渭河支流水量调度方案可行性探讨（李东,张学成,高亚军,可素娟）

摘 要：采用月水量调度、黑箱模式、灰箱模式等对渭河流域水量调度进行了平衡分析，结果表明：灌区用水在水量调度中应该是可调可控的，也是主要调度手段；控制用水特别是大型灌区的用水是实现支流水量调度的关键。

关 键 词 ：水量平衡;水量调度；灌区；黑箱理论；渭河

中图分类号：TV213.4 文献标识码：A 文章编号：1000-1379(2009)02-0041-02

根据黄委水量调度方案，对渭河水量除进行用水计划管理、保证省（区）界和入黄最小流量外，还要实施非汛期月调度。确定省（区）分配水量后，对调度河段进行水量平衡演算，确定各控制断面月流量指标。在实时调度过程中，根据实际来水量调整控制断面流量指标。

1 概述

1.1 渭河流域概况

渭河发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，在陕西省潼关县汇入黄河，流域面积为13.48万km2，干流全长818 km。其中：宝鸡峡以上河段为上游，河长430 km；宝鸡峡至咸阳河段为中游，河长180 km；咸阳至入黄口河段为下游，河长208 km。泾河是渭河最大的支流，流域面积4.54万km2，占渭河流域面积的33.7%，干流河长455.1 km。

渭河流域多年平均降水量为546.3 mm；地表水资源量92.51亿m3，水资源总量110.7亿m3，主要分布于甘肃和陕西境内，宝鸡峡以下区间天然来水量可占渭河流域地表水资源量64%。

根据原水利部水文司《全国水文资料目录》（1991～1995上册）资料统计，渭河流域现有雨量站533个，其中208个归黄委管辖，325个归地方管辖；现有水文站61个，其中23个归黄委管辖，38个归地方管辖。

1.2 灌区分布

渭河流域现有灌区中，面积大于6.67万hm2的有陕西省冯家山、宝鸡峡、泾惠渠和交口抽渭灌区；面积为3.33万～6.67万hm2的有陕西省洛惠渠灌区；面积为2万～3.33万hm2的有陕西省石头河、桃曲坡、石堡川、羊毛湾灌区；面积为0.67万～2万hm2的有甘肃省巴家咀电和陕西省段家峡、横水河、黑惠渠、冶峪河、清惠渠、沣慧渠、大峪、林皋灌区。

以蓄水工程为主要水源的大型灌区有冯家山（1974年开始灌溉）和石头河、羊毛湾、桃曲坡、桃曲坡、巴家嘴（1940年开始灌溉）；以无调节自流引水工程为主要水源的大型灌区有宝鸡峡（1973年开始灌溉）、泾惠渠（1932年开始灌溉）、洛惠渠（1950年开始灌溉）；抽水灌溉的大型灌区有交口抽渭（1963年开始灌溉）。

2 调度河段和控制性水文站的选取

渭河用水主要集中在泾河、北洛河以及渭河干流上。其中北洛河多年平均天然来水量为8.96亿 m3，实测径流量8.67亿 m3，其地表水多年平均耗水量仅0.50亿 m3，考虑到该支流天然来水量占渭河域天然来水量比例较小（约10%），且地表水耗水量较少、多年来无断流现象发生，可不对北洛河进行调度。又因灌区主要分布在泾河流域入渭水文站张家山以下，故选取张家山断面作为主要灌区上端控制站。

在渭河干流，选取北道至华县河段为调度河段，同时考虑张家山入流。选取北道、林家村、咸阳、张家山、华县等5个水文站为控制性水文站。由于宝鸡峡灌区取水在林家村水文站以上，退水在林家村站以下，魏家堡灌区取水在林家村至咸阳之间，泾河入汇（张家山站）和交口抽渭灌区取水在咸阳至华县河段，因此为控制省界断面流量、主要灌区取（退）水以及支流加水情况，水量平衡节点主要是北道、杨家坪、雨落坪和华县，这些站均为黄委会管辖的水文站。

