上游水库群蓄水对三峡水库8~10月来水影响.pdf

第44卷第l3期人民长江Vo1．44，No．132013年7月YangtzeRiverJuly，2013文章编号：1001—4179(2013)13—0001—04上游水库群蓄水对三峡水库8～1O月来水影响赵文焕，冯宝飞，陈瑜彬(长江水利委员会水文局，湖北武汉430010)摘要：随着长江上游水库的陆续建成和运行，形成可供时空调配的巨大水量，将对三峡水库蓄水产生影响。选择单库调节库容大于5亿m、2015年前建成并投运的大型水库为研究对象，通过还原计算三峡坝址处的天然径流系列、分析大型水库蓄水对径流的影响，计算了上游大型水库蓄水对8一l0月三峡水库来水的影响量。结果表明，2011年水平年，长江上游水库运行对8一l0月三峡水库各旬入库径流量影响不大；到2020年，上游大型水库运行对三峡水库径流影响将加大，应加强对水库群联合调度和水量分配原则研究，以充分发挥水库群综合效益。关键词：蓄水；径流；还原计算；上游水库群；三峡水库中图法分类号：TV121文献标志码：A(2)分析已建水库的实际运行资料和获批复的汛1长江上游水利工程概况期调度运用计划、蓄水进度计划等规则及在建、拟建水长江上游规划建设的控制性水库有近1000亿111库的可研、设计阶段成果，确定各水库8—1O月份的库的总调节库容，总防洪库容达500亿m。随着上游水水位旬控制目标及蓄量分配方案，并将各旬分配的蓄库的逐步建成运行，梯级水库群对洪水、径流的调节作量换算成旬平均影响流量，确定上游水库蓄水的旬径用将逐步显现，年内对水量的调节能力可达宜昌多年流影响值。平均来水量的1／4，形成巨大的水量可供时空调配，因(3)将各水库调节后的旬径流影响值叠加合成到此不可避免地对三峡水库蓄水产生影响。三峡坝址处，即得到三峡坝址处经上游水库蓄水后的目前长江上游已建成的水库众多，其中大型水库旬径流系列，与天然径流系列对比确定水库蓄水影响。有雅砻江二滩水库、大渡河瀑布沟水库、岷江紫坪铺水3天然径流系列还原计算库、嘉陵江宝珠寺水库及乌江洪家渡、乌江渡、构皮滩、思林和彭水水库。2015年前将建成的规模较大的水根据已建水库的建成时间及长江上游各控制站资库有金沙江溪洛渡水库、向家坝水库，嘉陵江亭子口水料的同步状况，确定还原的原始基础资料为各控制站库，雅砻江锦屏一级水库；远期规划建设的规模较大的旬平均流量，年限为1954～2010年(1954年之前，宜水库有金沙江龙盘(塔城)水库、乌东德水库和白鹤滩昌资料序列因无大型水利工程影响，可直接当作天然水库、两河口水库及大渡河双江口水库⋯。来水使用)。期间已经蓄水运行且调节库容大于5亿m的水库有：雅砻江二滩、岷江紫坪铺、岷江大渡河瀑2分析技术路线布沟、嘉陵江宝珠寺、乌江洪家渡、乌江渡、构皮滩、彭(1)对受现阶段长江上游水库调蓄影响的各干支水及三峡库区支流龙溪河狮子滩等水库。流控制站8—10月旬来水量进行还原计算，得到各干根据掌握的水库蓄水运行时间(见表1)，收集水支流控制站及三峡坝址处的旬天然径流系列。库建库后的运行资料，将水库运行资料整理成旬蓄量收稿日期：2013—04—20作者简介：赵文焕，男，高级工程师，主要从事流域水情预报工作。E—mail：zhaowh@ejh．com．cn 2人民长江变化对旬平均流量的影响值(以下简称“旬平均影响溪河狮子滩水库作为研究对象。其中，二滩、紫坪铺、㈣嘲流量”)，不错时叠加至宜昌旬平均资料序列，获得宜瀑布沟、宝珠寺、洪家渡、乌江渡、构皮滩、彭水、狮子滩昌站天然来水情况下的旬平均流量，以此代表三峡水水库为已经建成水库，溪洛渡、向家坝、锦屏一级、亭子库天然来水条件下的入库旬平均流量作后续分析之口为正在建设水库。用，不还原与还原的宜昌旬均流量对比过程见图1。通过分析各水库的蓄水任务、汛期运行规则，确定从图中可以看出，上游主要大型水库总体表现为上半各水库8～10月的库水位旬控制目标及蓄量分配方年补水、下半年蓄水的特征，6，7月及9月下旬至11案，并将各旬分配的蓄量换算成甸平均影响流量。蓄月上旬蓄水影响明显，但相对影响比例较小，差别并不量分配方案分析制定的总体依据分别是：①已投入运明显，这与还原资料序列较长被均化及已建水库有限行的水库，依据其实际运行资料、最近获批执行的汛期有关。调度运用计划、蓄水进度计划等规则；②在建并于表1上游大型水库调节库容及蓄水时间2015年前建成运行的水库，则根据水库设计、可研阶段的研究成果(具体包括：防洪库容使用时间、汛限水位的确定、供水期蓄水期的划分、蓄水进度计划)等。