水库调度运行探讨

摘要：水库的调度运行主要考虑以下几个问题，防洪、发电、灌溉、供水及排沙等，在满足安全、综合利用需求基础上，才可以考虑谋求项目经济利益最大化为。从工程建设可能造成的实际环境影响出发，以可持续发展为原则，提出了维持下游河段水生生态系统稳定的生态环境质量，满足生态环境流量持续泄放的需要。通过基于环境的调度运行方式的统筹考虑，可保障河流生态系统的健康发展，实现工程经济效益、社会效益与境效益目标多赢，对水资源的可持续利用具有十分重要的意义。

关键词：水库调度，生态环境保护，可持续利用；

传统的水库调度主要是围绕发电、防洪、灌溉、供水、航运、排沙等综合利用效益所进行的，通常是根据水库的主要开发任务分配水资源，在满足安全、综合利用需求基础上，以谋求经济利益最大化。但是这种情况下，河流的生态系统和水环境保护方面的要求就降低，诸多不利的环境影响也就随之出现了。因此，考虑基于环境的水库调度运行方式，对于保障河流态系统的健康发展具有十分重要的意义。

一、项目介绍

勐宋水库枢纽工程位于云南省西双版纳州景洪市勐龙镇境内的南骑乐各河上，其所处的位置十分特殊，库盆右岸沿中缅边界线展布分水岭以南为缅甸境内，以北为中国境内。该水库为西双版纳州与个邻国相连最近的水库之一。光明水库位于勐宋水库上游，勐宋水天然径流量由光明水库径流量和两水库区间径流量组成。勐宋水库区的供水水源分别为勐宋水库补偿调节径流量和勐宋水库至灌区水断面的区间径流。本水库枢纽由拦河坝、溢洪道、输水洞组成。

本大坝顶高程为1578.50m，坝顶长度230，最大坝高42.5m，坝顶宽度6.0m。溢洪道全长182.67m。由进水引渠，溢流堰控制段、陡槽、消力池及下游护坦等组成。输水洞全长242.00m，由有压段、闸门井段和无压段组成。有压段为圆形断面，洞径D=1.8m；无压段为城门洞形断面，截面尺寸b×h=1.8m×2.4m。

光明水库位于勐宋水库上游，勐宋水库天然径流量由光明水库径流量和两水库区间径流量组成。勐宋水库灌区的供水水源分别为勐宋水库补偿调节径流量和勐宋水库至灌区取水断面的区间径流。勐宋水库为不完全年调节水库，兴利调节计算采用典型年法计算，初步设计阶段已对光明水库、光明水库至勐宋水库区间、勐宋水库至下游各取水断面径流量进行了详细的水文分析计算，其径流成果见表1，蒸发增损成果见表2。

表1 光明水库和两水库区间设计枯水年径流量分配成果表（P=80%）

表2 勐宋水库水面蒸发增损成果表

勐宋水库坝址高程 1546m，而灌区高程在598～644m之间，为此，农业供水所采取的工程措施是通过水库输水隧洞把水直接放入南骑乐各河中，然后由下游已建的四个拦河坝抬高水位取水灌溉。勐宋水库灌区呈狭长条状，南阿河纵贯整个灌区，目前已建成4条骨干引水渠道分别在南骑乐各河、南阿河上引水灌溉。

二、勐宋水库工程现状

勐宋水库是景洪市第二座中型水库，水库可解决勐龙、小街两坝区及坝子周围二级阶地4.74万亩耕地的缺水问题，对于边疆民族地区经济持续发展，加快全面建设小康社会的步伐，促进中国～东盟自由贸易区的启动都具有重要的意义。工程大坝已经完成填筑任务，均质分区土坝已具备挡水条件，导流、输水隧洞闸门关闭后水库将开始蓄水，计划明年内向下游农田灌溉保证供水。

