- 跨流域水库群联合调度理论研究
- 郭旭宁 蔡思宇 雷晓辉 蒋云钟
- 4509字
- 2021-04-30 17:46:01
2.2 水网系统
2.2.1 基本情况
辽宁省“东水西调”北中南三线跨流域调水系统(简称“辽宁省三线联调系统”)基于天然水系与人工调水渠道构成的“三横七纵”大水网,贯穿辽宁省内的10条河流,主要依托辽宁省内的8项大型跨流域输水工程(连通工程),利用系统中的14座骨干水库工程,实现三线系统联合调度。
1.北线联调系统
北线联调系统以北线输水工程(在建)和桓仁、清河、柴河、白石、青山(在建)、锦凌(在建)6座骨干蓄水水库为核心,涉及辽河、大凌河、小凌河及六股河等河流。解决西北部及中部地区铁岭、沈阳、阜新、朝阳、锦州、葫芦岛6市的生活、生产、生态用水需求。
2.中线联调系统
中线联调系统以大伙房水库输水一期、二期工程和大伙房、观音阁、汤河、葠窝4座骨干蓄水水库为核心,涉及浑河、太子河2条河流。解决中部和南部地区本溪、抚顺、沈阳、鞍山、辽阳、盘锦、营口7市的生活、生产、生态用水需求。
3.南线联调系统
南线联调系统以引碧入连工程、引英入连工程、大伙房水库输水应急入连工程、南线供水工程和碧流河、英那河、张家堡(规划)、龙湾(规划)4座骨干蓄水水库为核心,涉及碧流河、英那河等河流。解决南部地区大连市的生活、生产、生态用水需求。
2.2.2 主要河流
1.辽河
辽河发源于河北省七老图山脉之光头山,流经河北、内蒙古、吉林、辽宁四省(自治区),至盘山入渤海,流域总面积21.96万km2(辽宁省境内面积3.71万km2),全长1345km,省内主要支流有招苏台河、清河、柴河、范河、养息牧河、柳河、绕阳河等。
2.大凌河
大凌河是辽宁省西部较大河流之一,发源于建昌县的水泉沟,流经朝阳、北票、义县,于凌海注入渤海,流域面积为2.38万km2(辽宁境内面积为2.00万km2),河长435km。主要支流有大凌河西支、第二牤牛河、老虎山河、牤牛河、凉水河子河、十家子河、细河等。
3.小凌河
小凌河位于辽宁省西部,发源于朝阳西南的助安喀喇山,流经朝阳、连山、凌海、锦州,于凌海注入渤海。流域面积0.52万km2,河长206km,主要支流有大四家子河、北小河、女儿河、百股河等。
4.六股河
六股河位于辽宁省西部,发源于建昌县篓子山,流经兴城市、绥中县,于小庄子乡注入渤海。流域面积0.30万km2,河长为158km,主要支流有黑水河、王宝河等。
5.浑河
浑河位于辽宁省中部,发源于清原县长白山支脉滚马岭,流经抚顺、沈阳、辽阳、鞍山,至三岔河与太子河汇合入大辽河,蜿蜒南下至营口入渤海。全流域控制面积1.15万km2,河长415km,主要支流有英额河、苏子河、社河、章党河、东州河、蒲河等。
6.太子河
太子河位于辽宁省中部,发源于新宾县大红石砬子,流经本溪、辽阳、鞍山,至三岔河与浑河汇合后汇入大辽河,蜿蜒南下至营口入渤海。太子河流域面积1.39万km2,河长413km,主要支流有细河、兰河、汤河、南沙河、柳壕河、北沙河、运粮河、杨柳河、五道河、海城河等。
7.碧流河
碧流河发源于盖州市的七盘山,于谢家屯附近注入黄海。碧流河位于辽宁省南部,流域面积0.28万km2,河长165km,主要支流有太平庄河、卧龙泉河、响水河、田家屯河、横道河、夹河、中山河、吊桥河等。
8.英那河
英那河发源于鞍山市岫岩县龙潭乡老北沟,流经庄河市,于小孤山镇蔡家村入黄海。英那河位于辽宁省南部,流域面积0.10万km2,河长94.9km,主要支流有沙河。
2.2.3 调水工程
辽宁省北中南三线联调系统主要依托辽宁省内8项大型跨流域输水工程(连通工程),各调水工程概况如下。
1.北线输水一期工程
北线输水一期工程由水源工程和输水工程组成。工程包括取水首部、输水隧洞及出口建筑物,初拟设计输水流量70m3/s,输水工程为桓仁—清河—白石段。中途分设分水闸、配水站及分水口,分别向清河水库、南城子水库、调兵山、康法、彰武、阜新配水,向黑山、北镇分水,输水线路终点为白石水库出口。
2.北线输水二期工程
北线输水二期工程是北线输水一期工程的延续工程,在原有工程的基础上,扩展为桓仁、柴河、清河、白石、锦凌和青山六大供水子系统,主要供水对象包括城市生活与工业用水、农村饮水安全用水、重要湿地及河口生态补水。
