丹江口调水调水量报告
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丹江口调水量报告
南水北调工程是一项解决我国北方地区水资源短缺为目标的特大型跨流域调水工程。近年来,丹江口水库可调出水量规模一直是南水北调工程前期工作论证的一个重点,也是各界争论最大的问题之一。丹江口可调水量影响因素繁多,不仅与水文气象条件决定的来水量大小有关,还和丹江口水库大坝加高后库容变化、水库的调度方式、丹江口水库上游耗水量、下游需下泄水量、引汉总干渠规模等有关。
一、汉江流域水资源概况
汉江统称汉水,又名襄河,是长江中游最大的支流。它发源于秦岭南麓,干流流经陕西、湖北两省,于武汉市汇入长江,干流全长约1570km。全流域面积15. 9万km2。汉江干流丹江口以上为上游,长925km,集水面积9. 52万km2;丹江口至钟祥为中游,长270km,集水面积4. 68万km2;钟祥至汉口为下游,长382km,集水面积1. 7万km2。
(1)汉江水资源总量
水资源总量应为地表水资源量和地下水资源量相加,再扣除相互转化的重复水量。汉江流域水资源总量由全流域的河川径流量和平原区的不重复地下水资源量所组成。按1956-1998年同步期资料统计,全流域地表水资源量为566亿m3,地下水资源量为188亿时,两者重复水量为172亿m3,水资源总量为582亿m3。丹江口以上水资源总量为388亿m3,占全流域的66. 7% 。丹江口以下水资源总量为194亿m3,占全流域的33. 3%。从产水模数来看,全流域为36. 6万m3/km2,丹江口以上为40. 7万m3/km2。
(2)丹江口天然入库水量还原计算
在丹江口坝址下游7km设有黄家港水文站,1956年以后径流资料均为实测。天然入库水量计算以黄家港实测径流为基础进行逐项还原而得,还原项目包括丹江口、黄龙滩、石泉、安康四座水库的蓄水变量,丹江口水库的库面蒸发量,陶岔、清泉沟的引水量以及丹江口以上的耗水量。据此求得1956 -1998年系列丹江口水库的多年平均天然入库水量为387. 8亿m3,频率20%, 500, 75%, 95%年天然入库水量分别为494. 9亿m3, 372亿m3, 289. 7亿m3, 194. 6亿m3。
二、丹江口上游用水量合计
经数据分析,估算汉江丹江口以上流域不同水平年不同保证率需水量及耗水量(需水量中的回归水量仍然进入水库)。当保证率为75%时,汉江丹江口以上流域2010年水平年总需水量为43. 96亿m3,耗水量为23. 06亿m3; 2030年水平年需水量为57. 45亿m3时,耗水量为28. 71亿m3,不同水平年不同保证率需水量及耗水量详见表4-5、表4-6。
汉江丹江口以上流域1990, 2000年实际耗水量分别为14. 22亿m3, 19亿m3,耗水量增加了4. 78亿m3;分年代统计:20世纪60, 70, 80, 90年代汉江丹江口以上流域平均年耗水量分别为:13. 14, 14. 15, 13. 53, 17.27亿m3m(见表4-7)0 1990到2000年是我国国民经济发展很快的10年,因此90年代耗水量有较大增长。2001年到2010年发展速度将会有所减缓,2011年到2030年会进一步减慢,且相对稳定。据预测结果,2000到2010年耗水量(保证率75%,
下同)增加4. 06亿m3; 2010到2030年耗水量增加5. 65亿3m。随着节水技术的发展与推广,
2010年以后农业的耗水量将保持稳定,工业的耗水量(本身耗水系数较小)也不会有大幅度的增加。据国民经济总体发展水平及耗水量变化趋势分析,2010, 2030水平年的耗水量预测是有一定精度的。
