库尔楚水库运行调水分析_王淑娟.pdf

河南水利与南水北调 2023年第5期工程建设与管理1流域概况库尔楚河是一条以积雪融水、降雨和地下水为主要补给源的山溪性河流，发源于霍拉山南坡，末端流入邻近库尔楚园艺场国道G3012线下游戈壁洼地，山口以上河道长度47.20 km（集水面积365 km2）。库尔楚水库位于库尔楚引水枢纽上游1 km处，总库容901.59万m3，控制灌溉面积1 580 hm2。库尔楚水库主要任务为灌溉、防洪和工业供水等。2流域水资源利用现状及存在问题2.1灌区现状库尔楚河流域沿“G3012”高速公路从东向西分别为东部灌区、中部灌区、西部灌区，灌溉总面积3 986.67 hm2。其中东部灌区取水水源仅为流域地下水，现状灌溉面积为1 086.67hm2；西部灌区取水水源亦为流域地下水，现状灌溉面积为860hm2；中部灌区现状灌溉面积为2 040 hm2，其中井、渠结合灌溉面积为1 513.33 hm2，纯井灌溉面积为526.67 hm2。现状年库尔楚河地表水为流域中部灌区重要的供水水源，中部灌区现状灌溉面积为2 040 hm2，主要以种植香梨、棉花、小麦等作物为主。2.2水资源利用现状现状流域居民生活用水、牲畜用水、工业用水均取用地下水。西部灌区、东部灌区农业灌溉取用地下水，为纯井灌区；中部灌区灌溉以引地表水为主，地下水补充灌溉，为混灌区。库尔楚河流域现状年总用水量4 001.14万m3，农业、工业、生活、牲畜用水分别占总用水量的 99.40%、0.01%、0.32%、0.27%。因此，库尔楚河流域用水结构以农业灌溉为主。库尔楚河多年平均年径流量3 056万m3，现状年供水量950万m3，主要为中部灌区供水。在东支下游建有1座塘坝，主要用于汛期滞蓄洪水，以减小东支泄洪渠的泄洪压力；根据调查，库尔楚河水仅汛期才有水量到达塘坝内，且塘坝库容较小、蒸发渗漏量较大，塘坝年内大部分时间均处于干涸状态。库尔楚流域现状地下水可开采量为2 114.25万m3/a。中部灌区和西部灌区共有地下水开采井188眼，开采深度在80120 m，涌水量在 80120 m3/h。流域地下水现状供水量为3 051.14万m3，主要用于农业灌溉。综上，现状流域总供水量4 001.14万m3。其中地表水、地下水供水量分别为950万m3、3 051.14万m3，分别占总供水量的23.70%、76.30%。库尔楚水库运行调水分析王淑娟（巴州水利水电勘测设计有限责任公司，新疆 库尔勒 835000）摘要：库尔楚流域存在缺乏山区控制性调蓄工程，灌区灌溉季节性缺水严重，防洪能力不足，用水结构不合理，工业用水比例偏低，流域地下水超采严重等问题，修建库尔楚水库提高地表水利用率。库尔楚水库每年6月底运行到死水位，从7月开始从死水位蓄水至正常蓄水位，利用汛期和非灌溉期余水解决灌区春季灌溉、工业缺水，在次年2月份可蓄至正常蓄水位。水库建成后，将使0.16万hm2农田、果林得到适时灌溉，保障197.89万m3的工业供水保证率和供水量，可实现流域水资源的优化配置，促进流域水资源利用、生态与灌区社会经济的可持续发展。关键词：库尔楚流域；库尔楚水库；运行调水中图分类号：TV64文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）05-0085-02作者简介：王淑娟（1975.3），女，副高级工程师，现从事水利工程规划设计。Analysis of Water Transfer Operation of Kurchu ReservoirWANG Shujuan（Bazhou Water Resources and Hydropower Survey and Design CO.LTD.,Korla 835000,China）Abstract：There are some problems in Kuerchu Basin,such as lack of controlled regulation and storage projects in mountainous areas,serious seasonal water shortage in irrigation areas,insufficient flood control capacity,unreasonable water