1、 河南水利与南水北调 202 3 年 第 5 期 工程建设与管理1 流域概况库 尔 楚 河 是 一 条 以 积 雪 融 水、降 雨 和 地 下 水 为 主 要 补 给源 的 山 溪 性 河 流,发 源 于 霍 拉 山 南 坡,末 端 流 入 邻 近 库 尔 楚 园艺 场 国 道G3012 线 下 游 戈 壁 洼 地,山 口 以 上 河 道 长 度47.20km(集 水 面 积365km2)。库 尔 楚 水 库 位 于 库 尔 楚 引 水 枢 纽 上 游1km处,总 库 容901.59 万m3,控 制 灌 溉 面 积1580hm2。库 尔 楚 水 库主 要 任 务 为 灌 溉、防 洪 和 工 业
2、 供 水 等。2 流域水资源利用现状及存在问题2.1 灌区现状库 尔 楚 河 流 域 沿“G3012”高 速 公 路 从 东 向 西 分 别 为 东 部灌 区、中 部 灌 区、西 部 灌 区,灌 溉 总 面 积3 986.67 hm2。其 中 东部 灌 区 取 水 水 源 仅 为 流 域 地 下 水,现 状 灌 溉 面 积 为1 086.67hm2;西 部 灌 区 取 水 水 源 亦 为 流 域 地 下 水,现 状 灌 溉 面 积 为860hm2;中 部 灌 区 现 状 灌 溉 面 积 为2040hm2,其 中 井、渠 结 合 灌 溉面积为1513.33hm2,纯井灌溉面积为526.67hm2
3、。现 状 年 库 尔 楚 河 地 表 水 为 流 域 中 部 灌 区 重 要 的 供 水 水 源,中 部 灌 区 现 状 灌 溉 面 积 为2 040 hm2,主 要 以 种 植 香 梨、棉 花、小麦等作物为主。2.2 水资源利用现状现 状 流 域 居 民 生 活 用 水、牲 畜 用 水、工 业 用 水 均 取 用 地 下水。西 部 灌 区、东 部 灌 区 农 业 灌 溉 取 用 地 下 水,为 纯 井 灌 区;中部灌区灌溉以引地表水为主,地下水补充灌溉,为混灌区。库 尔 楚 河 流 域 现 状 年 总 用 水 量4001.14 万m3,农 业、工 业、生 活、牲 畜 用 水 分 别 占 总
4、用 水 量 的99.40%、0.01%、0.32%、0.27%。因此,库尔楚河流域用水结构以农业灌溉为主。库 尔 楚 河 多 年 平 均 年 径 流 量3 056 万m3,现 状 年 供 水 量950 万m3,主 要 为 中 部 灌 区 供 水。在 东 支 下 游 建 有1 座 塘 坝,主要 用 于 汛 期 滞 蓄 洪 水,以 减 小 东 支 泄 洪 渠 的 泄 洪 压 力;根 据 调查,库 尔 楚 河 水 仅 汛 期 才 有 水 量 到 达 塘 坝 内,且 塘 坝 库 容 较 小、蒸发渗漏量较大,塘坝年内大部分时间均处于干涸状态。库 尔 楚 流 域 现 状 地 下 水 可 开 采 量 为2
5、114.25 万m3/a。中部 灌 区 和 西 部 灌 区 共 有 地 下 水 开 采 井188 眼,开 采 深 度 在80120 m,涌 水 量 在80120 m3/h。流 域 地 下 水 现 状 供 水 量 为3051.14 万m3,主要用于农业灌溉。综 上,现 状 流 域 总 供 水 量4 001.14 万m3。其 中 地 表 水、地下 水 供 水 量 分 别 为950 万m3、3 051.14 万m3,分 别 占 总 供 水 量的23.70%、76.30%。库尔楚水库运行调水分析王淑娟(巴州水利水电勘测设计有限责任公司,新疆 库尔勒 835 000)摘 要:库 尔 楚 流 域 存 在
6、缺 乏 山 区 控 制 性 调 蓄 工 程,灌 区 灌 溉 季 节 性 缺 水 严 重,防 洪 能 力 不 足,用 水 结 构 不 合 理,工 业 用 水 比 例 偏低,流 域 地 下 水 超 采 严 重 等 问 题,修 建 库 尔 楚 水 库 提 高 地 表 水 利 用 率。库 尔 楚 水 库 每 年6 月 底 运 行 到 死 水 位,从7 月 开 始 从 死 水 位蓄 水 至 正 常 蓄 水 位,利 用 汛 期 和 非 灌 溉 期 余 水 解 决 灌 区 春 季 灌 溉、工 业 缺 水,在 次 年2 月 份 可 蓄 至 正 常 蓄 水 位。水 库 建 成 后,将 使0.16 万hm2农 田
