丹江口调水量报告丹江口调水量报告南水北调工程是一项解决我国北方地区水资源短缺为目标的特大型跨流域调水工程。近年来，丹江口水库可调出水量规模一直是南水北调工程前期工作论证的一个重点，也是各界争论最大的问题之一。丹江口可调水量影响因素繁多，不仅与水文气象条件决定的来水量大小有关，还和丹江口水库大坝加高后库容变化、水库的调度方式、丹江口水库上游耗水量、下游需下泄水量、引汉总干渠规模等有关。一、汉江流域水资源概况一、汉江流域水资源概况汉江统称汉水，又名襄河，是长江中游最大的支流。它发源于秦岭南麓，干流流经陕西、湖北两省，于武汉市汇入长江，干流全长约 1570km。全流域面积 15. 9 万 km2。汉江干流丹江口以上为上游，长 925km，集水面积 9. 52 万 km2;丹江口至钟祥为中游，长270km，集水面积 4. 68 万 km2;钟祥至汉口为下游，长 382km，集水面积 1. 7 万 km2。（1）汉江水资源总量）汉江水资源总量水资源总量应为地表水资源量和地下水资源量相加，再扣除相互转化的重复水量。汉江流域水资源总量由全流域的河川径流量和平原区的不重复地下水资源量所组成。按1956-1998 年同步期资料统计，全流域地表水资源量为 566 亿 m3，地下水资源量为 188 亿时，两者重复水量为 172 亿 m3，水资源总量为 582 亿 m3。丹江口以上水资源总量为 388亿 m3，占全流域的 66. 7% 。丹江口以下水资源总量为 194 亿 m3，占全流域的 33. 3%。从产水模数来看，全流域为 36. 6 万 m3/km2，丹江口以上为 40. 7 万 m3/km2。（2）丹江口天然入库水量还原计算）丹江口天然入库水量还原计算在丹江口坝址下游 7km 设有黄家港水文站，1956 年以后径流资料均为实测。天然入库水量计算以黄家港实测径流为基础进行逐项还原而得，还原项目包括丹江口、黄龙滩、石泉、安康四座水库的蓄水变量，丹江口水库的库面蒸发量，陶岔、清泉沟的引水量以及丹江口以上的耗水量。据此求得 1956 -1998 年系列丹江口水库的多年平均天然入库水量为387. 8 亿 m3，频率 20%, 500, 75%, 95%年天然入库水量分别为 494. 9 亿 m3, 372 亿 m3, 289. 7 亿 m3, 194. 6 亿 m3。二、丹江口上游用水量合计二、丹江口上游用水量合计经数据分析，估算汉江丹江口以上流域不同水平年不同保证率需水量及耗水量(需水量中的回归水量仍然进入水库)。当保证率为 75%时，汉江丹江口以上流域 2010 年水平年总需水量为 43. 96 亿 m3，耗水量为 23. 06 亿 m3; 2030 年水平年需水量为 57. 45 亿 m3 时，耗水量为 28. 71 亿 m3，不同水平年不同保证率需水量及耗水量详见表 4-5、表 4-6。汉江丹江口以上流域 1990, 2000 年实际耗水量分别为 14. 22 亿 m3, 19 亿 m3，耗水量增加了 4. 78 亿 m3;分年代统计:20 世纪 60, 70, 80, 90 年代汉江丹江口以上流域平均年耗水量分别为:13. 14, 14. 15, 13. 53, 17.27 亿 m3m(见表 4-7)0 1990 到 2000 年是我国国民经济发展很快的 10 年，因此 90 年代耗水量有较大增长。2001 年到 2010 年发展速度将会有所减缓，2011 年到 2030 年会进一步减慢，且相对稳定。据预测结果，2000 到 2010 年耗水量(保证率 75%，下同)增加 4. 06 亿 m3; 2010 到 2030 年耗水量增加 5. 65 亿 3m。随着节水技术的发展与推广，2010 年以后农业的耗水量将保持稳定，工业的耗水量(本身耗水系数较小)也不会有大幅度的增加。据国民经济总体发展水平及耗水量变化趋势分析，2010, 2030水平年的耗水量预测是有一定精度的。