南水北调中线一期工程向北京增加调水潜力研究

水利水电技术第50卷2019年增刊1

杨芬，王萍，游进军，等.南水北调中线一期工程向北京增加调水潜力研究［J］.水利水电技术，2019，50（增刊1）：98-101. YANG Fen，WANG Ping，YOU Jinjun，et al.Study on the possibility of increasing transferred water capacity to Beijing from South-to-North Water Diversion MiddleＲoute Phase I Project［J］.WaterＲesources and Hydropower Engineering，2019，50（S1）：98-101.

南水北调中线一期工程向北京增加

调水潜力研究

杨芬1，王萍1，游进军2，马真臻2，唐忠辉3

（1.北京市水利规划设计研究院，北京100048； 2.中国水利水电科学研究院，北京100038；

3.水利部南水北调规划设计管理局，北京100038）

摘要：为了充分发挥南水北调中线工程效益，增强首都水资源战略储备，保障首都供水安全，在南水北调中线一期工程基本不扩建的条件下，研究利用丹江口水库弃水、发挥一期工程调水潜力向北京增加调水量的可行性。结果表明：根据南水北调中线一期工程规划长系列调度调算，中线总干渠陶岔、穿黄、西黑山过水流量达到设计流量的时段不超过20%，总干渠具有一定的富余输水能力，北京市增加调水具备一定的基础条件；惠南庄断面是向北京增加调水的主要卡口断面，其次是西黑山断面和陶岔断面；初步分析，在现状工程条件下，利用丹江口水库汛期弃水陶岔断面可增加调水量约1.5亿m3；若扩建中线西黑山断面以北干渠段30m3/s过流能力时，陶岔断面可增加调水量约2.5亿m3。

关键词：南水北调中线一期工程；工程潜力；增加调水；长系列水量调度；水库弃水

doi：10.13928/ki.wrahe.2019.S1.017

中图分类号：TV213.4文献标识码：A文章编号：1000-0860（2019）增刊1-0098-04

Study on the possibility of increasing transferred water capacity to Beijing from South-to-North

Water Diversion MiddleＲoute Phase I Project

YANG Fen1，WANG Ping1，YOU Jinjun2，MA Zhenzhen2，TANG Zhonghui3

（1.Beijing Institute of Water，Beijing100048，China； 2.China Institute of WaterＲesources and HydropowerＲesearch，Beijing100038，China； 3.Bureau of South to North Water Transfer of Planning，Designing and Management，Ministry of WaterＲesources，

Beijing100038，China）

Abstract：In order to effectivelyuse the South-to-North Water Diversion MiddleＲoute Phase I Project to enhance the strategic re-serve of the water resources and ensure the watersupply safety in Beijing，this paper studies the possibility of increasing trans-ferred water capacity to Beijing from South-to-North Water Diversion MiddleＲoute Phase I Projectby usingthesurplus water re-leased fromDanjiangkouＲeservoir.The results show that according to the long-term series water dispatching of the South-to-North Water Diversion MiddleＲoute Phase I Project，the amount of the flowrate which reach the design flow rate inTaochaChuanhuang and Xiheishaneach section does not exceed20%，and the mainchannel has a certain surplus water delivery capacity.The

收稿日期：2019-04-04

基金项目：国家重点研发计划（2017YFC0404405，2018YFC0407705）；水利部财政项目资水资源管理（02001904）；国家自然科学基金项目（71774172，71573274，51609261）

作者简介：杨芬（1982—），女，高级工程师，博士，主要从事水文水资源研究。E－mail：thuyangf@

杨芬，等∥南水北调中线一期工程向北京增加调水潜力研究

Huinanzhuang section is the main bayonet section for expanding water transfer to Beijing ，followed by the Xiheishan section and the Taocha section.The water transfer capacity from DanjiangkouＲeservoir can be increased by about 150million m 3under the current engineering conditions by using the surplus water released fromDanjiangkouＲeservoir ，and the increased capacity can reach about 250million m 3when the flow capacity of mainchannel of north of theHeishan section could be increased 30m 3/s.Keywords ：Phase I Project of Middle Ｒoute of South-to-North Water Diversion Project ；engineering potential ；expansion of water transfer ；long series of water dispatching ；surplus water released fromreservoir

0引言南水北调中线工程是解决我国京津华北平原缺水

状况的重大战略性基础设施工程。中线一期工程从丹江口水库陶岔闸引水，利用专用渠道－中线总干渠向北京市、天津市、河北省、河南省供水，中线干渠主要控制断面示意如图1所示。中线一期工程于2014

年底建成通水，设计多年平均调水94.93亿m 3

，其

中向北京分水（陶岔口门）12.38亿m 3［1］

。

图1中线总干渠主要控制断面示意

南水北调中线水进京后，极大地缓解了北京市水资源紧缺形势，为保障城市供水安全和建设发展起到了重要作用。在北京市多水源保障格局下，用足南水北调中线是增强首都水资源战略储备、保障首都供水安全的必要措施。

丹江口水库是中线工程的水源，多年平均入库

水量约360亿m 3

，在汉江流域偏枯水年至丰水年来水时，水库在满足北调水量、清泉沟及汉江中下游用水需求后仍有弃水

［2］

。长距离跨流域大型调水工

程的规划建设难度大、时间长，本文主要基于中线一期工程基本不扩建条件，研究利用丹江口水库弃水，挖潜中线一期工程调水能力向北京增加调水量的可行性。

1中线一期工程对增加调水的影响分析

基于中线一期工程规划，借助中线水资源联合调度系统进行长系列模拟，分析工程富余过流能力，并考虑丹江口水库天然来水频率及受水区偏枯年份，选取1968年（25%频率）、1971年（50%频率）、1991年（75%频率）、1966（95%频率）年四个典型年份对陶岔、穿黄、西黑山前、惠南庄四个控制断面调水流量过程进行分析，判断增加调水的主要限制断面。1.1总干渠富余过流能力分析

根据各控制断面长系列过水流量分布情况（见表1），总干渠陶岔渠首、穿黄隧洞、西黑山分水口断面过水流量达到设计流量的时段较少，惠南庄断面过水流量超过设计流量但未达到加大流量的时段为模拟时段总数的41%。

表1

一期工程总干渠主要控制断面长系列调水过程

控制断面

断面过流能力/m 3·s －1

过水流量分布情况/%

设计流量

加大流量＜设计流量

≥设计流量，

＜加大流量

=加大流量

陶岔35042081154穿

黄

26532090100西黑山12515010000惠南庄

50

60

58

41

1

陶岔渠首过水流量达到加大流量运行的时段为模拟时段总数的4%，穿黄隧洞和西黑山分水口断面的过水流量均未达到加大流量，惠南庄断面的过水流量达到加大流量运行的时段为模拟时段总数的1%。因此，可以判断中线一期工程总干渠具有一定的富余输水能力，北京市增加调水具备一定的工程基础条件。

1.2纵断对比分析

对比不同断面富余流量过程（见图2）可以看出，大部分时段惠南庄断面是第一限制断面，其次是西黑山前断面。当设计流量为上限相比加大流量、典型年相比多年平均情况下，增加调水受更多断面影响。