水利学报２００５年１２月ＳＨＵＩＬＩＸＵＥＢＡｏ增刊文章编号：０５５９—９３５０（２００５）增刊一１２７—０５东江流域水资源调度效果分析林旭钿，陈芷菁（广东省水文局，广东广州５１０１５０）摘要：２００４年是东江流域连续第三个枯水年，到２００４年１１月，东江流域下游出现了咸潮上溯、供水量不足、水质下降等问题，严重威胁了流域下游和对、深圳的供水安全。为解决东江流域的供水问题，广东省防总实施了东江水资源统一调度，本文对东江流域水资源统一调度的过程和效果进行系统分析，并提出进一步做好东江流域水资源综合利用的建议。关键词：水资源；东江；调度；分析中图分类号：ＴＶ６９７．１文献标识码：Ａ１流域概况及问题的提出东江为珠江流域的一大水系，流域面积为３５３４０ｋｍ２，全长为３７０ｋｍ，平均坡降为０．３５％ｏ。东江流域中上游已建成的大型水库有三座，分别为位于新丰江支流的新丰江水库、位于贝岭水和寻邬水汇合口下游枫树坝水库和位于西枝江支流的白盆珠水库，三大水库总的兴利库容为８２．３万立方米，控制面积占石龙以上流域面积的４２．８％。东江流域属亚热带季风湿润气候区，具有明显的干湿季节，年平均降水量在１５００～２４００ｍｍ之间，一般西南多，东北少；年内分配不均，汛期（４～９月）占全年８０％以上。２００４年是东江流域连续第三个枯水年，年平均降雨量只有１２ｌＯｍｍ，比常年偏少３成多，至１１月下旬，大部分地区已连续二个多月无透雨，致使东江各水文站水位持续下降，惠阳、博罗两控制站水位屡创历史新低，水位流量的减少导致了东江流域下游出现了咸潮上溯、供水量不足、水质下降等问题，严重威胁了、深圳、东莞、广州等地４０００多万人的用水安全。为解决东江流域的供水问题，广东省防总从１２月１０日起对东江水资源实施了统一调度。２调度方案的制定２．１需水分析东江是我省水资源承载负荷最重的一个流域，目前东江沿岸已建的５万吨以上的取水口共达２０多个，主要取水户有：东深供水、深圳东部水源、东莞水厂、惠州水厂和广州东部水厂。尽管冬春季节农业用水很少，经分析东江每天的平均取水流量仍达到１４０ＩＴｌ３／ｓ，而河道基本生态需水量为１５０ＩＴｌ３／ｓ（主要是压咸流量），也就是说，要保证河道每天的生活、生态用水，河道流量必须维持在２６０ｍ３／ｓ以上。２．２枯水径流分析东江枯水期的河道径流量主要由新丰江水库、枫树坝水库的出库流量和河源至博罗的河道区间径流三部分组成，而东江流域的多年平均雨量为１７６６ｒｒｌ３／ｓ，非汛期的１１月至来年２月份的降雨量只占全年总降雨量的１０％，所以１１月至２月的降雨对水库的蓄水量有一定的补充，但对河道区间径流补充作用不明显，这段时间的河道径流是一个退水的过程，从２０００年至２００４年非汛收稿日期：２００５－０７一０１作者简介：林旭钿，高级工程师，主要从事水文水资源管理。一１２７—期河源站和博罗站的径流过程分析可得，１１月份的区间平均径流量为１１０ｍ３／ｓ、最小径流量为９０ｍ３／ｓ，１２月份的区间平均径流量为９０ｍ３／ｓ、最小径流量为８０ｍ３／ｓ，１月份的区间平均径流量为７０ｍ３／ｓ，２月份的区间平均径流量为５０ｍ３／ｓ，３月份的区间平均径流量为７０ｍ３／ｓ。根据用水需求分析的结果，博罗站的流量需维持在２６０２．３控制站流量需求与电站调度关系分析ｍ３／ｓ以上、而且日内过程比较平稳才能满足用水的需求，但非汛期的河道径流量只有５０～１１０ｍ３／ｓ，所以为满足下游的用水需求，需从水库进行调水。东江流域目前对河道径流起调节作用的水库主要有２座，分别为新丰江水库和枫树坝水库，都是省电力部门的调峰电站，出库流量在一天内的变化幅度很大，若从出库流量过程来看是不能满足用水需要的。