m3。由表4可以看出，75%保證率規劃年水庫應供水量為788萬m3。

1.4 旱警水位確定

澗峪水庫設計死水位732.20m（取水口高程），死庫容為0.43萬m3。澗峪水庫為年調節型水庫，根據《旱警水位(流量)確定辦法》，水庫旱警水位逐月滑動計算的水庫應供水量與死庫容之和最大值所對應的水庫水位作為依據，并考慮庫內取水設施高程等因素，綜合分析確定。按照上述分析，現狀年，澗峪水庫逐月滑動計算最大應供水量97.6萬m3，查水庫水位庫容曲線，相應水位為739.75m。規劃年逐月滑動計算最大應供水量為208.8萬m3，相應庫水位為749.20m。

根據前述分析，應供水量計算中，規劃年來水過程，用水量增加主要為城市供水和灌溉用水，且灌溉工程正在實施，本次分析旱警水位指標取749.20m。在遠期，規劃的建設項目實施后，應按照實際的來水、用水對旱警水位指標進行分析復核。

2 成果合理性分析

2.1 小于旱警水位年次統計

根據澗峪水庫2008～2015年庫水位觀測記載資料，庫水位在2009年最低，水位為737.20m。通過統計，2009~2015年7年間，有1年最低水位低于旱警水位指標，出現頻率為28.6%，相當于4年一遇。

表3 現狀年澗峪水庫應供水量逐月滑動計算表 單位：百萬m3

表4 規劃年澗峪水庫應供水量逐月滑動計算表 單位：百萬m3

2.2 小于旱警水位月次統計

對澗峪水庫建成后觀測資料進行統計分析。2009~2015年逐年月最低水位小于旱警水位次數進行統計可知，澗峪水庫月最低水位低于旱警水位的情況主要出現在12月至次年5月，6月進入汛期，水庫汛前放水保持低水位運行。12~4月出現頻率為28.6%，5月出現頻率為14.3%，總體接近4、5年一遇。

2.3 與旱災情況對照

根據澗峪水庫入庫流量過程線圖，年徑流枯水年和月徑流偏小月與小于或接近旱警水位出現的年份和月份是一致的。綜上所述，澗峪水庫旱警水位確定為749.20m是合理的。

3 結語

旱警水位指標是指在維持水庫及下游河流生態系統運轉基本流量的基礎上，考慮水庫主要用水需求而確定的水庫旱警水位。考慮澗峪水庫所承擔的城鄉供水、農業灌溉及環境生態等主要供水任務，進行水庫來水量和現狀用水量調查，以逐月滑動計算的水庫應供水量的最大值所對應的水庫水位作為依據，綜合分析確定澗峪水庫旱警水位為749.20 m，該指標作為正常年份控制要求，遇特枯年份，按照澗峪水庫調度指標管理，并及時啟動應急預案，有利于水庫的科學管理。