王红艳

（西安水文水资源勘测中心,陕西 西安 710068）

1 水库概况

薛峰水库位于陕西省韩城市板桥镇薛峰村,库区流域面积529 km2,多年平均年降雨量650 mm,径流量0.5734亿m3。水库总库容43.6百万m3,有效库容30.00百万m3,死库容2.40百万m3,均质土坝,坝顶高程615.22 m,最大坝高56.22 m,坝顶长340.00 m。水库主汛期汛限水位606.00 m,次汛期607.00 m,水库防洪标准为50年一遇设计洪峰流量1010 m3/s、洪量18.00百万m3,千年一遇校核洪峰流量2310 m3/s、洪量40.00百万m3。

水库承担韩城市区和韩城发电厂供水、七个镇（办）16万亩农田灌溉,以及下游108国道、304省道、西侯铁路、象山煤矿等大型国企和3个镇（办）4万人口及3万亩耕地,总计5亿元人民币资产的防洪保安任务,是区域防汛地位十分重要的全国防汛重点中型水库。自1975年水库建成运行以来,累计向城市生活、工农业生产等供水600.00百万m3,已成为韩城市工农业生产和经济社会发展重要的水安全供给保障工程。

2 水库来水量和现状用水量调查

2.1 集水区域来水过程调查

在韩城市防办和水库管理单位等的参与协助下,开展了水库所在全流域地形地貌、植被、产汇流等现场实地查勘调研。水库所在澽水河径流主要由降雨形成,径流随降雨的变化而变化。河流水量汛期主要由降雨补给,枯水季节主要依靠地下水补给,径流年际变化大,年内分配极不均匀,多年平均径流量57.34百万m3。调研取得澽水河薛峰水库提供1975年～2021年47年水库月、年来水量系列576个数据资料,见表1,经分析整理用于来水量计算。

表1 2001年～2021年实际用水调查成果统计表 单位：106m3

2.2 用水状况调查

经现场查勘调研,依据薛峰水库提供的2001年～2021年21年农业灌溉、工业、生活等各项用水量,并分析核算出月、年实际用水总量。

（1）城市工业用水：薛峰水库主要以农业灌溉为主,兼顾市区及韩城发电厂供水任务,2011年12月发电厂停产,2011年后无工业用水统计。

（2）城镇生活用水：薛峰水库城镇居民供水对象为韩城市新城区、老城区,供水城镇居民人口约10万人,用水定额取156 L/d；农村居民供水对象主要为卫东、芝阳镇,农村居民人口约3000 人,生活用水定额取80 L/d。

（3）农灌用水：75%灌溉设计保证率的灌溉面积 10.67千公顷。

（4）生态用水：生态用水量为10%多年平均入库径流量法推算所得。

（5）水库蒸渗用水：根据薛峰水库典型年蒸渗资料统计得出。

3 水库旱警水位确定

3.1 年径流量资料“三性”分析

（1）代表性分析

根据1975年～2021年径流资料,点绘出薛峰水库年径流过程线（图1）和年径流差积曲线（图2）。从薛峰水库年径流过程线可以看出其既包括丰水年,又包括枯水年,并以枯水年为多,丰水年数较少且急剧震荡。其年径流差积曲线的正序与逆序数据对应关系一般,说明其资料的代表性能够满足旱警水位分析计算精度的要求。

图2 薛峰水库年径流差积曲线

（2）一致性分析

因为在采用的资料系列内,薛峰水库库区集水区域内无取引水工程,流域生态坏境基本没有遭受人类活动破坏,整个集水区域内没有遭受较大人工开挖改造,所以可认为资料系列具有较好一致性。

（3）可靠性分析

在现场实际调研薛峰水库库区流域产汇流环境条件状况,以及水库供水和用水设施设备、取用水量计量监测、取用水管理与保护等历史和现状的基础上,整理分析其建库以来月、年来水量和2001年～2021年月、年用水量,认为水库来水系列资料是可靠的。

