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江巷水库不同阶段生态基流调度方案研究

2022-12-27周亚群

治淮 2022年10期
关键词:干渠入库水库

尹 星 王 成 娄 云 周亚群

根据经济社会可持续发展的需要,从防洪减灾、解决水资源短缺和改善民生等角度出发,淮河流域开展了水库闸坝等工程建设,打造淮河流域的防洪体系和水资源综合开发利用体系。水库闸坝建设的同时,会造成河道减水段以及下游水生生态受损等问题却日益突出。随着“十四五”规划纲要的提出,水库闸坝的生态目标已经与其社会经济目标同等重要,因此,建立有效的水库管理模式和新型生态调度方式已经成为人与水和谐发展的必然趋势。

一、工程概况

(一)工程内容

安徽省定远县江巷水库工程位于安徽省定远县,水库为大(2)型水库,总库容1.30 亿m3,其中防洪库容0.30 亿m3,兴利库容0.34 亿m3。工程实施后,利用驷马山引江灌溉工程,可向定远县城、盐化工业园、炉桥镇等乡镇供给多年平均供水量为1.44 亿m3的生活和工业用水,灌区多年平均补水0.97 亿m3,新增灌区面积29 万亩,改善灌溉面积42.59 万亩,通过水库控泄调度,使坝址至石角桥的池河上游防洪标准提高到20年一遇。

定远县江巷水库枢纽工程于2016年12月6日开工建设,目前江巷水库工程建设及移民搬迁工作已基本完成,水库已具备下闸蓄水条件。

(二)江巷水库与驷马山引江灌溉工程的关系

驷马山引江灌溉工程是以引长江水灌溉为主,结合滁河分洪、航运的大型水利工程。驷马山灌区主要分布在滁河两岸丘陵区、圩区以及池河流域上游丘陵地区,设计灌溉面积365.4 万亩,设计灌溉保证率90%。

驷马山引江水道是引江灌溉工程的总干渠,自乌江枢纽至金银浆入滁河,长27.4km。规划分为4级干渠,其中一、二级干渠均利用滁河引水,三、四级干渠为人工开挖河道,四级干渠需穿江淮分水岭入江巷水库,江巷水库规划引江入库流量51m3/s。

目前,乌江枢纽、滁河一、二、三级泵站、驷马山四级站及一、二级输水干渠和部分三级干渠已经建成。为了加快驷马山滁河四级站干渠工程的建设,引江入库规模分期实现,近期不考虑沿线灌区,仅增加水库直灌区29 万亩情况下的引江入库流量,四级站干渠流量为24m3/s;远期考虑沿线灌区及江巷水库设计灌溉灌区71.59 万亩情况下的引江入库流量,四级站干渠流量64.7m3/s(其中入库流量51m3/s)。该工程已于2020年11月开工建设,计划总工期30 个月,预计2023年4月建成投入使用。

由此可见,驷马山滁河四级站干渠(近期)工程较江巷水库建设有所滞后。为促进江巷水库尽早发挥综合效益,研究驷马山滁河四级站干渠工程完全通水前,在保证水库下泄生态流量的前提下能否利用调蓄本地雨洪资源蓄水是十分必要的。

二、生态基流的确定

工程采取下泄生态流量的措施减缓运行后对下游水生生态系统的影响。根据项目环评批复,每年10月至翌年3月,通过生态放水闸以0.5m3/s 下泄生态流量,当入库流量小于规定下泄生态流量时,按入库流量下泄,但不得低于0.2m3/s;每年4—9月,通过鱼道和生态放水闸以1.5m3/s 下泄生态流量,当入库流量小于规定下泄生态流量时,按入库流量下泄,但不得低于0.6m3/s,满足过鱼设施用水需求。

三、不同阶段生态基流调度方案

(一)下闸蓄水的可行性

在驷马山滁河四级站干渠(近期)工程通水前,江巷水库下闸蓄水阶段,为了最大限度发挥水库的生态效益,水库相机蓄水期间采用环评推荐生态流量,即10月至翌年3月按0.5m3/s 下泄,4—9月按1.5m3/s 下泄。该阶段仅考虑下游河道生态用水以及已有的郭集水厂(Q=5000m3/d)的生活用水需求。