三、丹江口水库入库水量预测三、丹江口水库入库水量预测丹江口水库天然入库水量，分别扣除 2010, 2030 水平年的上游耗水量(不含水库本身损耗)，即为 2010, 2030 水平年的净入库水量。丹江口水库净入库水量，2010 水平年约为 366亿 m3, 2030 水平年约为 361 亿 m3(见表 4-8)。四、汉江中下游用水情况四、汉江中下游用水情况（1）汉江中下游干流范围水资源供需分析）汉江中下游干流范围水资源供需分析汉江中下游干流用水范围内河道外用水对象为农业灌溉、工业、城乡生活用水(含城市环境用水)，河道内需水为航运及河道生态用水，但不消耗汉江水量。因此，水资源供需分析主要进行河道外用水的供需平衡计算，与当地径流进行平衡计算后，其缺水量从汉江取水补充。根据区域内的若干计算单元的供需平衡分析，统计水资源供需平衡缺水量。缺水量考虑全部由汉江干流补充，即需取汉江干流的水量。经平衡计算后得:现状水平年、2010 水平年和 2030 水平年多年平均需汉江干流补充的水量分别为 103. 5 亿 m3,117. 78 亿 m3, 125. 02 亿 m3。不同水平年和不同保证率多年平均需汉江干流补充的水量详见表 5-6。 （2）汉江支流及区间来水）汉江支流及区间来水汉江中下游地表水资源量多年平均为 178 亿 m3，其中中游丹江口至皇庄约 121 亿m3，皇庄以下约 57 亿 m3。由于下游受两岸堤防阻隔，直接汇入干流水量较少，因此，计算中只考虑了黄家港至皇庄的支流及其区间汇入汉江中下游的径流量，皇庄以下的径流一部分计入当地径流供水，其余按未汇入汉江干流计。经分析计算，1956-1998 年黄家港至皇庄支流及区间来水多年平均约 106. 2 亿 m3，考虑不同水平年区间耗水量的增加，预测2010 水平年多年平均来水 103. 7 亿 m3, p=85%年份来水 41. 5 亿 m3,p=95%年份来水 28. 99亿 m3; 2030 水平年多年平均来水 96. 8 亿 m3，p=85%年份来水 33. 7 亿 m3, p=95%年份来水21. 2 亿 m3。（3）汉江回归水）汉江回归水河道外的取用水量除耗掉的外，有相当部分通过地表及地下水的形式回到汉江干流下游河道内，因此计算中考虑了部分工业、城镇生活、农业用水的回归水。衡计算得出丹江口水库补偿下泄的水量要求及流量过程，以此作为丹江口水库调度的依据。以各航段要求的最小通航流量，加上河道外用水要求的水位相应的汉江流量为各河段需要干流保持的流量，分河段扣除支流来水及回归水，自下而上推算丹江口水库补偿下泄过程。为满足汉江中下游干流用水范围内社会经济可持续发展的需要，设计时按全满足汉江中下游河道外用水要求考虑。汉江中下游兴建兴隆枢纽、进行部分闸站改扩建及局部航道整治等工程，同时兴建引江济汉工程，2010 水平年、2030 水平年多年平均分别要求下泄 162. 2 亿 m3, 165. 7 亿 m3; p=85%年份为 173. 3 亿 m3, 179. 44 亿 m3; p=95%年份为 185. 0 亿 m3, 193. 7 亿 m3。各工程条件多年平均要求丹江口水库补偿下泄水量见表 5-7。五、丹江口水库可调节量五、丹江口水库可调节量丹江口水库是中线工程近期引汉的水源工程。丹江口水库可调水量是指汉江流域水资源在不同的工程措施条件下，丹江口水库按发电服从调水、调水服从生态、生态服从防洪安全的原则拟定控制水位和调度规则，基本满足汉江中下游用水要求，再对应不同的输水工程规模从汉江丹江口水库可调出的水量。影响丹江口水库可调水量的主要因素有:汉江流域水资源及丹江口水库入库径流量、丹江口水库工程规模及运用原则、汉江中下游需水对丹江口水库下泄水量的要求、输水工程规模等。具体作可调水量分析计算时主要根据不同水平年丹江口水库上游的来水，考虑丹江口水库规模及调度原则、汉江中下游工程措施及相应的需水要求、输水工程规模等因素，以旬为单位作长系列(1956. 