structure,low proportion ofindustrial water use,and serious overdrawing of groundwater in the basin,etc.Therefore,the Kuerchu Reservoir was built to improvethe utilization rate of surface water.The water level of Kulchu Reservoir is lowered to the dead water level at the end of June everyyear.The water will be stored from the dead water level to the normal water level from July.The residual water in flood season andnon-irrigation season can be used to solve the irrigation and industrial water shortage problem in spring in the irrigation area.It can bestored to normal water level in February of the following year.After the completion of the reservoir,16,000 hm2 of farmland and fruitforest will be timely irrigated.In addition,it can ensure the industrial water supply rate and water supply of 1,978,900 m3.Thereservoir can realize the optimal allocation of water resources in the basin and promote the sustainable development of water resourcesecological utilization and social and economic sustainable in the irrigation area.Key words：Kurchu Basin;Kurchu Reservoir;water diversion operation85河南水利与南水北调 2023年第5期工程建设与管理2.3流域水资源开发利用存在问题2.3.1缺乏山区控制性调蓄工程，灌区灌溉季节性缺水严重库尔楚河地表水是流域唯一的地表水源，出山口多年平均年径流量为3 056万m3。其中：6-8月占量较大，为57%；3-5月份占量较小，仅为13%。现状仅园艺场灌区配套有引水渠系对河水进行利用。库尔楚河缺水主要集中在4-8月，以农业灌溉缺水为主。库尔楚河余水主要分布在9月至次年2月，由于库尔楚河年内来水不均，园艺场灌区在春、秋季节缺水严重，其余月份余水又无法控制，说明库尔楚河缺少控制性调蓄工程。2.3.2库尔楚河流域防洪能力不足，缺乏洪水蓄滞性工程由于目前库尔楚河山区缺乏制性水库工程无法调蓄洪水，且库尔楚河洪水具有涨幅快、突发性强等特点，洪水时顺势而下，巨大的洪峰威胁着库尔楚河流域人民的生命、财产安全。因资金等原因，库尔楚河出山口至“G3012”高速公路河段河床摆幅较大，河道局部冲刷严重，现状仅右岸建有堤防工程，左岸无堤防工程；“G3012”高速公路以下东支泄洪渠全长17.2 km，现状仅前段4.45 km渠道采取了衬砌措施，十八团渠渡槽跨越处以下均为土渠，断面宽度为722 m，多年未进行整治、疏浚，渠底淤积严重，过流能力仅为98 m3/s，防洪标准不足5年一遇，泄洪渠两侧居民区、耕地常年受洪水威胁。库尔楚河洪水已对灌区经济和社会造成了极大危害，洪灾也就成为了库尔楚河流域社会稳定、经济发展的绊脚石。2.3.3用水结构不合理，工业用水比例偏低现状年库尔楚河流域农业灌溉需水量占流域总需水量的99.50%，而能大力带动地方经济的工业需水量仅0.20万m3，占总需水量比例极小。