某流域平原水庫改造方案研究

【摘 要】某流域目前無一座山區水庫建成，為緩解灌區春旱缺水問題，先后建成了A、B、C三座平原水庫，為改善流域用水條件發揮了一定作用。從提高水資源利用效率，增強流域水資源調控能力角度出發，未來山區控制性水庫建設過程中可考慮替代部分平原水庫，有效減少水資源的無效損耗。本文結合城市發展用水需求，在“三條紅線”用水總量框架內，提出不同改造方案，通過技術經濟比較提出平原水庫改造方案。

【關鍵詞】水庫；方案；研究

【Abstract】At present， no mountainous reservoir has been built in a certain river basin. In order to alleviate the problem of spring drought and water shortage in the irrigation area， three plain reservoirs of A， B and C have been built， which have played a certain role in improving water use conditions in the basin. From the perspective of improving water use efficiency and enhancing water resources regulation and control capacity， in the future construction of controlled reservoirs in mountainous areas， some plain reservoirs may be considered to replace the effective loss of water resources. In this paper， combined with the urban development water demand， in the framework of the "three red line" water consumption， different transformation plans are proposed， and the plain reservoir reconstruction plan is proposed through technical and economic comparison.

【Key words】Reservoir；Program；Research

1. 基本概況

某流域目前無一座山區水庫建成，為緩解灌區春旱缺水問題，該流域TL灌區內先后建成了A、B、C三座平原水庫，其中：A水庫總庫容1.8億m3，有效庫容1.49億m3；B水庫總庫容1.08億m3，有效庫容0.98億m3；C水庫總庫容1.2億m3，有效庫容1.1億m3；以上三座平原水庫總庫容4.08億m3，總調節庫容3.57億m3，全年蒸發滲漏損失水量約3.38億m3。這些平原水庫分布在灌區內部，為改善流域用水條件發揮了一定作用。從提高水資源利用效率，增強流域水資源調控能力角度出發，未來山區控制性水庫建設過程中可考慮替代部分平原水庫，有效減少水資源的無效損耗。

2. 問題提出

（1）從灌區需水與“三條紅線”對比結果來看，2030年TL灌區城市發展需水將超過“三條紅線”分行業指標（主要包括工業需水和生活需水）0.76億m3。由于流域“三條紅線”指標已下發，流域用水總量已得到嚴格控制，因此，未來城市發展用水只能在“三條紅線”總量內解決。從目前流域用水結構來看，灌區農業用水指標中包含了平原水庫損失水量，因此，可通過對平原水庫進行合理改造，有效降低平原水庫損失，節余的農業用水指標可用于未來城市發展需求。

（2）從三座平原水庫運行情況來看，C水庫調節TL-B灌區用水，利用率相對較高。A水庫和B水庫調節TL-N灌區用水，這兩座水庫為串聯水庫，A水庫出庫水量直接進入B水庫，結合山區水庫建設，可考慮對其中一座進行替代改造，從而達到有效節約水資源的目的，節余水量可用于未來城市發展。