但从２００３年河源站（两大水库的出流控制站）、岭下站和博罗站非汛期的径流过程来看，当河源站的流量在５００ｍ３／ｓ以下时，河道的调蓄作用较大，河源站的来水到了岭下站后，过程已基本展平，日内流量的变幅比河源站减少了７６％，而上游来水到了博罗站以后，日内流量的变化已基本上不受上游来水变动的影响，过程比较平稳。从东江取水口的分布位置来看，除东部取水口是位于岭下站与博罗站之间外，其余取水口都位于博罗站以下，所以水库出库流量的日变化对下游用水没有影响。这个分析结论为调度方案的制定提供了依据，电力部门可以按三防部门给定的控制日平均流量进行电力调度，避免了用水和电力调峰之间的矛盾，使调水工作得以顺利进行。图２为２００４年１２月至２００５年４月博罗、岭下、博罗站的流量过程比较图。１２０００》ｇ＼ｏ一河源一博罗一岭下∞Ｏ∞Ｏ咖螺蚰０加ＯＯ２００４—｛１０：００２９２００９一｛２—１９０：００２００５一卜８０：００２００５一ｌ一２８０：００２００５—２－－１７２００５—３—９２００５０：００３２９２００５—４—１８０：０００：０００：００时间图１２００４年非汛期河源、岭Ｆ、博罗站流量过程线２．４调度方案的确定调度方程：Ｑ需＋Ｑ压成一Ｑ基十Ｑ枫＋Ｑ新＋Ｑ白（１）式中：Ｑ枫、Ｑ新、Ｑ自为新丰江、枫树坝和白盆珠水库的出库流量；Ｑ基为区间流量；Ｑ需为东江沿线各取水厂的取水量；Ｑ压威为压咸流量。需水量大部分为流域外调水或以污水回归，因此水量平衡不考虑回归水。根据枯水径流分析和控制站流量需求与电站调度关系分析的结果，拟订不同阶段的调度方案，第一阶段为２００４年１２月１０日至２００５年２月６日，这段时间由于已持续了一个多月滴雨未下，地下水位不断下降，分析区间径流量在６０ｍ３／ｓ至７０ｍ３／ｓ之间、比常年偏少１０％左右，为了使博罗站的流量达到２６０ｍ３／ｓ，经分析计算，新丰江、枫树坝两大水库的出库流量必须保持在１６０ｍ３／ｓ、白盆珠水库的出库流量维持在２０至３０ｍ３／ｓ之间。第二阶段为２００５年２月７日至２００５年２月１７日，由于春节用水增加，区间径流量不断减少，分析区间径流量在３０ｍ３／ｓ至４０ｍ３／ｓ之间、比常年偏少１０％，为了使博罗站的流量达到２６０ｍ３／ｓ以一１２８一上，经分析计算，新丰江水库的每日出库流量由１ｌＯｍ３／ｓ增加到１４０ｍ３／ｓ、枫树坝水库每日出库流量由５０ｍ３／ｓ增加到７０ｍ３／ｓ、白盆珠水库的出库流量维持在２０至３０ｍ３／ｓ之间。第三阶段是从２００５年２月１８日至４月１０日，这段时间是广东春雨绵绵的季节，土壤的含水量得到了一定的补充，区间径流量不断加大，分析达到６０ｍ３／ｓ至７０ｍ３／ｓ之间、比常年略为增大，为了节约东江有限的水资源，经分析计算，新丰江水库、枫树坝水库和白盆珠水库的出库流量恢复到１ｌＯｍ３／ｓ、５０ｍ３／ｓ和２０ｍ３／ｓ。第四阶段是４月１１日之后，由于我省已进入汛期，降雨量逐渐增加，因此对调度方案进行了调整，实行弹性调度方案，即在保证防洪安全和满足电网基本负荷需求的情况下，起控制作用的新丰江、枫树坝两大水库的出库流量在５０至１５０ｍ３／ｓ之间变动，使水库尽量多蓄水，实现洪水资源转化。３调度方案的实施及效果分析３．１实施情况从２００４年１２月１０日至２００５年１月２９日，新丰江水库的平均出库流量为８６ｍ３／ｓ、比调水前增加了５０ｍ３／ｓ，但与调度令的要求还差２４ｍ３／ｓ；枫树坝水库的日平均出库流量为４７ｍ３／ｓ、比调水前增加了２０ｍ３／ｓ，基本上按调度令的要求进行调度；白盆珠水库的日平均出库流量为１６ｍ３／Ｓ。从２００４年１２月１０日至２００５年１月２９日，东江的主要控制站博罗站的平均流量为１９３ｍ３／ｓ，偏离调水目标的原因主要是新丰江水库的出库流量严重偏少和木京水电站拦蓄的影响。２月７日至２月１７日，通过防总的协调和新调度通知的执行，新丰江水库的平均出库流量为１４２ｍ３／ｓ，枫树坝水库的日平均出库流量为７４ｍ３／ｓ，西枝江白盆珠水库的日平均出库流量为１６ｍ３／ｓ，三大水库均按第二阶段的调度方案进行调度；博罗站的流量迅速回升，２月２０日至４月１０日，博罗站的日平均流量达到３５０ｍ３／ｓ。