烏魯瓦提水利樞紐工程運行效果評價

吳 萌

(新疆水利水電勘測設計研究院,烏魯木齊 830000)

1 工程概況

烏魯瓦提水利樞紐工程位于新疆和田地區和田縣境內，工程于1995年8月開工，2009年9月完成竣工驗收[1-2]。水庫總庫容3.34億m3，正常蓄水位1 962.00 m，死水位1 924.00 m，調節庫容2.243億m3(原始庫容)。根據1991年中華人民共和國水利部對《烏魯瓦提水利樞紐工程初步設計報告》批復成果，該工程的主要任務為：在和田河向塔里木河干流的供水水量保持10.57億m3的前提下[3-5]，以解決灌區春灌用水為主，并結合發電和防洪等綜合利用要求。

2 工程運行評價的必要性

一方面，對標初設報告中提出的工程建設任務，有必要對近20 a水庫的運行情況進行總結分析，結合和田河流域現狀存在的問題，以利于更好地指導水庫今后的調度運行，滿足流域發展形勢的需求。另一方面，玉龍喀什水利樞紐工程作為國務院近期實施的172項重大水利工程之一，已列入前期建設計劃。為更好地指導玉龍喀什水利樞紐工程的設計工作，有必要對和田河流域現狀情況尤其是已建水利樞紐工程的運行效果進行較為全面的評價，從而使擬建工程更好地服務于流域經濟社會發展。

3 工程運行效果評價

3.1 生態輸水效果評價

烏魯瓦提水利樞紐工程建成后，塔河近期綜合治理也隨之開展。2008年以后近期綜合治理提出的節水項目逐步實施完成，根據實測資料分析，豐、平、枯水年肖塔斷面實際收到的水量，與《和田河流域節水改造工程五年實施方案》[6]確定的相關關系式中肖塔斷面應收到的水量相比，豐水年、平水年、枯水年收到的水量分別減少5.3%、49.3%和56.7%，均小于按“五年實施方案”中提出的相關關系收到的水量，和田河河道輸水損失率較大。因此，烏魯瓦提水利樞紐工程建設未實現和田河向塔里木河多年平均下泄生態水量9億m3的目標要求。

3.2 灌區灌溉補水效果評價

(1) 從供水水量分析

通過對2003—2017年供水期水庫出庫與灌區需水進行對比分析(見表1)，烏魯瓦提水利樞紐工程發揮灌溉效益的這15 a間，僅2004年、2009年灌溉用水無法滿足要求。根據1957—2016年共60 a資料統計，烏魯瓦提水文站P=75%來水頻率下，天然年徑流量為19.16億m3[7-9]；僅農業灌溉達不到灌溉保證率(P=75%)要求的2004年、2009年天然徑流量為17.53億m3和18.83億m3，小于P=75%來水頻率下的天然徑流量。因此，烏魯瓦提水利樞紐灌溉保證程度能夠滿足設計要求，工程建成后極大地緩解了喀拉喀什河灌區春季缺水的矛盾。

表1 烏魯瓦提水利樞紐工程供水期水量統計表 /億m3

(2) 從供水過程進行分析

根據近5 a烏魯瓦提水庫供水期出庫過程及灌區農業需水過程進行對比分析，灌溉期3—5月水庫平均出庫水量4.18億m3，灌區灌溉需水量3.94億m3，灌區春季用水需求能夠得到滿足。通過旬流量過程對比分析(見表2)，僅3月上中旬和4月上旬出庫流量略小于灌區需水，其余各旬均大于需水要求。

表2 2013—2017年工程供水及灌區春季需水過程對比表

綜上所述，烏魯瓦提水利樞紐工程建成后，增加了灌溉期3—5月水庫出庫水量。從灌區總需水量來看，滿足程度較好；但從灌區需水過程分析，仍存在個別旬水量不匹配的問題。

3.3 防洪效果評價

根據烏魯瓦提水利樞紐工程2003—2017年共15 a最大洪水實測資料，烏魯瓦提水利樞紐工程建成后僅有兩場洪水超過20年一遇，其中最大洪峰流量為1 620 m3/s(2015年)，重現期相當于58年一遇，水庫最大下泄流量為750 m3/s；次大洪水為1 294 m3/s(2010年)，重現期相當于20年一遇，水庫最大下泄流量為800 m3/s；這兩場洪水的水庫下泄流量均小于水庫壩址處限泄流量890 m3/s。從其他13場洪水來看，重現期均小于10年一遇，水庫最大下泄流量175～499 m3/s，均小于水庫壩址處限泄流量500 m3/s。因此，從防洪效果來看，工程建成后，水庫實際防洪調度運行滿足設計要求，起到了較好的削峰滯洪作用，減少了洪水對下游灌區的危害。