3 调度河段水量平衡分析

3.1调度河段月水平衡分析

河段水量平衡分析是以水文站实测资料为基础，在计算上下断面入流、出流的差值时，考虑区间加水、取水、水库蓄水变化量以及蒸发下渗损失等区间变量，进而得出河段平衡差值。

依据1991～2000年渭河实测径流量、渠道引水量，区间加入（支流加入量有实测值的直接采用，无实测值的采用水资源评价中地表水资源加入量的比例计算，其他加入量如灌区退水、城市排水以及河道水面蒸发，水库蓄水变化量没有考虑），北道—林家村区间10年平均已控加入流量为6.9 m3/s，未控加入流量为0.7 m3/s，北道、林家村断面年均实测流量分别为18.5、19.2 m3/s（不含渠道），宝鸡峡灌区年均引水量为12.7 m3/s，计算得该河道年平衡差为5.8 m3/s。林家村—咸阳区间已控加入流量为22.0 m3/s，未控加入流量为13.2 m3/s，咸阳实测流量为60.8 m3/s，通过计算得该河段年平衡差为6.4 m3/s。咸阳—华县区间已控加入流量为57.2 m3/s，未控加入流量为5.0 m3/s，华县实测流量为125.3 m3/s，交口抽渭灌区年均引水流量为7.2 m3/s，通过计算得该河段年平衡差为9.5 m3/s。北道—华县区间计算年平衡差为21.7 m3/s。

3.2黑箱模式分析

由于渭河引、退水情况复杂，退水普遍无计量，且存在未控加入水量和傍河井开采等问题，因此采用“黑箱模型”率定平衡差值。根据1991～2000年间的统计资料，在不考虑区间其他水量，统计华县、北道、雨落坪、杨家坪等的实测值分析平衡差，结果见表1。

把各河段平衡差平均作为已控加入平衡分析，结果表明：华县站与北道、雨落坪、杨家坪实测水量之差，10年平均流量为0 m3/s，其中最大57.7 m3/s，最小-64.2 m3/s；非汛期平均流量最大48.0 m3/s，最小-45.0 m3/s；汛期最大124.1 m3/s，最小-104.5 m3/s；10年平均径流量最大18.2亿 m3，最小-20.3亿 m3。

3.3灰箱模式分析

为了更好地分析调度河段水量，把所收集到的支流（包括牛头河社棠、通关河凤阁岭、清姜河益门镇、千河千阳、漆水河安头、黑河黑峪口、涝河涝峪口、沣河秦渡镇、灞河马渡王、漆水河耀县等）水量加入水量平衡中，作为已控加入进行分析，结果见表2。

除了以上支流加入外把主要灌区（主要有包括宝鸡峡引水、泾惠渠、交口抽渭等）引水量作为已控引出水量进行分析，结果见表3。

由此可见，灌区用水在水量调度中应该是可调可控，也是主要调度手段。渭河有很多未控水量，除未控比例较大外，还有未控制引水，特别是退水没有计量，退水中渠道发电弃水所占比重相对大，另外傍河井开采也是渭河一大特色。

4 调度分析

（1）渭河主要断面控制指标。根据近年来来水、用水等资料分析，确定北道、杨家坪、雨落坪、华县等断面的最小流量控制指标分别为2、2、2、12 m3/s，近期日平均流量均达到选定指标的90％。渭河甘肃、宁夏、陕西3省（区）年度可供水量应在国务院“八七”分水方案基础上根据来水进行同比例丰增枯减。根据渭河来水预估和甘肃、宁夏、陕西3省（区）用水计划，在实时调度过程中，根据实际来水实时调整控制断面流量指标。

（2）支流调度的难点。①没有大型水利工程的调控；②支流未控河流比较多，把口站位置不能控制支流的全部面积；③支流水文站水文资料共享的机制和制度不能适应支流调度要求；④支流水资源污染加剧，水污染突发事件应急机不完善，必须加强支流水资源保护工作，保障饮水安全；⑤黄河支流用水计划管理及统计工作薄弱。

（3）支流调度的要点。①加强水文、水质监测工作，按时提供月、旬径流预报，加强黄河干流省（区）界及主要水文控制断面的流量测验，特别是低水测验；采取多种措施，努力提高测验精度，逐步实现水文资料及时共享。②控制用水特别大型灌区的用水是实现支流水量调度的关键，一方面应加快黄河可利用水量的细化工作，明晰原始水权；另一方面要加强计划管理及统计工作，根据需要对灌区引水用水进行控制或减少引耗水量，以期达到有效减缓支流断流趋势，保障河道生态用水的需要，保障枯水期能够满足水利部批复的控制断面最小流量控制指标。

作者简介：李 东（1965—），男，河南社旗人，高级工程师，主要从事水资源利用方面的研究工作。