7、、果 林 得 到 适 时 灌 溉,保 障197.89 万m3的 工 业 供 水 保 证 率 和 供 水 量,可 实 现 流 域 水 资 源 的 优 化 配 置,促 进 流 域 水 资源利用、生态与灌区社会经济的可持续发展。关键词:库尔楚流域;库尔楚水库;运行调水中图分类号:TV64 文献标识码:A 文章编号:1673-8853(2023)05-0085-02 作 者 简 介:王 淑 娟(1975.3),女,副 高 级 工 程 师,现 从 事 水 利工程规划设计。Analysis of Water Transfer Operation of Kurchu ReservoirWANG Shuju
8、an(Bazhou Water Resources and Hydropower Survey and Design CO.LTD.,Korla 835000,China)Abstract:There are some problems in Kuerchu Basin,such as lack of controlled regulation and storage projects in mountainous areas,serious seasonal water shortage in irrigation areas,insufficient flood control capac
9、ity,unreasonable water structure,low proportion ofindustrial water use,and serious overdrawing of groundwater in the basin,etc.Therefore,the Kuerchu Reservoir was built to improvethe utilization rate of surface water.The water level of Kulchu Reservoir is lowered to the dead water level at the end o
10、f June everyyear.The water will be stored from the dead water level to the normal water level from July.The residual water in flood season andnon-irrigation season can be used to solve the irrigation and industrial water shortage problem in spring in the irrigation area.It can bestored to normal wat
11、er level in February of the following year.After the completion of the reservoir,16,000 hm2 of farmland and fruitforest will be timely irrigated.In addition,it can ensure the industrial water supply rate and water supply of 1,978,900 m3.Thereservoir can realize the optimal allocation of water resour
12、ces in the basin and promote the sustainable development of water resourcesecological utilization and social and economic sustainable in the irrigation area.Key words:Kurchu Basin;Kurchu Reservoir;water diversion operation85 河南水利与南水北调 202 3 年 第 5 期 工程建设与管理2.3 流域水资源开发利用存在问题2.3.1 缺乏山区控制性调蓄工程,灌区灌溉季节性缺水
