水资源合理配置是水资源可持续利用的重要基础。为了能更高效、可持续的开发利用水资源,使人与可再生的水资源系统和谐共处,就必须依据“可承载”原则、“可持续”原则、“综合效益最大”原则对都江堰供水区的水资源进行优化配置,针对都江堰供水区的实际情况,应重点探讨研究以下几方面内容:
2.2.1 合理评估都江堰供水区水资源可利用量
都江堰供水区可利用的水源有岷江水源、供水区当地水源以及边缘山区的入境水。
都江堰供水区可利用的岷江水资源量以都江堰渠首为控制节点,上游多年平均来水量为143.2亿m3,初步计算紫坪铺水库与上游发电水库的共同作用下,岷江上游汛期难于控制的水量为17.23亿m3,下游金马河及平原水网区的神态环境用水37.01亿m3,因此在扣除汛期难于控制的水量和下游的生态用水量后,都江堰供水区可利用的岷江都江堰水资源量为89.10亿m3。都江堰供水区的西、北边缘山区计有南河、文井江、湔江、石亭江、绵远河等8条河流的水量进入本区,多年平均入境水资源量为36.5亿m3,按照倒算法初步计算都江堰供水区可利用的供水区边缘山区水资源量为14.25亿m3。都江堰供水区内的当地水资源由中小河流的地表水和平原区浅层地下水组成,其中地表水资源量为106.51亿m3,可利用量为61.58亿m3;地下水资源量37.19 m3/a,可开采量为20.06亿m3/a。
2.2.2 都江堰供水区水资源优化配置
1.合理分配不同地区不同区域的水资源量
都江堰供水区包括平原供水区和丘陵供水区,平原区用水主要靠岷江引水、当地径流及边缘山区入境水源解决;丘陵区供水靠囤蓄水库引水充囤,结合当地径流利用解决。平原区当地水源的供水方式、供水时段,边缘山区水源的开发利用方式及供水范围等,对都江堰渠首的需水要求的影响较大,而丘陵区的当地水源的供水方式、供水时段、囤蓄水库的引水时段以及平原区主要干渠的剩余输水能力都与都江堰渠首的引水需求密切相关。因此,应根据供水区的供需水现状和用水发展趋势,采用水资源系统分析理论中的最优化技术,建立以经济效益、社会效益和环境效益最优为目标,以建立需水量及工程的供水和输水能力为约束条件的优化配置模型,通过求解模型,确定近期和远期供水区的水资源在各子区不同用水部门间的最优化配置方案,提出了调整供水结构,优化配置水资源的对策措施。
2.正确处理水资源配置与生态系统的关系
随着人口的增长和经济社会的快速发展,供水区水资源状况发生了重大变化。一方面,岷江来水近20年呈逐年下降之势,减少近10亿m3,另一方面供水区用水增加近30亿m3,水资源短缺的矛盾已充分暴露出来。自1975年以来外江开始季节性断流,平原区河道萎缩,地下水水位下降,水质恶化,丘陵区洪旱灾害频繁,水土流失严重。如不引起重视,强化水资源保护和污染治理,水资源的供给将难以为继,直接影响供水区经济社会的可持续发展,因此必须重视保护与开发的统筹、大力加强生态与环境保护,将生态环境用水纳入水资源配置中统筹考虑。为逐步改善,注重水资源优化配置和节约利用,努力构建人与自然和谐发展总体格局,以实现供水区的水资源可持续利用和经济社会的可持续发展。(www.daowen.com)
3.充分利用紫坪铺水库的调节潜能
紫坪铺水库是岷江上游具有季调节能力以供水为主的控制性水库工程,紫坪铺水库的调节下泄水量直接影响内、外江(宝瓶口与沙黑总河)的引水量,如何对紫坪铺水库进行调节,对供水区的水资源配置意义重大,可采用迭代求解的算法(首先将供水区的需水推至都江堰渠首,求得都江堰供水区在紫坪铺水库的需水过程线;利用紫坪铺水库进行径流调节计算,根据水库调节下泄水量逐级推至各分片供水区各片,由新的来水过程对各片进行重新平衡计算得到新的需紫坪铺水库供水过程线,通过水库的调节又可以产生新的水库下泄水量过程;重复上述步骤直到紫坪铺水库前后两次下泄水量过程相差很小为止,此时的水量下泄过程为最优过程)。求紫坪铺水库的最优水量下泄线,进而做出水库的调度图,通过来水预报结合水库调度图对水库进行长期优化调度。
4.在紫坪铺下游修建反调节水库十分必要
除了对紫坪铺水库进行优化调度,充分挖掘紫坪铺水库的自身潜能外,在紫坪铺水库下游修建反调节水库也十分必要。目前岷江上游现已建成的太平驿、映秀湾、鱼子溪等电站,总装机共89.6万k W。在电站进行日调峰运行时,都江堰的来水在日内将出现多次剧烈波动。流量的波动不但已严重影响了都江堰世界文化遗产和国家文物保护区内的自然风貌,也对景区游客以及下游人民群众的生命财产安全带来严重威胁,在最近两三年间,就时常出现河水暴涨,生命瞬间即被洪水吞噬的悲惨事件;除此之外,紫坪铺电站的调峰运行,使得白天河水时涨时落,枯水期夜间河道完全断流,都江堰内、外江引水总干渠也无法正常引水,严重影响了都江堰水利工程各种功能及效益的正常发挥。
下游反调节水库的兴建对紫坪铺水库调峰后的不均匀来流进行日内反调节,使其充分发挥在主电网中的作用,可实现综合利用效益最优化,彻底解决上游各电站调峰造成的日内供水不均的矛盾,保证下游河道的均匀流态和内、外江渠道的正常引水,为供水区内的需水提供基本保证。因此,为确保下游人民群众的生命财产安全,保证都江堰水利枢纽的正常运用、保障都江堰供水区内的城乡安全供水,在紫坪铺水库下游修建反调节水库显得十分必要和迫切。
2.2.3 分析研究供水区的水资源承载能力
通过水资源调查评价和水资源开发利用规划可初步计算都江堰供水区内的水资源可承载人口与社会生产力能力。水资源承载能力与可持续发展是相辅相成的,通过水资源可承载能力分析,可以让我们更加清楚地了解都江堰供水区所面临的人口、资源、环境方面的现实问题。
水资源承载能力可为生产力布局提供一定依据,对区域内水资源的开发利用也将起到一定程度的约束作用,促进水资源的可持续利用。
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