3.大伙房水库输水一期工程
大伙房水库输水一期工程由凤河水库经85.31km长的输水隧洞输水至苏子河穆家电站的下游,汇入浑河后入大伙房水库的水源工程。工程设计输水流量70m3/s,最大输水能力为77m3/s,设计输水规模为17.88亿m3。
4.大伙房水库输水二期工程
大伙房水库输水二期工程包括大伙房水库输水一期工程配套的输水管线、加压泵站等工程。工程从大伙房水库南岸取水,经过27.47km长的输水洞段至六家子,途径东洲河,从抚顺市的南部跨过,通过输水管道输水至沈阳配水站、辽阳配水站、鞍山配水站、营盘配水站。本工程输水线路总长258.84km,其中管道线路长231.37km。分一步工程和二步工程,一步供水工程设计供水规模为11.96亿m3,扣除输水损失后,到6市配水口的水量为11.66亿m3。
5.大伙房输水应急入连工程
大伙房输水应急入连工程是由大伙房输水二期工程鞍山加压泵站开始,铺设一条167.67km的输水管线,将水调入碧流河水库,经碧流河水库调节后,其中一部分水量利用引碧三期管道富余能力经洼子店水库调节后送往大连市区,另一部分水量经输水管线送往东风水库坝下,为瓦房店及长兴岛供水。大伙房输水应急入连工程的设计供水能力为3.0亿m3,该工程已于2008年开工建设,并于2014年建成通水。
6.引碧入连三期工程
引碧入连三期工程于1997年11月建成,是在碧流河水库和洼子店水库之间修建一条长68km的输水暗渠,通过暗渠将碧流河水库水引流到洼子店水库,总干渠输水规模首部为130万m3/d,尾部为120万m3/d。引碧入连供水工程是工、农业合用输水工程,总干渠上共设6个分水口,为沿线乡镇供水。
7.引英入连供水工程
引英入连供水工程通过英那河水库和转角楼水库联合调度向金州以南地区供水2亿m3。英那河泵站、受水池和一期输水工程于2001年5月建成,英那河水经一级加压送到洼子店水库,管线设计输水能力为33万m3/d。引英入连二期输水工程于2004年6月末建成,设计输水能力为33万m3/d。
8.南线供水工程
南线供水工程新建张家堡水库和龙湾水库,两库通过隧洞连接,再从龙湾水库通过输水隧洞将水输送到英那河水库。
2.2.4 联调骨干工程
辽宁北中南三线联调系统利用14个骨干水库实现联合调度。其中,北线联调系统中涉及联合调度的骨干水库工程包括调出水库1座,即桓仁水库;受水水库5座,包括柴河水库、清河水库、白石水库、锦凌水库和青山水库。中线联调系统涉及联合调度的骨干水库工程包括大伙房水库、观音阁水库、葠窝水库和汤河水库。南线联调系统涉及联合调度的骨干水库工程包括龙湾水库、张家堡水库、英那河水库和碧流河水库。辽宁三线联调系统骨干水库工程具体情况如下,特征参数见表2-1。
表2-1 辽宁三线联调系统骨干水库工程参数
1.桓仁水库
桓仁水库位于桓河县城附近,控制流域面积10364km2。水库总库容34.62亿m3,兴利库容8.20亿m3,正常蓄水位301.14m,死水位291.14m,为不完全年调节水库。水库的主要任务是发电,兼顾防洪、灌溉、养殖等综合利用。
2.清河水库
清河水库位于辽宁省铁岭市清河区,辽河中游左岸一级支流清河干流下游,控制流域面积2376km2,水库总库容为9.71亿m3,兴利库容5.74亿m3,正常蓄水位131.00m,汛期限制水位127.00m,死水位109.70m,死库容0.57亿m3。水库任务以农业灌溉、防洪为主,兼顾工业供水、养殖、旅游等综合利用。
3.柴河水库
柴河水库位于辽宁省铁岭市东12km处的熊官屯乡大白梨沟村,水库控制流域面积1355km2,总库容6.14亿m3,兴利库容3.36亿m3,正常蓄水位108.00m,防洪限制水位104.00m,死水位84.00m,死库容0.16亿m3,为多年调节水库。水库任务以防洪、灌溉、工业和城市供水为主,兼顾发电、养殖等综合利用。
4.白石水库
白石水库位于辽宁省北票市白石砬村大凌河干流上,控制流域面积为17649km2,占大凌河流域总面积的76%。水库总库容13.38亿m3,兴利库容6.25亿m3,水库正常蓄水位127.00m,防洪限制水位125.60m,死水位108.00m,死库容0.85亿m3。水库任务以防洪、灌溉、城市供水为主,兼顾发电、养殖等综合利用。