经计算,水库初期蓄水期间,7月、10月至12月下泄流量较建库前减少0.06~10.64m3/s,减幅9.21%~63.19%,其中7月流量减幅最大;6月、8月和9月下泄流量较建库前增加0.47~0.94m3/s,增幅45.56%~153.95%,其中8月流量减幅最大。枯水年(P=80%),水库初期蓄水期间,12月至次年5月、及次年7月、11月下泄流量较建库前增加0.03~1.5m3/s,增幅7.11%~4364%,其中次年7月增幅最大,避免了枯水期3—5月出现断流的问题;其他月份下泄流量较建库前减少0.06~8.03m3/s,减幅2.33%~87.88%,其中次年10月流量减幅最大。

由此可见,通过生态流量的下泄,枯水期下游流量有所增加,对下游生态环境起到一定改善作用。

(二)引江前江巷水库生态基流调度方案

驷马山滁河四级站干渠通水前水库调度运行以保障下游生态用水和防洪安全为主,兼顾城乡供水和自流灌溉等综合利用。引江前每年10月至翌年3月,通过生态放水闸以0.5m3/s 下泄生态流量,每年4—9月,通过鱼道和生态放水闸以1.5m3/s 下泄生态流量。江巷水库在优先满足下游生态需水和城乡生活需水的前提下,多余下泄水量可供给坝下自流片农业灌溉。城乡供水为现有郭集水厂0.5 万m3/d;自流灌溉年均灌溉供水量674.4 万m3。

平(P=50%)、枯(P=80%)水年情况下,在优先满足下游生态用水的前提下,水库可满足城乡生活和坝下自流灌溉供水需求。平水年(P=50%)与环评阶段方案相比,下泄流量增加0.01~11.03m3/s,增幅2.04%~285.01%。枯水年(P=80%)情况下,与环评阶段方案相比,4—12月下泄流量增加0.3~1.43m3/s,增幅132.41%~150%,其中8月流量增幅最低,其他月份均为150%。1月至3月下泄流量与环评阶段方案一致。

总体上看,按照驷马山滁河四级站干渠(江巷水库近期引水)通水前的江巷水库调度原则和供水方案,平(P=50%)、枯(P=80%)水年,工程下泄流量较环评阶段方案有所增加或基本一致。

(三)驷马山四级干渠近期工程引江后江巷水库生态基流调度方案

结合驷马山滁河四级站干渠(近期)建设情况,水库按照优先保障生态基流,满足郭集镇和炉桥镇近期城乡供水需求,共计供水规模5.5 万m3/d,同时考虑水库直灌区29 万亩农业用水需求,对平枯水期水库生态调度的可能性进行研究分析。

平水年型下,与环评阶段方案相比,2月、3月、8月、9月和11月流量减少0.09~0.72m3/s,减幅30.88%~60.00%,其中3月减幅最大。其他月份流量增加0.01 至11.14m3/s,增幅2.04%~287.77%,7月增幅最大。

枯水年型下,与环评阶段方案相比,1月至3月以及6月流量减少0.02~0.32m3/s,减 幅3.23%~63.87%,2月减幅最大,其他月份流量增加0.01~3.47m3/s,增幅5.08%~321.32%,8月增幅最大。

总体上看,按照驷马山滁河四级站干渠(江巷水库近期引水)工程通水后的江巷水库调度原则和供水方案,平(P=50%)、枯(P=80%)水年,工程下泄流量较环评阶段方案有增有减,但总体增加多于减少。

(四)驷马山灌区完全建成引江后江巷水库生态基流调度方案

驷马山引江灌溉工程建成后,江巷水库引江入库流量51m3/s,引江水量23040 万m3。可向定远县城、盐化工业园、炉桥等乡镇生活和工业多年平均供水量1.44 亿m3,灌区多年平均补水0.97 亿m3,水库直接灌溉面积29 万亩,联合蔡桥等3 座中型水库补水灌溉面积42.59 万亩。

该阶段调度运行首先保证环评阶段确定的河道生态基流要求,然后再按照水库兴利调度原则优先满足江巷水库生活用水、农业、生产等其他供水户的用水需求。

江巷水库下泄流量经综合分析后确定,每年10月至翌年3月,通过生态放水闸以0.5m3/s 下泄生态流量,当入库流量小于规定下泄生态流量时,按入库流量下泄,但不得低于0.2m3/s;每年4—9月,通过鱼道和生态放水闸以1.5m3/s 下泄生态流量,当入库流量小于规定下泄生态流量时,按入库流量下泄,但不得低于0.6m3/s,满足过鱼设施用水需求。

四、结论与建议

从技术角度分析,江巷水库提前下闸调蓄本地雨洪资源是可行的,为开展大坝安全检测及充分发挥水库的生态效益提供了条件■

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