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工程概况
为了解决固原市城市生活和工业用水,固原市政府于1998年提出从固原县境内的东山坡引水至固原市的东山坡引水应急工程,属于县内跨流域调水工程。
东山坡引水工程是为了充分利用泾河水资源,解决工程沿线人畜饮水困难及给固原市2010年的城市用水补水兴建的自治区重点建设项目。其供水范围是以县城为中心,就近解决固原市以南和工程沿线什字、大湾两个乡镇部分村庄共计1.4万人饮水困难。
工程分为水源工程和供水工程两部分,水源工程包括引水干渠和调节水库,引水干渠起于泾源县什字乡东山坡村白银沟,取水高程1996m,经和尚堡、大湾、青石嘴至开城贺家湾进入水库,末端水位高程1959.2m。引水干渠全长26.26km,建筑物42座,暗渠长18.6km,设计引水流量0.50~1.0m3/s,主要建筑物有隧洞7座、渡槽8座、倒虹8座、截引点12处;调节水库贺家湾水库最大坝高31.28m,总库容320万m3,其中调节库容270万m3。供水工程自贺家湾水库取水,管线基本沿清水河布置,接海子峡至城市供水干管,全长17.12km,设计流量1 m3/s,采用预应力混凝土管道输水。
原设计引水量
1、供水保证率
东山坡引水工程的供水对象是城市居民、市政公用事业、工业企业、城市菜田和村镇人畜,原设计确定工程年内供水保证率95%。
2、截取年径流的分析计算
年径流量按常规一般采用多年平均年径流深等值线图查算。为慎重起见,对于本工程,又用年降水量~年径流深相关法分析计算,并用实地调测流量推算验证。水文系列采用1956~1997年共计42年系列。设计采用年径流深等值线图法计算成果。
截引工程水源区共截引13条沟,集水面积134.3km2,多年平均年径流量2587万m3。
3、可引水量
各截引断面多年平均来水量(即径流量)之和减去弃水总量和应扣除的洪水总量,即为多年平均实际可截引水量。为2262万m3。
东山坡引水工程设计可供水量:利用贺家湾水库调节库容270万m3对截引水量进行年调节,通过计算,东山坡引水工程设计可供水量为2000万m3。
可供水量复核
1、复核方法
(1)以实际建成的12处截引工程及其设计引水能力进行计算;
(2)水文系列延长至2008年,采用1956~2008年长系列修编的多年平均径流深等值线图法查算的多年平均径流量;
(3)截引点可引水量需考虑河道生态基流以及河道外当地生活、生产需水量,其中河道生态基流按径流量的10%估算;
(4)每个截引点均采用长系列逐日平均径流系列进行计算,各截引点汇总即为东山坡引水工程的可引水量。
2、截引点来水量计算
(1)多年平均径流量
根据区域雨量站的实测资料,将区域多年平均径流深等值线由1956~2000年延长为1956~2008年,各截引点多年平均径流量采用多年平均径流深等值线图法计算。按原设计的多年平均径流深计算的12处截引点的多年平均径流量为2491万m3;按1956~2008年径流深等值线图法计算的多年平均径流量为2109万m3。
(2)逐日平均径流系列
各取水点无实测径流系列,在此,以颉河三关口水文站为代表站,采用水文比拟法,按下式计算各截引点的日平均径流量:
W日=(W截引点,年/W三关口,年)×W三关口,日
式中:W日—截引点日平均径流量;
W三关口,日—三关口站日平均径流量;
W截引点,年—截引点多年平均径流量;
W三关口,年—三关口站多年平均径流量,取2777万m3。
3、截引点可引水量复核
(1)河道生態基流
河道生态径流按截引点断面径流量的10%估算。
(2)河道外需水量
根据各取水点上下游的可能影响范围,结合调出区泾源县规划水平年2020年人口、工农业生产以及生态建设发展预测,估算各取水点所在河段的河道外需水量总和为307.5万m3,见表3-2。
(3)可引水量复核
截引点可引水量为来水量减河道生态基流及河道外需水量,即:
W可引=W日—W生态基流—W河道外
式中:W日—截引点日平均径流量;
W生态基流—截引点日平均生态基流量;
W河道外—截引点所在河段河道外需水量;
W可引—截引点可引水量,当小于截引点的引水能力时按实际可引水量计算;当大于引水能力时,按实际引水能力计算。
各截引点同期逐日引水量之和即为东山坡引水工程的实际引水量。年引水量为365~2431万m3,多年平均引水量1181万m3,保证率95%的引水量为496万m3。
(4)水库调节复核
根据工程设计,在东山坡引水工程保证率95%来水量,设计水平年2020年固原城市、工业用水和本工程受水区供水量条件下,对贺家湾水库的调节库容进行了复核。
本次按长系列进行调节计算,多年平均可供水量为1103万m3,保证率95%的可供水量只有562万m3,75%、50%保证率的可供水量分别为827万m3、1058万m3。
结论
考虑到县城供水为多水源供水方式,各水源之间可以相互调节,对保证城市用水具有积极作用;另外,东山坡引水水工程年来水量变化较大,采用高保证率则需较大容量的调节库容,受自然条件所限,选择合适的水库难度很大,而且投资增加较多,因此,原设计选定工程供水保证率为多年平均条件下,年内供水保证率95%。按多年平均引水量2000万m3计算,所需相应的调节库容为270万m3。通过复核计算,贺家湾水库调节库容仍为270万m3,调节方式由年调节改为多年调节,多年平均可供水量为1103万m3,保证率95%的可供水量只有562万m3,75%、50%保证率的可供水量分别为827万m3、1058万m3。
