关于有效利用水库库容确定水厂年供水量的探讨

摘要：通过对水库库容、水库年入库径流量、水厂用水量的特点分析，合理调配水厂供水，充分利用了水库优质水源的同时降低了咸潮对中山城区供水的影响。

关键词：水库库容咸潮期取水量年入库径流量蒸发渗漏量

中山城区共有三大水厂分别为全禄水厂、大丰水厂、长江水厂。其中全禄水厂设计规模40万m3/d，最大供水能力为50万m3/d； 大丰水厂设计规模40万m3/d，最大供水能力为50万m3/d；长江水厂设计规模为10万m3/d。大丰水厂与全禄、长江水厂形成犄角之势，正常时期主要以全禄水厂及大丰水厂供水为主，长江水厂供水为辅。

全禄水厂源水取自西江水道，经常受咸潮影响；大丰水厂源水取自内河水，受咸潮影响较小；长江水厂源水取自长江水库，源水水质好，但水库库容有限。特别是在咸潮期间的气候属于旱季，水库基本无雨水补充。为了能够充分发挥水库的蓄水能力合理分配水库水源，既保证长江水厂在正常供水时期充分利用长江水库优质水源，又能在咸潮期有足够源水可取，特此对长江水库库容与长江水厂供水能力进行如下分析论证：

一、长江水库特点

长江水库位于中山城区，总库容5040万m3，其中兴利库容为3132万m3，死库容为700万m3，集水面积为36.4Km2，全年 5月~9月降雨量丰沛，入库径流量大；10月~4月咸潮期间降雨量少，入库径流量少。长江水库主要用水单位为长江水厂。近四年年入库径流量最高为5337.8万m3；年入库径流量最低为3172.6万m3，渗漏、蒸发量最高为496.4万m3，长江水库年平均供水量为2123.30万m3。由此可见，近四年长江水库年入库径流量远大于长江水库年用水量，但由于雨量分配不均衡及水库库容调配不合理，导致长江水库在汛期必须进行排洪处理，优质水资源未得到充分利用。

二、合理调配水库库容，确定长江水厂取水量

1.咸潮期间取水量的确定

根据咸潮资料显示：咸潮出现时间一般为每年11月至次年2月（由于台风或潮汐现象引起咸潮的情况除外），因此本次分析按照咸潮为4个月120天计。为最大限度保证咸潮用水量在全禄水厂咸潮期间以长江水厂日最大供水能力10万m3计，则咸潮期间长江水库每日需供给长江水厂11万m3的源水（长江水厂自用水以10％计）。故要保障咸潮期间最大供水能力，需在11月初储存不低于公式3计算出的储水量。

11月初水库最低储水量=（咸潮期）水厂取水总量+水库最低允许取水库容 (公式3)

长江水库最低允许取水库容为700万m3，根据公式3得：11月初水库最低存水量=（120 d）×11万m3/d+700万m3 =2020万m3，对应水库水位为22.1m。

故每年11月初长江水库最低保证水位为22.5m。

2.长江水厂年取水量的确定及咸潮期与非咸潮期的水量分配

长江水厂年取水量与水库的库容、蒸发渗漏量、水库入库径流量和其他用水量有密切的关系，具体关系如下：

长江水厂年最大取水量=长江水库年初存水量-长江水库年底存水量-长江水库年蒸发渗漏量-其他用水量+长江水库年入库径流量; (公式1)

根据往年经验，长江水库的年蒸发渗漏量约为496.4万m3，其他用水量约为549.3万m3，水库的年初存水量与年底存水量基本相同（但需保证年初存水量不低于年底水库最低存水量），故公式1可简化为公式2，具体如下：

长江水厂年最大取水量=长江水库年入库径流量-496.4-549.3; (公式2)

由公式2知：长江水厂年最大取水量关键取决于长江水库年入库径流量，由于入库径流量受气候等因素的影响具有不可预知性，故以历史数据为依据进行分析。近5年长江水库最小年入库径流量为3172.3万m3，最大年入库径流量为5337.8万m3,年平均入库径流量为3987.8万m3。现分别对长江水库近5年最小年入库径流量、最大年入库径流量、及年平均入库径流量的供水情况进行调控分析。

A.以最小年入库径流量3172.3万m3进行分析：

长江水厂年最大取水量＝3172.3-496.4-549.3＝2126.6万m3；而咸潮期间取水量1320万m3，则长江水厂非咸潮期可取水量为806.6万m3，非咸潮期间日均取水量为3.36万m3/d。

B.以平均年入库径流量3987.8万m3进行分析：同理：经计算得长江水厂年最大取水量为2942.1万m3，长江水厂非咸潮期可取水量为1622.1万m3，非咸潮期间日均取水量为6.76万m3/d。

C.以最大年入库径流量5337.8万m3进行计算，得长江水厂年最大取水量为4292.1万m3，长江水厂非咸潮期可取水量为2972.1万m3，非咸潮期间日均取水量为12.38万m3/d。

三、结语

由以上分析可以看出，要保证咸潮期间长江水厂有源水可取需保证每年11月初长江水库水位不低于22.10m，在保证咸潮期间长江水厂有足够的水源的情况下，当长江水库年入库径流量为3172.3万m3时，长江水厂的非咸潮期间日均取水量为3.36万m3/d；当长江水库年入库径流量为3987.8万m3时，长江水厂的非咸潮期间日均取水量为6.76万m3/d；当长江水库年入库径流量为5337.8万m3时，长江水厂的非咸潮期间日均取水量为12.38万m3/d，即非咸潮期无需控制长江水厂取水量。由此可见长江水厂的年取水量与降雨量的多少有着直接的关系，而每年降雨量却无法估计 ，调度时需考虑中山市的咸潮主要发生在旱季，此时水库基本无水量补充，在每年咸潮来临前必须储备足够的源水，同时为充分利用优质水源，每月根据水文资料里的入库径流量及水库水位灵活调控非咸潮期长江水厂的取水量。