三、工程优化调度的目标和原则

通过对勐宋水库河段内用水情况的调查，在充分考虑不同需水量和水功能要求的情况下，确定了勐宋水库优化调度的目标和原则如下：

（1）促进人与自然和谐发展，实现水资源的可持续利用

人类生存和发展的基本自然条件是良好的生态环境，保护和改善生态环境，是保障社会、经济可持续发展和水资源良性循环的基础。生态环境的良性循环离不开水资源，要保护生态环境，避免水资源掠夺式开发，促进人与自然和谐发展，实现水资源的可持续利用，必须统筹发电与生态环境保护，在满足减水河段生态环境保护要求的基础上，充分发挥勐宋水库的发电效益，使电站对减水河段生态环境造成的不利影响控制在可承受的范围内。开发与环境保护并重的角度出发，优化工程调度行以保护区间生态环境是非常必要的。

（2）维持减水河段水生生态系统稳定

水资源的重要性还包括了对水源中生物的生存支持作用，人与自然的和谐相处，人与动物的和谐相处，要求我们在进行水库调度运行时候把这些客观因素也考虑在能，只有这样才能做到在不损害自然环境的情况下和谐调度水库运行，即利于人类发展有助于自然的可持续发展。

（3）保证率

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99）规定，灌溉设计保证率为75％～95％，结合勐宋水库灌区以种植水稻为主实际情况，确定灌溉保证率为P＝80%。

（4）水库调度线

根据勐宋水库工程建设、灌区渠系配套情况，拟定水库兴利调度方案。本次调度运行方案设计中结合死水位1549.30m和正常蓄水位1574.00m进行调度运行方案研究。因水库灌区大多为现有渠系，水库建成后即可发挥效益，故灌区建设不再划分阶段进度，可一步到位。

勐宋水库兴利调度方案设计中，设立了两条基本调度线如下：加大供水线和限制供水线。这两条曲线和水库的各特征水位将水库的水位和时间平面划分为4个调度区。使用说明如下：

Ⅰ区为保证供水区，灌溉用水按所需的正常用水供水；

Ⅱ区为限制供水区，灌溉用水按正常用水80%供水；

Ⅲ区为加大供水区，灌溉用水都可以按超过所需的正常用水量供水；

Ⅳ区为泄洪区，库水位超过正常蓄水位，应以保坝为主，不受下游安全泄量的限制，所有泄水设施全部处于工作状态，以最大能力泄洪，确保大坝安全。

表3勐宋水库调度线成果表 单位：m

（5）调度目标

勐宋水库运行调度方案设计是在水库工程建设的最终规模和水库设计枯水年来用水基础上，通过兴利调节计算所得模拟成果，可作为水库处于丰平枯年份时各个月份库水位变化采取不同调度决策，对水库今后的中长期运行进行指导的重要依据。

为保证水库发挥供水效益的同时确保水库防洪安全，6月进入汛期后严格控制库水位不超过正常蓄水位。发生洪水时，利用水库建立的流域水情测报系统，准确预测各次入库洪水规模，水库根据预测报结果，采取保护下游农田安全或保护水库大坝安全的相应调洪方式，使每一次洪水产生的洪灾损失降低至最小。

四、结语

勐宋水库的优化调度运行，充分考虑了生态环境保护的要求，以促进人与自然和谐发展为目标，采用工程手段、技术手段、管理手段、监测手段以及干流统筹考虑等一系列优化调度运行措施，将生态调度纳入水库调度统一考虑，较好地协调了工程建设与生态环境用水的关系，实现工程经济效益、社会效益与环境效益目标多赢，对水资源的可持续利用具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]芮建良,廖琦琛,傅菁菁.锦屏二级水电站减水河段生态环境需水量计算,水利水电开发项目生态环境保护研究与实践[M].北京:中国环境科学出版社,2006:102-106.

[2]蔡其华.充分考虑河流生态系统保护因素完善水库调度方式[J].中国水利,2006(2):14-17.

[3]吴巍,周孝德,王新宏,程文.多泥沙河流供水水库水沙联合优化调度的研究与应用[J].西北农林科技大学学报(自然科学版).2010(12):23-25.

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