3. 改造方案擬定

3.1 設計水平年2030年TL灌區需水與“三條紅線”對比情況見表1。

3.2 根據城市發展需求擬定了六組方案：

方案1（廢B庫）：考慮廢棄B庫，可實現節余水量0.65億m3；

方案2（縮A庫）：A庫縮庫節水達到0.65億m3；

方案3（廢B庫+縮A庫）：按照0.76億m3新增城市需水要求，考慮廢B庫，同時A庫縮庫節水0.11億m3，總節水達到0.76億m3；

方案4（縮A庫）：A庫縮庫節水達到0.76億m3；

方案5（廢B庫+縮A庫）：考慮給城市發展適當留有余度，按照節水1億m3目標，廢B庫，同時對A庫進行縮庫節水，總節水達到1億m3；

方案6（縮A庫）：A庫縮庫節水達到1億m3。

4. 平原水庫改造措施

4.1 廢B庫：（1）將其城市供水任務上移至A庫，配套A庫至水廠輸水管道（雙管），新建首部加壓泵站1座，配套沿線建筑物；（2）改建TL-N干渠。

4.2 縮A庫：（1）降低水庫正常蓄水位，沿水庫設計淹沒線設置圍欄；（2）改建A庫老引水渠。

4.3 各方案改造投資見表2。

4.4 各方案平原水庫調節庫容均有所降低，山區水庫庫容相應有所增加，各方案山區水庫增加投資見表3。

5. 改造方案選擇

針對擬定的六組改造方案進行技術經濟綜合比較，最終選擇方案6，即A庫縮庫節水1億m3方案，推薦意見如下：

（1）從改造工程難度分析。

方案3、方案5需同時改造兩座水庫，改造難度相對較大。剩余方案中，方案1改造B庫主要措施是直接廢棄水庫，同時對原有供水管網進行改建，取水點需上移至A庫，由于B庫距離A庫較遠，配套管網工程量大；改造A庫主要措施是通過圍欄控制降低水庫運行水位，同時對現有取水口進行適當改造，工程量相對較小；綜合來看，方案2、方案4、方案6，A庫縮庫改造方案難度相對較小。

（2）從改造投資分析。

各方案改造投入均由兩部分組成：一部分是工程改造直接投入；另一部分是各改造方案平原水庫調節庫容均有所降低，通過增加山區水庫庫容滿足灌區用水要求，因此需考慮山區水庫增加投資。從工程改造直接投入來看，方案1、方案3、方案5明顯高于方案2、方案4、方案6；從山區水庫增加投資來看，各方案差異相對較小；整體來看，方案2、方案4、方案6改造投資相對較小。

（3）從經濟指標分析。

六組方案中，方案1、方案3、方案5單方節水造價在11.87～15.72元/m3，方案2、方案4、方案6單方節水造價在4.87～6.64元/m3，方案2、方案4、方案6單方節水造價明顯低于方案1、方案3、方案5，其中方案4和方案方案6單方節水造價最低。從各方案差額內部收益率比較結果來看，方案4、方案6為較優方案，其中方案6為最優方案。各改造方案經濟指標比較見表4。

（4）從節水效果分析。

擬定六組方案中，方案3～方案6均可滿足城市新增用水需求，方案1和方案2只能部分滿足。從節水滿足程度來看，方案5、方案6滿足程度最高。

（5）推薦方案選擇。

六組方案，方案1和方案2可節水0.65億m3、方案3和方案4可節水0.76億m3、方案5和方案6可節水1億m3。從改造工程難度來看，方案2、方案4、方案6較優；從各方案改造投入來看，方案2、方案4、方案6改造投資相對較?。粡膯畏焦澦靸r來看，方案4和方案6單方節水造價最低；從各方案差額內部收益率比較結果來看，方案6最優；從節水效果來看，方案5、方案6滿足程度最高。通過技術經濟綜合比較，并考慮為城市未來發展用水適當留有余度，最終選擇方案6，即A庫縮庫節水1億m3方案作為推薦方案。

6. 結語

某流域TL灌區內先后建成了A、B、C三座平原水庫，為改善流域用水條件發揮了一定作用。從灌區需水分析來看，2030年TL灌區城市發展需水將超過“三條紅線”分行業指標。由于流域用水總量已得到嚴格控制，因此，未來城市發展用水只能在“三條紅線”總量內解決。從目前流域用水結構來看，灌區農業用水指標中包含了平原水庫損失水量，因此，可通過對平原水庫進行合理改造，有效降低平原水庫損失，節余的農業用水指標可用于未來城市發展需求。從提高灌區水資源利用效率，增強流域水資源調控能力角度出發，未來山區控制性水庫建設過程中可考慮替代部分平原水庫，有效減少水資源的無效損耗。本文經初步分析，提出結合山區水庫建設可對平原水庫中的A庫進行縮庫改造，從而達到節水1億m3目標，在嚴格執行流域“三條紅線”用水總量控制要求基礎上，節余水量可對工業及生活新增需求提供用水保障，從而有力支持未來城市發展。

[文章編號]1619-2737（2018）05-25-854

[作者簡介] 江曉銳（1980.6-），男，籍貫：新疆伊犁，職稱與職務：高級工程師，工作單位：新疆水利水電勘測設計研究院規劃所，主要研究方向：水資源規劃、水利動能。