三、丹江口水库入库水量预测
丹江口水库天然入库水量,分别扣除2010, 2030水平年的上游耗水量(不含水库本身损耗),即为2010, 2030水平年的净入库水量。丹江口水库净入库水量,2010水平年约为366亿m3, 2030水平年约为361亿m3(见表4-8)。
四、汉江中下游用水情况
(1)汉江中下游干流范围水资源供需分析
汉江中下游干流用水范围内河道外用水对象为农业灌溉、工业、城乡生活用水(含城市环境用水),河道内需水为航运及河道生态用水,但不消耗汉江水量。因此,水资源供需分析主要进行河道外用水的供需平衡计算,与当地径流进行平衡计算后,其缺水量从汉江取水补充。
根据区域内的若干计算单元的供需平衡分析,统计水资源供需平衡缺水量。缺水量考虑全部由汉江干流补充,即需取汉江干流的水量。经平衡计算后得:现状水平年、2010水平年和2030水平年多年平均需汉江干流补充的水量分别为103. 5亿m3,117. 78亿m3, 125. 02亿m3。不同水平年和不同保证率多年平均需汉江干流补充的水量详见表5-6。
(2)汉江支流及区间来水
汉江中下游地表水资源量多年平均为178亿m3,其中中游丹江口至皇庄约121亿m3,皇庄以下约57亿m3。由于下游受两岸堤防阻隔,直接汇入干流水量较少,因此,计算中只考虑了黄家港至皇庄的支流及其区间汇入汉江中下游的径流量,皇庄以下的径流一部分计入当地径流供水,其余按未汇入汉江干流计。经分析计算,1956-1998年黄家港至皇庄支流及
区间来水多年平均约106. 2亿m3,考虑不同水平年区间耗水量的增加,预测2010水平年多年平均来水103. 7亿m3, p=85%年份来水41. 5亿m3,p=95%年份来水28. 99亿m3; 2030水平年多年平均来水96. 8亿m3,p=85%年份来水33. 7亿m3, p=95%年份来水21. 2亿m3。(3)汉江回归水
河道外的取用水量除耗掉的外,有相当部分通过地表及地下水的形式回到汉江干流下游河道内,因此计算中考虑了部分工业、城镇生活、农业用水的回归水。衡计算得出丹江口水库补偿下泄的水量要求及流量过程,以此作为丹江口水库调度的依据。
以各航段要求的最小通航流量,加上河道外用水要求的水位相应的汉江流量为各河段需要干流保持的流量,分河段扣除支流来水及回归水,自下而上推算丹江口水库补偿下泄过程。为满足汉江中下游干流用水范围内社会经济可持续发展的需要,设计时按全满足汉江中下游河道外用水要求考虑。
汉江中下游兴建兴隆枢纽、进行部分闸站改扩建及局部航道整治等工程,同时兴建引江济汉工程,2010水平年、2030水平年多年平均分别要求下泄162. 2亿m3, 165. 7亿m3; p=85%年份为173. 3亿m3, 179. 44亿m3; p=95%年份为185. 0亿m3, 193. 7亿m3。各工程条件多年平均要求丹江口水库补偿下泄水量见表5-7。
五、丹江口水库可调节量
丹江口水库是中线工程近期引汉的水源工程。丹江口水库可调水量是指汉江流域水资源在不同的工程措施条件下,丹江口水库按发电服从调水、调水服从生态、生态服从防洪安全的原则拟定控制水位和调度规则,基本满足汉江中下游用水要求,再对应不同的输水工程规模从汉江丹江口水库可调出的水量。
影响丹江口水库可调水量的主要因素有:汉江流域水资源及丹江口水库入库径流量、丹江口水库工程规模及运用原则、汉江中下游需水对丹江口水库下泄水量的要求、输水工程规模等。具体作可调水量分析计算时主要根据不同水平年丹江口水库上游的来水,考虑丹江口水库规模及调度原则、汉江中下游工程措施及相应的需水要求、输水工程规模等因素,以旬