４月１０日至６月１０日，新丰江水库的平均出库流量６３ｍ３／ｓ，而枫树坝水库由于接近汛限水位，其平均出库流量为１４０ｍ３／ｓ，比调度方案增大了５０ｍ３／ｓ左右。３．２效果分析不同阶段采用不同的调度方案使得东江的水资源调度初见成效，主要表现在如下五个方面。３．２．１增加河道径流量２００４年１２月１０日实施东江调水后，从２００４年１２月１５日至２００５年１月２９日，东江的主要控制站博罗站的平均流量比调水前增加了近５０ｍ３／ｓ，惠州市的水位也由调水前３．１２ｍ涨至３．４８ｍ，达到了深圳、惠州等取水口的最低取水保证水位，解决了这些地市的取水难问题，特别深圳取水口由调水前的每天只能抽水２６万ｍ３增加至调水后的９５万１Ｔ１３；２００５年２月７至４月１０日，由于新调度方案的执行和降雨的不断补充，博罗站的流量迅速增加，平均流量比第一次调度方案增加１００ｍ３／ｓ，从而彻底改变了东江河道径流不足，满足了东江沿线所有地市的用水要求。３．２．２降低了含氯度实施调水后，大部分时问各取水口的氯化物含量比调水前均有所下降，以位于东莞市石龙镇下游约１３ｋｍ处的东莞第二水厂为例，从图２可以看出，调水后的１２月２６日至２９日、２月２３日至２６日的潮期与调水前的１１月１３日至１６日的潮期相近，但原水的最大含氯度从５５０ｍｇ／１分别下降到２７９ｍｇ／１和１１０ｍｇ／１；特别是２月２５日之后，其原水氯化物最大含量基本保持在３０ｍｇ／１，彻底解除了咸潮对饮用水的影响。３．２．３改善水环境实施调水后，从２００４年１２月１９日开始，东江的水质开始好转，其中东江干流西枝江汇合口处水质由调水前的劣Ｖ类转为Ⅳ类，剑潭（以下）水质由Ｖ类转为Ⅲ类；到２００５年２月９日，河道水质进一步改善，大部份水厂的水质保持在Ⅱ～Ⅲ类之间，惠州的虾村水厂的水质更达到了Ｉ类标准，河道整体水环境质量获得了改善。３．２．４节约了水资源表ｌ为２００４年非汛期与２００３年非汛期新丰江、枫树坝两大水库的入库、出库和区间流量的比较表，从表中可以看出：１２月份，按第一阶段调度方案的要求，２００４年与２００３年相比平均每天节约２０ｍ３／ｓ；１月份，按第一阶段调度方案的要求，２００５年与２００４年相比平均每天节约２０ｍ３／ｓ；２月份，按第一阶段调度方案和第二阶段调度方案要求的平均出库流量来算，２００５年与一１２９—８０Ｏ７ＯＯ６Ｏ０５０Ｏ一博罗流量４ＯＯ一最大含氧量＾ｓ／毫ｕ一哪媛３Ｏ０｝２０Ｏｌ０Ｏ＾１／∞ｇｖ＼髓１毒姐ＯＯＯ９０Ｏ∞∞∞８０Ｏｏ７０Ｏｏ６Ｏ０ｏ５Ｏ０ｏ４００ｏ３００ｏ２０Ｏｏｌ０ＯｏＯ２００４．１２．４２００４．１２．２４２００５．１．１３２００５．２．２２００５．２．２２２００５．３．１４２００５．４．３２００４．１２．１４２００５．１．３２００５．１．２３２００５．２．１２２００５．３．４２００５．３．２４２００５．４．１３时间图２博罗站流量与东莞第二水厂的含氯度比较２００４年相比平均每天节约３０ｍ３／ｓ；而２００５年３月份，两大水库的入库流量增大，枫树坝水库的平均入库流量为８１．７ｍ３／ｓ，新丰江水库的平均入库流量为１１７．８ｍ３／ｓ，按照第三阶段的调度方案，两大水库共回蓄了１．２亿立方米的水量。也就是说，在调水的四个月时间里，共节约水资源量３亿立方米，超过全年向供水的供水量的三分之一。表ｌ２００３年非汛期与２００４年非汛期东江两大水库的特征值比较３．２．５增加了水库蓄水量东江三大水库经过四个月的调水后，三大水库的可用库容已下降到只有总兴利库容的四分之一，４月１０日采取新的调度方案后，到６月１０日，新丰江、枫树坝两大水库的蓄水量增加了１８．８６亿ｍ３。表２为４月１０日至６月１０日不同年份两大水库各要素的比较表。