13、严重库 尔 楚 河 地 表 水 是 流 域 唯 一 的 地 表 水 源,出 山 口 多 年 平 均年 径 流 量 为3056 万m3。其 中:6-8 月 占 量 较 大,为57%;3-5 月份 占 量 较 小,仅 为13%。现 状 仅 园 艺 场 灌 区 配 套 有 引 水 渠 系 对河 水 进 行 利 用。库 尔 楚 河 缺 水 主 要 集 中 在4-8 月,以 农 业 灌 溉缺 水 为 主。库 尔 楚 河 余 水 主 要 分 布 在9 月 至 次 年2 月,由 于 库尔 楚 河 年 内 来 水 不 均,园 艺 场 灌 区 在 春、秋 季 节 缺 水 严 重,其 余月份余水又无法控制,说明库
14、尔楚河缺少控制性调蓄工程。2.3.2 库尔楚河流域防洪能力不足,缺乏洪水蓄滞性工程由 于 目 前 库 尔 楚 河 山 区 缺 乏 制 性 水 库 工 程 无 法 调 蓄 洪 水,且 库 尔 楚 河 洪 水 具 有 涨 幅 快、突 发 性 强 等 特 点,洪 水 时 顺 势 而 下,巨大 的 洪 峰 威 胁 着 库 尔 楚 河 流 域 人 民 的 生 命、财 产 安 全。因 资 金 等 原因,库 尔 楚 河 出 山 口 至“G3012”高 速 公 路 河 段 河 床 摆 幅 较 大,河 道局 部 冲 刷 严 重,现 状 仅 右 岸 建 有 堤 防 工 程,左 岸 无 堤 防 工 程;“G3012
15、”高 速 公 路 以 下 东 支 泄 洪 渠 全 长17.2km,现 状 仅 前 段4.45km渠 道 采 取 了 衬 砌 措 施,十 八 团 渠 渡 槽 跨 越 处 以 下 均 为 土 渠,断 面宽 度 为722m,多 年 未 进 行 整 治、疏 浚,渠 底 淤 积 严 重,过 流 能 力仅 为98m3/s,防 洪 标 准 不 足5 年 一 遇,泄 洪 渠 两 侧 居 民 区、耕 地 常 年受 洪 水 威 胁。库 尔 楚 河 洪 水 已 对 灌 区 经 济 和 社 会 造 成 了 极 大 危害,洪 灾 也 就 成 为 了 库 尔 楚 河 流 域 社 会 稳 定、经 济 发 展 的 绊 脚 石
16、。2.3.3 用水结构不合理,工业用水比例偏低现 状 年 库 尔 楚 河 流 域 农 业 灌 溉 需 水 量 占 流 域 总 需 水 量 的99.50%,而 能 大 力 带 动 地 方 经 济 的 工 业 需 水 量 仅0.20 万m3,占总 需 水 量 比 例 极 小。流 域 单 方 水GDP 产 值 仅 为3.15 元,约 为全 疆 平 均 水 平 的1/5,水 资 源 生 产 效 率 偏 低。农 业 用 水 量 占 总用水量比例长期维持在较高水平,将制约流域经济发展。2.3.4 流域地下水超采严重,生态环境恶化目 前,东 部 灌 区、西 部 灌 区 由 于 无 地 表 水 灌 溉 引 水
17、 渠 系,为纯 井 灌 区,地 下 水 为 灌 区 唯 一 的 灌 溉 水 源。两 灌 区 地 下 水 可 开采 量 为922.78 万m3,而 灌 区 实 际 提 取 地 下 水 量 为1684.86 万m3。在 优 先 满 足 人 畜、工 业 用 水 的 前 提 下,在 地 下 水 可 开 采 范 围 内两 个 纯 井 灌 区 缺 水 量 为915.08 万m3。在P=75%来 水 频 率 下,中 部 灌 区 缺 水 量1 155.97 万m3,加 上 流 域 纯 井 灌 区 缺 水 量 后,流域全年缺水量为2071.05 万m3。超采地下水成为常态。库 尔 楚 河 流 域 平 原 区 地
18、 下 水 总 补 给 量、可 开 采 量、现 状 年开 采 量 分 别 为3111.54 万m3/a、2114.25 万m3/a、3051.14 万m3,与 可 开 采 量 相 比,已 超 采936.89 万m3。根 据 水 文 地 质 调 查,库 尔 楚 流 域 灌 区 已 经 形 成 了 一 个 下 降 漏 斗,均 衡 区 内 漏 斗面 积 约88 km2,东 西 长 约12 km,南 北 长 约9 km。地 下 水 超 采严 重 影 响 着 流 域 生 态,使 流 域 生 态 原 本 十 分 脆 弱 的 区 域 更 加 恶化。库 尔 楚 园 艺 场 地 区 受 地 下 水 大 量 开 采
19、 的 影 响,多 年 动 态 呈快 速 下 降 趋 势,相 邻 年 份 水 位 年 均 变 幅3.69 0.12m。3 水库运行调度分析3.1 综合利用任务对水库运行方式的要求灌 溉、工 业 供 水 对 水 库 运 行 方 式 的 要 求。库 尔 楚 水 库 的 供水 对 象 园 艺 场 灌 区 和 库 尔 勒 石 油 石 化 产 业 园 均 位 于 库 尔 楚 河出 山 口 引 水 枢 纽 以 下,灌 溉 和 工 业 需 水 量 对 水 库 运 行 有 要 求。库 尔 楚 河 流 域 经 济 以 特 色 林 果 业 的 香 梨 为 主,现 状 流 域 主 要 存在 农 业 灌 溉 季 节 性