将水库相应于调节库容的蓄水任务分为死水位至汛限水位、汛限水位至正常高水位两阶段进行安排，确定水库实际运行时自死水位抬升的时间、库水位达到汛限水位的时间、蓄水期开始时的库水位、水库蓄满的时间等分期阶段性控制水位或时间，再根据水库来水的旬月分配情况或水库的实际运行情况，确定各分期内的蓄量分配方案。本文以雅砻江二滩水库为例，简要介绍各水库蓄水的径流影响值。4．1二滩水库运用原则4大型水库蓄水任务汛期6—8月，二滩水库一般控制水位在死水位根据长江上游径流特性，选择单库调节库容大于1155m，当来水较大时，加大出力发电。9～11月为5亿m的大型水库为研究对象。在运行时间上，重点蓄水期，8月底9月初开始蓄水，蓄水期尽量多蓄水并考虑2015年以前建成并投运的水库，2015年以后建维持在高水位运行，9月中旬初可蓄至正常蓄水位成的水库暂不考虑。1200m，12月至次年5月为供水期，5月底水库水位根据上述原则，选取金沙江干流溪洛渡、向家坝及消落至死水位。其支流雅砻江流域二滩、锦屏一级水库；乌江流域洪家根据已经审查批复的《二滩水库2011年汛期调度渡、乌江渡、彭水、构皮滩水库；岷江流域紫坪铺、瀑布运用计划》，库水位按以下标准进行控制：6—7月控制沟水库；嘉陵江流域宝珠寺、亭子口水库；三峡区间龙库水位不超过1190．0m，当没有防洪需求时，7月份可上浮至1192．0m；8月31日蓄至1197．0m，9月底蓄至正常蓄水位1200．0m。4．2二滩水库运行实况分析图2为统计分析的二滩水库自1998年蓄水至2011年汛期的库水位运行资料。从图2可以看出，在水库运行初期的1999，2000年，库水位未在6月初通过供水发电降至死水位附近运行，其中1999年供水期内2月26日库水位曼昙导昙暑兽皂}三即降至最低1156．05m后波动上涨，时段2000年最低出现在6月11日1173．48图11954—2010年宜昌实况流量与宜昌还原旬均流量对比m。除此以外，2001～2011年(2004一 第l3期赵文焕，等：上游水库群蓄水对三峡水库8～10月来水影响3满足蓄水任务要求。采用相同的分析方法，逐一分析上述选定的大型水库蓄水影响径流量，见表4和表5。从表中可以看出，随着大型水库的逐步建成投产，8～10月的蓄水任务也逐年增加，其中8—9月份增加明显，10月份蓄水量基本一致。2011水平年，长江上游主要水库(不包括三峡)共需拦蓄62．52亿In，月最大拦蓄量为8月份28．25亿m，占总拦蓄量的45．18％，8月下旬需拦蓄9．62亿m，为各旬最大值；2015水平年共需拦蓄147．75亿m，月最大拦蓄量为9月份图2二滩水库多年运行库水位102．51亿111_，占总拦蓄量的69．38％，92005年资料未能收集齐，不纳入统计分析)多年平均月中旬需拦蓄36．27亿rfl，为各旬最大值。库水位在6月1日均降至死水位附近开始逐步上涨，表3二滩水库蓄水进度计划从多年运行的库水位平均情况来看，6月份完成大部分的蓄水任务，7月1El蓄至1183in左右，8月1日蓄至1192m左右，10月上旬初基本完成蓄水任务。4．3蓄水进度计划分析根据综合设计运用原则、汛期调度运用计划和运行实况，考虑二滩水库8月1Et库水位为1190．0In，9月1日库水位为1197．0m，10月1日蓄至1200．01TI，8—9月需蓄水9．43亿m。根据二滩水库多年来水的月、旬比重，确定蓄水量的月旬分配比例，见表2。从表2可以看出，6月份来表42011水平年上游水库蓄■旬月分配比重水较7，8，9三个月明显偏少，而7，8，9月份的来水基本相当。表2二滩水库汛期来水月旬分配比例统计月份时段(流量坶值3月份nl5-Ilr’知m8-1J】1且／％m~-q11~．／6上旬157822．28上旬303129．6中旬238634．0中旬337030．9下旬308543．9下旬379939．5月235018．4月341326．97上旬362733．09上旬417138．0中旬393235．8中旬354633，7下旬305931．2下旬280728．3月35z428．4月350826．45对三峡人库径流影响注：月比重为该月水量占6—9月总水量的比重，多年比重均值则分别为水量的旬比重及月比重的多年均值，下同。根据节4的分析成果，对比三峡水库天然入库径据此，将8月份库水位1190—1197m(共计6．4流系列，分析各水平年8—10月各旬上游水库蓄水对亿1TI水量)，分为8月上旬1．92亿m、中旬1．