4- 1998. 4)计算，再按年汇总统计。其分析计算框图见图 6-10。（1）丹江口水库概况）丹江口水库概况丹江口水利枢纽于 1958 年 9 月开工，1973 年建成初期规模，坝顶高程 162m，正常蓄水位 157m，相应库容 174. 5 亿 m3，死水位 140m，极限消落水位 139m，调节库容 98-102. 2 亿 m3，属不完全年调节水库。初期规模综合利用任务为：防洪、发电、灌溉、航运及养殖。根据汉江流域规划，丹江口水库 1958 年批准建设的规模为水库正常蓄水位 170m，在工程建设过程中因遭遇国家三年困难时期等原因改为分期建设，其中水下工程己按后期规模建设，水上工程也留有后期加高建设的工程措施。考虑到丹江口水库初期规模调节能力不足，为满足汉江中下游防洪和向北调水要求，2006 年 9 月，丹江口水库大坝加高工程开始实施。丹江口水库大坝从高程 162m 加高到176. 6m，加高 14. 6m，加坝后，正常蓄水位为 170m，相应库容 290. 5 亿 3m，死水位150m，极限消落水位 145m，调节库容 163. 6190. 5 亿 m3m，属不完全多年调节水库。丹江口水库后期规模的主要特征指标见表 6-1。丹江口水库按后期规模建完后，水库调节能力及承担各项水利任务的能力将有较大的改善和提高。按规划其综合利用水利任务为:防洪、供水、发电、航运及养殖。（2）理论最大可调水量）理论最大可调水量若假定调水工程规模足够大，不考虑受水地区用水需求过程，在水库调度期间，除向下游倾泄下游所需水量外，最大限度增加北调水量，实现丹江口水库零弃水量，则该最大调出水量为丹江口水库理论最大可调水量。理论最大可调水量体现了区域在一定的经济发展水平和节水水平下可调出的最大水量理论值。理论最大可调水量与降水量、上游耗水量和下游所需下泄水量有关，当不同水平年上游耗水量、下游所需泄水量发生变化时，理论最大可调水量也随之发生变化。就月一江口水库理论最大可调水量来说，若要进一步增加多年平均理论最大可调水量，则需通过改变汉江中下游地区的灌溉模式，采用节水灌溉模式，提高该地区节水水平，降低万元产值耗水量，并通过汉江渠化等工程措施，降低汉江下游地区所需丹江口下泄水量来实现理论可调出水量的提高。根据计算，丹江口水库 2010 水平年多年平均理论可调水量为 204 亿 m3(见表 6-2 ) ,约占入库水量的 55. 7%。但由于受经济技术水平的制约，要完全实现将 204 亿 m3 水量调到北方，则需修建规模巨大的渠道，投资巨大，而且和北方受水区的需水过程也不匹配，千里迢迢调来的水不能充分利用，可能造成大调水、大浪费、大污染的局面发生。 （3）推荐丹江口调水方案）推荐丹江口调水方案根据南水北调城市水资源规划汇总成果，2410 水平年河南、河北、北京、天津受水区净缺水 77. 98 亿 m3, 2030 水平年净缺水 128. 12 亿 m3。由此规划确定南水北调中线一期工程规模调水量 95 亿 m3，后期调水(2030 水平年)130 亿 m3m。按照调水规模进行匹配，选择调水量相近的方案 1 作为近期(2010 年)工程调水方案，选择如下方案作为后期(2030 年)调水方案。A近期工程调水方案近期工程调水方案该方案总干渠渠首设计引水流量为 350m3/s，加大引水流量 420 m3/s，丹江口水库极限消落水位为 145m，自流引水多年，多年平均可调水量为 103. 41 亿 m3，其中陶岔渠首可调水量为 97. 13 亿 m3。多年调水过程见表 6-5。B远期工程调水方案远期工程调水方案该方案需在一期工程的基础上扩建总干渠，渠首设计引水流量为 630m3/s，加大引水流量 804m3/s，丹江口水库极限消落水位为 145m，自流引水多年，多年平均可调水量为120. 85153. 6 亿 m3，基本可以适应北方地区 2030 年需水要求。多年调水过程见表 6-6。六、结论六、结