3.4 發電效果評價

烏魯瓦提水電站作為和田電網的骨干調峰電源點，自建成以來承擔枯水季節及夜間用電高峰期電網調峰任務，填補了和田電網缺乏骨干調峰電源點的空缺；尤其是近些年，地區建設了一定規模的光伏電站，其上網對和田電網安全運行提出了更高的要求，烏魯瓦提水電站按照電網調度要求承擔調峰任務，有效保障了光伏電站優先上網及電網的安全運行。根據2013—2017年發電量統計，電站平均年發電量3.1億kWh，為當地經濟社會發展提供了可靠的電力電量支持。

3.5 排沙運行效果評價

根據烏魯瓦提水庫2017年實測的淤積縱橫斷面資料，構造出水庫運行20 a淤積庫容曲線，經與初設階段模型計算成果對比，水庫淤積量差異不大，淤積形態均為三角洲淤積形態，實測20 a死庫容淤積量較模擬成果多1 413萬m3，正常蓄水位以下的淤積量多799萬m3。因此，從泥沙淤積分析，水庫實際運行庫容淤積量較模型試驗略有增多，但差異不大。

4 工程實施效果、存在問題及建議

4.1 實施效果

(1)工程建成后，極大緩解了喀拉喀什河灌區春旱缺水矛盾，對灌區保收增產、提高灌區人民生活水平起到了積極的作用。

(2)工程建成后承擔向兵團第十四師224團(始稱皮墨墾區)供水任務，為徹落實黨中央、國務院壯大兵團在南疆實力、完善戰略布局做出巨大貢獻，對提升十四師維穩戍邊能力具有重大現實意義和深遠歷史意義。

(3)通過水庫對洪水的調蓄作用，減少洪水對下游灌區防洪保護對象的威脅，保證了灌區居民生命財產安全，減輕了灌區農民防洪負擔。

(4)為和田地區經濟和社會發展提供電力電量支持，承擔系統調峰任務，緩解了和田地區調峰電源點匱乏的局面。

4.2 存在的問題及建議

(1)烏魯瓦提水利樞紐工程并未設置專門的生態庫容，其水庫調度運行是按灌溉、發電、防洪功能進行調度。和田河河道輸水損失率較大，工程的建設未能實現和田河向塔里木河多年平均下泄生態水量9億m3的目標。因此，建議通過在和田河支流玉龍喀什河上修建玉龍喀什水利樞紐工程，與烏魯瓦提水庫聯合調度，提高輸水效率，實現和田河向塔里木河生態輸水目標。

(2)烏魯瓦提水利樞紐工程建成后，徹底解決了喀拉喀什河灌區灌溉缺水問題，但由于玉龍喀什河上無控制性工程，玉河灌區尚存在季節性缺水的問題。當時烏魯瓦提水庫設計時提出的通過烏魯瓦提水電站發電開采地下水解決玉龍喀什河灌區缺水的問題，由于當前地下水限采的政策要求，也無法實現。因此，建議修建玉龍喀什水利樞紐工程，解決玉河灌區缺水問題。

(3)由于烏魯瓦提水電站為和田電網的主要調峰電源點，因此，勢必存在發電與灌溉矛盾的問題，造成實際水庫下泄水量與灌溉用水過程線不匹配。因此，建議進一步落實 “電調服從水調”要求，在保證灌區灌溉用水水量及過程要求的基礎上進行發電。

(4)從烏魯瓦提水利樞紐工程多年實際調度運行水位來看，尚存在汛期6、7月未完全降低水位至排沙水位(死水位)調度運行的情況，造成水庫泥沙淤積量增多。因此，建議水庫嚴格執行排沙調度運行方式，盡可能減小水庫泥沙淤積量，確保水庫有效調節庫容。

5 結 語

烏魯瓦提水利樞紐工程的建設為和田地區“和墨洛經濟區”的穩定和發展奠定了堅實的基礎，極大改善了灌區春旱缺水的矛盾,有效減少了喀拉喀什河灌區洪災損失,同時為和田地區提供電力電量支持，承擔和田電力系統調峰任務，緩解了和田地區調峰困難局面。但和田河流域仍然存在無法滿足向塔里木河生態輸水目標、無法解決玉龍喀什河灌區灌溉缺水及水庫調度運行中存在的問題。因此，建議通過在支流玉龍喀什河上修建玉龍喀什水利樞紐工程和調整烏魯瓦提水利樞紐實際調度運行方式，解決和田河流域和工程本身運行存在的問題，支撐新疆南疆地區高質量發展。