20、 缺 水 和 地 下 水 超 采 问 题,水 库 建 成 后,计划 向 园 艺 场 灌 区 农 业 灌 溉 供 水 量 为1272.03 万m3,灌 溉 设计 保 证 率 为75%。设 计 水 平 年2030 年,库 尔 勒 石 油 石 化 产 业园 邻 近 园 艺 场 的 部 分 工 业 万 元 工 业 增 加 值 预 测 为12 亿 元,按产 品 定 额 法 计 算 得 工 业 需 水 量 为197.89 万m3,由 库 尔 楚 河 地表 水 供 水,供 水 设 计 保 证 率 为95%。水 库 从7 月 开 始 从 死 水 位蓄 水 至 正 常 蓄 水 位,利 用 汛 期 和 非 灌 溉
21、 期 余 水 解 决 灌 区 春 季灌 溉、工 业 缺 水。从 典 型 年P=75%径 流 调 节 过 程 来 看,水 库在次年2 月份可蓄至正常蓄水位。防 洪 对 水 库 运 行 方 式 的 要 求。库 尔 楚 水 库 承 担 下 游 防 洪任 务,库 尔 楚 河 出 山 口 下 游 防 洪 保 护 对 象 为 库 尔 楚 引 水 枢 纽、引 水 干 渠、园 艺 场 和30 团 居 民 区 和 耕 地,结 合 保 护 对 象 规 模、重 要 性 等 因 素,将 下 游 河 道 防 洪 能 力 由 现 状 不 足5 年 一 遇 提 高到10 年 一 遇,设 置 防 洪 库 容 为49.45 万
22、m3,采 用 防 洪 库 容 与 兴利 库 容 不 结 合 的 方 式。因 此,由 于 汛 限 水 位 即 为 正 常 蓄 水 位,故防洪对水库运行方式无要求。水 库 泥 沙。库 尔 楚 水 库 坝 址 处 多 年 平 均 径 流 量 为3056 万m3,多 年 平 均 悬 移 质 输 沙 量7.194 万t,多 年 平 均 悬 移 质 含 沙 量 为2.60kg/m3。经 计 算 库 尔 楚 水 库 库 沙 比 为121,水 库 泥 沙 问 题 不严重。水库采用拦沙运行调度方式,不设置排沙水位。3.2 调度运行方案水 库 运 行 方 式 为 水 库 在 每 年 6 月 底 运 行 到 死 水
23、 位1425m;而 后 在 满 足 下 游 各 业 用 水 的 前 提 下,蓄 至 正 常 蓄 水 位1448m,10 月 至 次 年6 月 水 库 按 照 灌 溉、工 业 供 水 要 求 进 行 下泄水量。水库调度运行图见图1,水库调度运行共分3 个区。区:灌 溉、工 业 供 水 保 证 区,灌 溉 供 水 调 度 线 以 上 形 成 该区;在 该 区 水 库 按 灌 溉、工 业 用 水 过 程 下 放,可 满 足 灌 溉 保 证 率75%、工业保证率95%。区:灌 溉 供 水 折 减 区、工 业 供 水 保 证 区,灌 溉 供 水 调 度 线与 工 业 供 水 调 度 线 之 间 形 成
24、该 区;在 该 区,农 业 灌 溉 供 水 发 生破坏,需要对灌溉用水进行打折,工业供水按用水过程下放。区:灌 溉、工 业 供 水 折 减 区,在 该 区,灌 溉 和 工 业 供 水 均发生破坏,需对灌溉和工业用水进行打折下发。4 结语在 库 尔 楚 流 域 修 建 库 尔 楚 水 库,保 障0.15 万hm2农 业 灌 溉供 水 要 求 及 库 尔 勒 石 油 石 化 产 业 园 的 工 业 供 水 需 求。库 尔 楚水 库 每 年6 月 底 运 行 到 死 水 位,从7 月 开 始 从 死 水 位 蓄 水 至 正常 蓄 水 位,利 用 汛 期 和 非 灌 溉 期 余 水 解 决 灌 区 春 季 灌 溉、工 业缺 水,在 次 年2 月 份 可 蓄 至 正 常 蓄 水 位。水 库 建 成 后,将 使0.16 万hm2农 田、果 林 得 到 适 时 灌 溉,保 障197.89 万m3的 工 业供 水 保 证 率 和 供 水 量,可 实 现 流 域 水 资 源 的 优 化 配 置,促 进 流域水资源利用、生态与灌区社会经济的可持续发展。参考文献:1 吴 萌.玉 龙 喀 什 水 利 枢 纽 工 程 调 度 运 行 方 式 研 究 J.中 国 水能及电气化,2021,12(2):3-7.收稿日期:2023-1-16编辑:雍友玉水位/m图 1 库尔楚水库调度运行图86