为了解决固原市城市生活和工业用水,固原市政府于1998年提出从固原县境内的东山坡引水至固原市的东山坡引水应急工程,属于县内跨流域调水工程。
东山坡引水工程是为了充分利用泾河水资源,解决工程沿线人畜饮水困难及给固原市2010年的城市用水补水兴建的自治区重点建设项目。其供水范围是以县城为中心,就近解决固原市以南和工程沿线什字、大湾两个乡镇部分村庄共计1.4万人饮水困难。
工程分为水源工程和供水工程两部分,水源工程包括引水干渠和调节水库,引水干渠起于泾源县什字乡东山坡村白银沟,取水高程1996m,经和尚堡、大湾、青石嘴至开城贺家湾进入水库,末端水位高程1959.2m。引水干渠全长26.26km,建筑物42座,暗渠长18.6km,设计引水流量0.50~1.0m3/s,主要建筑物有隧洞7座、渡槽8座、倒虹8座、截引点12处;调节水库贺家湾水库最大坝高31.28m,总库容320万m3,其中调节库容270万m3。供水工程自贺家湾水库取水,管线基本沿清水河布置,接海子峡至城市供水干管,全长17.12km,设计流量1 m3/s,采用预应力混凝土管道输水。
原设计引水量
1、供水保证率
东山坡引水工程的供水对象是城市居民、市政公用事业、工业企业、城市菜田和村镇人畜,原设计确定工程年内供水保证率95%。
2、截取年径流的分析计算
年径流量按常规一般采用多年平均年径流深等值线图查算。为慎重起见,对于本工程,又用年降水量~年径流深相关法分析计算,并用实地调测流量推算验证。水文系列采用1956~1997年共计42年系列。设计采用年径流深等值线图法计算成果。
截引工程水源区共截引13条沟,集水面积134.3km2,多年平均年径流量2587万m3。
3、可引水量
各截引断面多年平均来水量(即径流量)之和减去弃水总量和应扣除的洪水总量,即为多年平均实际可截引水量。为2262万m3。
东山坡引水工程设计可供水量:利用贺家湾水库调节库容270万m3对截引水量进行年调节,通过计算,东山坡引水工程设计可供水量为2000万m3。
可供水量复核
1、复核方法
(1)以实际建成的12处截引工程及其设计引水能力进行计算;
(2)水文系列延长至2008年,采用1956~2008年长系列修编的多年平均径流深等值线图法查算的多年平均径流量;
(3)截引点可引水量需考虑河道生态基流以及河道外当地生活、生产需水量,其中河道生态基流按径流量的10%估算;
(4)每个截引点均采用长系列逐日平均径流系列进行计算,各截引点汇总即为东山坡引水工程的可引水量。
2、截引点来水量计算
(1)多年平均径流量
根据区域雨量站的实测资料,将区域多年平均径流深等值线由1956~2000年延长为1956~2008年,各截引点多年平均径流量采用多年平均径流深等值线图法计算。按原设计的多年平均径流深计算的12处截引点的多年平均径流量为2491万m3;按1956~2008年径流深等值线图法计算的多年平均径流量为2109万m3。
(2)逐日平均径流系列
各取水点无实测径流系列,在此,以颉河三关口水文站为代表站,采用水文比拟法,按下式计算各截引点的日平均径流量:
W日=(W截引点,年/W三关口,年)×W三关口,日
式中:W日—截引点日平均径流量;
W三关口,日—三关口站日平均径流量;
W截引点,年—截引点多年平均径流量;
W三关口,年—三关口站多年平均径流量,取2777万m3。
3、截引点可引水量复核
(1)河道生態基流
河道生态径流按截引点断面径流量的10%估算。
(2)河道外需水量
根据各取水点上下游的可能影响范围,结合调出区泾源县规划水平年2020年人口、工农业生产以及生态建设发展预测,估算各取水点所在河段的河道外需水量总和为307.5万m3,见表3-2。
(3)可引水量复核
截引点可引水量为来水量减河道生态基流及河道外需水量,即:
W可引=W日—W生态基流—W河道外
式中:W日—截引点日平均径流量;
W生态基流—截引点日平均生态基流量;
W河道外—截引点所在河段河道外需水量;
W可引—截引点可引水量,当小于截引点的引水能力时按实际可引水量计算;当大于引水能力时,按实际引水能力计算。
各截引点同期逐日引水量之和即为东山坡引水工程的实际引水量。年引水量为365~2431万m3,多年平均引水量1181万m3,保证率95%的引水量为496万m3。
(4)水库调节复核
根据工程设计,在东山坡引水工程保证率95%来水量,设计水平年2020年固原城市、工业用水和本工程受水区供水量条件下,对贺家湾水库的调节库容进行了复核。
本次按长系列进行调节计算,多年平均可供水量为1103万m3,保证率95%的可供水量只有562万m3,75%、50%保证率的可供水量分别为827万m3、1058万m3。
结论
考虑到县城供水为多水源供水方式,各水源之间可以相互调节,对保证城市用水具有积极作用;另外,东山坡引水水工程年来水量变化较大,采用高保证率则需较大容量的调节库容,受自然条件所限,选择合适的水库难度很大,而且投资增加较多,因此,原设计选定工程供水保证率为多年平均条件下,年内供水保证率95%。按多年平均引水量2000万m3计算,所需相应的调节库容为270万m3。通过复核计算,贺家湾水库调节库容仍为270万m3,调节方式由年调节改为多年调节,多年平均可供水量为1103万m3,保证率95%的可供水量只有562万m3,75%、50%保证率的可供水量分别为827万m3、1058万m3。