3.2 水库年来水量分析计算

（1）设计年径流量

根据1975年～2021年水库年径流量系列资料,采用经验频率点子与理论频率点子相拟合的配线法进行年径流量系列频率计算,分析计算其来水量,Cs/Cv为2.67。频率计算后,水库多年平均来水量0.5734亿m3,75%偏旱年来水量为0.1737亿m3,95%干旱年来水量0.1433亿m3。频率曲线见图3。

图3 薛峰水库来水量频率曲线图

（2）设计水平年年径流年内月分配

在上述表1“2001年～2021年实际用水调查成果统计表”中找年径流量与设计年径流量接近的年份,并按这一年的各月来水量占其年径流量的比例分配设计年年径流量的各月径流量,成果见表2。

表2 薛峰水库设计年来水量频率计算成果表 单位：亿m3

3.3 需水量

由于资料所限,需水量预测较为困难,本文直接以调查分析统计的实际用水量作为需水量进行分析计算。

3.4 应供水量

水库月应供水量采用各月水库来水量及其用水总量逐月对照滑动进行分析计算,即表3中“月总量-75%来水量=单月应供水量”,“单月计算出来后1月+2月=双月第一个月滑动量；2月+3月=双月第2个月滑动量”,以此类推,“双月12月=单月12月+单月1月”。计算结果：75%和95%干旱年的单月最大应供水量分别为2.57百万m3、2.71百万m3,双月最大供水量分别为4.31百万m3、3.59百万m3。计算结果见表3。

表3 水库月应供水量逐月滑动计算表 单位：百万m3

3.5 旱警水位确定

《旱警水位（流量）确定办法》规定年调节水库采用水库月最大应供水量加死库容的方法分析确定相应干旱年旱警水位。分析计算薛峰水库75%、95%干旱年月最大应供水量分别为6月份的4.31百万m3和12月份的3.57百万m3,加上死库容2.40百万m3,其相应库水位分别为590.80 m和589.80 m,分别高于水库死水位（高程580.00 m）10.8 m和9.80 m,综合确定薛峰水库旱警水位为590.80 m。

4 成果合理性分析

统计1975年～2021年47年薛峰水库历年月、年低于旱警水位次数汇总见表4,统计结果表明与薛峰水库运行以来实际情况基本一致。

表4 薛峰水库历年月、年最低水位低于旱警水位次数统计表

（1）重现期

47年中平均有16年低于旱警水位590.80 m,主要出现在灌溉供水期的4月～9月,频次为34.0%,重现期近3年一遇,与实际情况相符。

（2）历史记载分析

通过建国后陕西省旱灾等级统计,1977年关中春旱、1991年全省冬春夏旱、1995年全省四季连旱、1997年陕北关中春夏旱。结合表6,低于旱警水位出现的年、月份及次数多出现在1977年、1991年、1995年及1997年,符合历史记载。

（3）与水库已有旱警水位成果比对

本次确定薛峰水库旱警水位590.80 m与其已有旱警水位590.40 m比较增加0.4 m的原因,受频率计算适线影响,2011年～2021年来水点群大部分集中在下部,在适线时考虑中下部点群,75%、95%来水量适线结果较之前降低。加之,在单月、双月滑动时,应供水量增大,旱警水位增高。

（4）控制参数

本次确定的薛峰水库旱警水位590.80 m比水库死水位580.00 m高9.80 m,比汛限水位606.00 m低15.80 m,其对应旱警库容6.71百万m3占正常库容量30.24百万m3的22.2%,三个控制参数均符合规定。

综合分析,薛峰水库旱警水位确定为590.80 m基本合理。

5 结论

本文分析确定的薛峰水库590.80 m旱警水位,经对其重现期、与历史记载对比、与已有成果对照和参数控制等合理性检查,符合水库实际运行情况,与已有成果比较增加0.4 m有利于当前和未来一段时期,流域社会经济发展和河流生态环境保护的用水需求,可用于水库供水、调度运行管理等实际工作。