流域单方水GDP产值仅为3.15元，约为全疆平均水平的1/5，水资源生产效率偏低。农业用水量占总用水量比例长期维持在较高水平，将制约流域经济发展。2.3.4流域地下水超采严重，生态环境恶化目前，东部灌区、西部灌区由于无地表水灌溉引水渠系，为纯井灌区，地下水为灌区唯一的灌溉水源。两灌区地下水可开采量为922.78万m3，而灌区实际提取地下水量为1 684.86万m3。在优先满足人畜、工业用水的前提下，在地下水可开采范围内两个纯井灌区缺水量为915.08万m3。在P=75%来水频率下，中部灌区缺水量1 155.97万m3，加上流域纯井灌区缺水量后，流域全年缺水量为2 071.05万m3。超采地下水成为常态。库尔楚河流域平原区地下水总补给量、可开采量、现状年开采量分别为3 111.54万m3/a、2 114.25万m3/a、3 051.14万m3，与可开采量相比，已超采936.89万m3。根据水文地质调查，库尔楚流域灌区已经形成了一个下降漏斗，均衡区内漏斗面积约 88 km2，东西长约12 km，南北长约9 km。地下水超采严重影响着流域生态，使流域生态原本十分脆弱的区域更加恶化。库尔楚园艺场地区受地下水大量开采的影响，多年动态呈快速下降趋势，相邻年份水位年均变幅3.690.12 m。3水库运行调度分析3.1综合利用任务对水库运行方式的要求灌溉、工业供水对水库运行方式的要求。库尔楚水库的供水对象园艺场灌区和库尔勒石油石化产业园均位于库尔楚河出山口引水枢纽以下，灌溉和工业需水量对水库运行有要求。库尔楚河流域经济以特色林果业的香梨为主，现状流域主要存在农业灌溉季节性缺水和地下水超采问题，水库建成后，计划向园艺场灌区农业灌溉供水量为 1 272.03万m3，灌溉设计保证率为75%。设计水平年2030年，库尔勒石油石化产业园邻近园艺场的部分工业万元工业增加值预测为12亿元，按产品定额法计算得工业需水量为197.89万m3，由库尔楚河地表水供水，供水设计保证率为95%。水库从7月开始从死水位蓄水至正常蓄水位，利用汛期和非灌溉期余水解决灌区春季灌溉、工业缺水。从典型年 P=75%径流调节过程来看，水库在次年2月份可蓄至正常蓄水位。防洪对水库运行方式的要求。库尔楚水库承担下游防洪任务，库尔楚河出山口下游防洪保护对象为库尔楚引水枢纽、引水干渠、园艺场和30团居民区和耕地，结合保护对象规模、重要性等因素，将下游河道防洪能力由现状不足5年一遇提高到10年一遇，设置防洪库容为49.45万m3，采用防洪库容与兴利库容不结合的方式。因此，由于汛限水位即为正常蓄水位，故防洪对水库运行方式无要求。水库泥沙。库尔楚水库坝址处多年平均径流量为3 056万m3，多年平均悬移质输沙量7.194万t，多年平均悬移质含沙量为2.60 kg/m3。经计算库尔楚水库库沙比为121，水库泥沙问题不严重。水库采用拦沙运行调度方式，不设置排沙水位。3.2调度运行方案水库运行方式为水库在每年 6 月底运行到死水位1 425 m；而后在满足下游各业用水的前提下，蓄至正常蓄水位1 448 m，10月至次年6月水库按照灌溉、工业供水要求进行下泄水量。水库调度运行图见图1，水库调度运行共分3个区。区：灌溉、工业供水保证区，灌溉供水调度线以上形成该区；在该区水库按灌溉、工业用水过程下放，可满足灌溉保证率75%、工业保证率95%。区：灌溉供水折减区、工业供水保证区，灌溉供水调度线与工业供水调度线之间形成该区；在该区，农业灌溉供水发生破坏，需要对灌溉用水进行打折，工业供水按用水过程下放。区：灌溉、工业供水折减区，在该区，灌溉和工业供水均发生破坏，需对灌溉和工业用水进行打折下发。4结语在库尔楚流域修建库尔楚水库，保障0.15万hm2农业灌溉供水要求及库尔勒石油石化产业园的工业供水需求。库尔楚水库每年6月底运行到死水位，从7月开始从死水位蓄水至正常蓄水位，利用汛期和非灌溉期余水解决灌区春季灌溉、工业缺水，在次年2月份可蓄至正常蓄水位。水库建成后，将使0.16万hm2农田、果林得到适时灌溉，保障197.89万m3的工业供水保证率和供水量，可实现流域水资源的优化配置，促进流域水资源利用、生态与灌区社会经济的可持续发展。参考文献：1 吴萌.玉龙喀什水利枢纽工程调度运行方式研究 J.中国水能及电气化，2021，12（2）：3-7.收稿日期：2023-1-16编辑：雍友玉水位/m图1库尔楚水库调度运行图86