表２４月１０日至６月１０日水库各要素的比较４进一步做好东江流域水资源综合利用的建议通过６个月东江流域水资源的综合调度，我们得到了许多有益的启示，对今后进一步做好东江流域水资源的综合利用和管理提出如下几点建议：（１）加强流域水资源的统一管理。东江流域是广东省内一个比较完整的流域，流域面积为３万多平方一１３０一公里，其承担着流域内农业灌溉、发电、工业、生活、跨流域调水等多种任务，而近年来，由于降雨偏少、流域用水量急增，再加上东江长期超采、滥采河沙，造成了东江沿线各取水口水位持续下降，枯水期咸潮、污水倒灌等现象日趋严重，给沿线各地市群众的用水造成了一定的影响。而东江流域各水库、取水口和梯级枢纽的管理权归属不同的部门，给流域水资源的调度带来了很大的困难，应尽快建立流域水资源统一管理机制，以提高流域水资源的综合调配能力，实现水资源综合调度由应急调度向全年调度转变。（２）加强水资源的保护。由于东江的水资源承载任务很重，在３万多平方公里的流域上需要满足４０００万人口的用水需求，２００３年工业、生活污水的排放量已达到２５．９３亿吨；目前随着调水流量的增加，对改善水环境、减少污染程度、降低污染物浓度、保护饮用水安全有一定的积极作用。但是以目前博罗的流量，虽然基本能够满足东莞市用水、压咸的需要，局部河段污染仍然很严重，还达不到水功能区目标水质的要求。因此，解决东江的水污染问题是一个长期的过程，一次或短时间调水并不能从根本上解决水污染问题。要彻底解决东江流域水污染问题，根本出路还是治理污染源、规范人河排污口的监督管理，保护有限的淡水资源。（３）建立水资源监测调度综合分析系统。近年来，东江水资源短缺问题尤为突出，而目前缺乏有效的、科学的水量水质预警预测方法和监控手段，缺乏河流水量有计划地分配和旱情紧急情况下水量合理调度预案编制的有效方法，缺乏对沿岸取水的有效监督，用水计划难于落实。为了实现对东江水资源统一管理，提高东江水资源管理的技术水平，利用科学手段精确调度东江水资源，应建立东江水资源监测调度综合分析系统。５结语由于东江流域连续三年遭受干旱，特别是２００４年，年平均降雨量比常年减少了３成多，大部分地区超过四个月无透雨，使东江各水文站水位持续下降，惠阳、博罗两控制站水位屡创历史新低，最小日平均流量只有１１９ｍ３／ｓ；至２００４年１０月１日，三大水库的蓄水量只有总兴利库容的三分之一。从２００４年１２月开始，通过对东江水资源实行了跨部门的统一调度和管理，充分发挥流域水利工程联合调度的作用，实现流域水资源统一优化配置，有效地缓解了东江水资源的紧缺状况，保证了东江沿岸和、深圳的用水安全，取得了明显的社会效益和经济效益。ＡｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｉｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓｄｉｓｐａｔｃｈＤｏｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒＬＩＮＸｕ—ｄｉａｎ，ＣＨＥＮＺｈｉ－ｊｉｎｇ５１０１５０，Ｃｈｉｎａ）（ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＡｂｓｔｒａｃｔ：２００４ｗａｓｔｈｅｔｈｉｒｄｙｅａｒｏｆｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｄｒｏｕｇｈｔｉｎｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｉｎｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍＤｏｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒ．ＩｎＮｏｖｅｍｂｅｒｏｆ２００４，ＩｔＤｏｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓａｌｔｙｔｉｄｅｔｒａｃｉｎｇｕｐｔＯｔｈｅｒｉｖｅｒ，ｓｈｏｒｔ—ａｇｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｄｅｃｌｉｎｉｎｇ，ｅｔｃ．ＴｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓｓｅｒｉｏｕｓｌｙｅｎｄａｎｇｅｒｅｄｔｈｅｔＯｓａｆｅｔｙｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｆｏｒＨｏｎｇＫｏｎｇ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｃｔｓｉｎｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｒｉｖｅｒ．ＩｎｏｒｄｅｒｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｉｎＤｏｎ翻ｉａｎｇＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ，ｔｈｅＣｏｍｍａｎｄｉｎｇＨｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓｏｆｏｕｔａＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅｆｏｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆｆｌｏｏｄ、ｓｔｏｒｍａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｃａｒｒｉｅｄｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇｕｎｉｆｉｅｄｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｐｒｏｊｅｃｔｏｎＤｏｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒ．ＴｈｉｓｔｅｘｔｉｓｔＯｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｏｐｕｔｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｕｎｉｆｉｅｄＤｏｎ萄ｉａｎｇＲｉｖｅｒＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＤｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ，ａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｗａｒｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｗａｔｅｒｉｎＤｏｎ翻ｉａｎｇＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；Ｄｏｎｇｊｉａｎｇｒｉｖｅｒ；ｄｉｓｐａｔｃｈ；ａｎａｌｙｓｉｓ一１３１—东江流域水资源调度效果分析
作者：作者单位：
林旭钿， 陈芷菁
广东省水文局,广东,广州,510150
引用本文格式：林旭钿.陈芷菁 东江流域水资源调度效果分析[会议论文]