92亿三峡水库入库平均流量的影响(见表6)。从表中可以m、下旬2．56亿in，9月份库水位1197～1200In(共看出，2011水平年，9月上旬旬平均影响流量及所占比计3．03亿In)，分为9月上旬1．06亿m、中旬1．06重均为各旬最大值，8月份影响量均接近1100m／s。亿m、下旬0．91亿m。各阶段的目标水位及其对旬2015水平年，8月各旬旬平均影响流量在1400m／s流量的影响详见表3，从多年来水的平均情况来看，可左右，9月份在4000m’／s左右，其中各旬旬平均最大 4人民长江2013生表52015水平年上游水库蓄量旬月分配比重影响流量为9月中旬4198m／s，比重最大为9月下旬16．85％。6结论及建议(1)2011水平年，长江上游水库运行对8—10月三峡水库各旬入库径流影响较小，与还原序列多年同期均值比较，蓄水期8—10月各旬差别均在5．23％以下，致三峡入库径流减少1．68％一5．23％(262—1417m／s)。(2)2015水平年，三峡旬平均入库径流与还原天然序列多年8～10月同期比较，9月上旬将减少表6上游水库蓄水对三峡入库径流影响分析成果13．19％(3572m／s)；9月中旬将减少16．03％(4198m／s)；9月下旬将减少16．85％(4095m／s)。(3)到2020年，上游水库将增加金沙江干流龙盘、乌东德、白鹤滩，雅砻江两河口和大渡河双江口水库等大型水库，对三峡入库径流影响更大，最大影响量约为1／4。应进一步加强对水库群联合调度和水量分配原则研究，为充分发挥水库群综合效益提供技术支持。参考文献：[1]赵文焕，高袁．金沙江流域径流年代际变化特性分析[J]．人民长江，2011，42(6)：98—100．(编辑：李慧)InfluenceofimpoundmentofupstreamreservoirsoninflowofThreeGorgesReservoirfromAugusttoOctoberZHAOWenhuan，FENGBaofei，CHENYubin(BureauofHydrology，ChangjiangWaterResourcesCommission，Wuhan430010，China)Abstract：WiththesuccessivecompletionandoperationofreservoirsintheupperYangtzeRiver，ahugeamountofwatercanbestoredfordispatching，whichwouldinfluencetheimpoundmentofThreeGorgesReservoir．Thereservoirsthatwillbecomple-tedandputintooperationbefore2015andwithsinglestoragecapacitymorethan500millionmareselectedastheresearchob—ject．ThenaturalrunoffseriesatdamsiteofThreeGorgesReservoirareobtainedbyreductioncalculation，andtheinfluencefromimpoundmentoftheupstreamreservoirsonrunofisanalyzed．TherunofamountofThreeGorgesReservoirinfluencedbytheup·streamreservoirsiscalculated．Theresultsshowthatinthelevelyearof2011．theinfluenceoninflowofThreeGorgesReservoirineverytendaysfromAugusttoOctoberissmall；by2020，theinfluencewouldbeincreased．Therefore，thestudyonjointoper-atiouofthereservoirsgroupandallocationprincipleofwaterresourcesshouldbestrengthened，SOastorealizetheircomprehen—sirebenefits．Keywords：impoundment；runof；reductioncalculation；upstreamreservoirs；ThreeGorgesReservoir