5.锦凌水库
锦凌水库工程位于锦州市境内的小凌河干流上,坝址位于锦州市近郊区的后山河营子村,距锦州市9.5km,水库控制流域面积3029km2,占流域总面积的58.8%。水库总库容7.91亿m3,兴利库容5.30亿m3,死库容0.28亿m3。水库正常蓄水位为60.00m,防洪限制水位59.60m,死水位41.00m。水库建设任务是以防洪、城市供水为主,兼顾改善地下水环境等综合利用。
6.青山水库
青山水库枢纽位于六股河干流中游,坝址位于葫芦岛市绥中县西台村,坝址以上控制流域面积1650km2,占六股河流域面积的54%。青山水库总库容6.61亿m3,调节库容3.06亿m3,为大(2)型水库,Ⅱ等工程,水库正常蓄水位85.70m,死水位68.00m。水库任务以城市供水、防洪为主,兼顾改善流域下游农业供水条件以及生态环境等综合利用。
7.大伙房水库
大伙房水库坐落在抚顺市东郊,位于辽宁东部地区的浑河的中上游,水库控制流域面积5437km2,占浑河全流域面积的47.4%。水库总库容22.68亿m3,兴利库容12.95亿m3,水库正常蓄水位131.50m,防洪限制水位126.40m,死水位108.00m。水库任务以防洪、灌溉、城市供水为主,兼顾发电、养殖、旅游等综合利用。
8.观音阁水库
观音阁水库坝址位于辽宁省本溪市上游40km处的太子河干流上,控制流域面积2795km2。水库总库容21.68亿m3,水库兴利库容13.84亿m3,水库正常蓄水位255.20m,防洪限制水位与正常蓄水位相同,死水位207.70m。水库任务以城市生活和工业供水、防洪为主,其次为灌溉用水,结合工农业用水发电,利用水库水面发展养殖业等。
9.窝水库
葠窝水库位于辽宁省辽阳市以东约40km处的太子河干流上,控制流域面积6175km2。水库总库容7.91亿m3,兴利库容5.08亿m3,水库正常蓄水位96.60m,防洪限制水位86.20m,死水位74.70m。水库任务以防洪、灌溉、城市供水为主,同时结合发电利用。
10.汤河水库
汤河水库位于辽宁省辽阳市弓长岭区内,距辽阳市39km,在太子河支流汤河上,水库控制流域面积为1228km2。水库总库容6.26亿m3,兴利库容3.61亿m3,水库正常蓄水位109.36m,防洪限制水位107.86m,兴利库容3.39亿m3,死水位82.26m。水库任务以防洪灌溉为主,兼顾工业用水、发电、养殖等综合利用。
11.龙湾水库
龙湾水库(规划)为南线东水源工程的龙头水源水库,位于东部河流2支流八道河下游,坝址位于凤城市大堡镇武装村,控制流域面积857km2,多年平均入库水量4.45亿m3。水库总库容3.77亿m3,兴利库容3.53亿m3。水库正常蓄水位127.50m,防洪限制水位126.00m,死水位98.85m。水库任务以供水、发电和下游农业灌溉为主,兼顾防洪、养殖。
12.张家堡水库
张家堡水库(规划)坝址位于凤城市刘家河镇卫国村,控制流域面积610km2,多年平均入库水量2.60亿m3。水库总库容2.74亿m3,兴利库容2.59亿m3。水库正常蓄水位149.00m,防洪限制水位147.30m,死水位120.06m。水库任务以供水、发电和下游农业灌溉为主,兼顾防洪、养殖。
13.碧流河水库
碧流河水库位于辽宁省普兰店市与庄河市分界的碧流河干流上,控制流域面积2085km2。水库总库容9.34亿m3,兴利库容为6.44亿m3,水库正常蓄水位69.00m,防洪限制水位68.10m,死水位47.00m。水库以城市供水、流域防洪为主,兼顾水力发电、农业灌溉、水产养殖。同时为应急入连工程的受水水库,是大连市最大的水源地。水库主要负责大连城市直供生活与工业的部分供水与碧流河水库下游的农业、工业供水,并保证下游河道有一定的基本流量作为生态环境用水。
14.英那河水库
英那河水库位于英那河中游庄河市塔岭镇境内,控制流域面积692km2,多年平均入库水量3.23亿m3。水库总库容2.87亿m3,兴利库容2.09亿m3,水库正常蓄水位79.10m,防洪限制水位79.10m,死水位59.50m。水库任务以供水为主,兼顾防洪、灌溉、养殖。水库承担大连市部分城市直供水量、水库下游区间的农业需水以及下游河道的生态环境用水等任务。