图1 湖北汉江流域各水电站分布图
图2 各水电站多年平均流量图
图3 各水电站多年平均流量柱状图
汉江流域梯级水电站水库群的主要参数包括各水库的多年平均流量、正常蓄水位、防洪限制水位、死水位,以及各电站的装机容量、保证出力、出力系数、最大过机流量、多年平均发电量和区间入流、水位库容曲线、尾水水位流量曲线等,其中出力系数、区间入流采用资料推求和经验相结合的方式获得,其主要参数见表1
汉江中下游主要支流基本情况
汉江流域水资源调配策略的深度剖析
汉江流域,作为典型的亚热带季风区,其气候特征表现为温和湿润,多年平均降水量在700至1800毫米之间,且自上游至下游呈现递增趋势。该流域多年平均年径流量高达474亿立方米,显示出其水资源的丰沛性。然而,年内分配不均的问题尤为突出,特别是5月至10月期间,径流量占据了全年的约75%,而年际间的变化亦相当显著,使得汉江成为长江各大支流中径流量变化最为剧烈的河流之一。
在如此丰富的水能资源背景下,汉江流域蕴藏着高达1083万千瓦的水能理论蕴藏量,技术可开发的装机容量则达到了817万千瓦,凸显了其在能源开发方面的巨大潜力。
针对汉江流域水资源的这一特性,若计划将丹江口以上区域的水资源全部调往黄河流域,以满足其用水需求,那么对于汉江中下游的用水保障,跨时间调水策略便显得尤为重要。该策略通过高效利用水库库容与抽水蓄能技术的有机结合,实现了水资源的低成本跨时段调配。在现有水库库容的基础上,结合引江补汉工程,中下游地区完全有可能实现自产水的自给自足。
尤为值得注意的是,汉江下游的160亿立方米生态用水需求,在跨时间调水策略的实施下,同样能够以极低的成本得到满足,从而确保了流域生态系统的健康稳定。
然而,随着汉江流域水资源开发利用程度的不断提升,特别是南水北调中线工程的深入实施,汉江中下游的水资源量和环境容量正面临着前所未有的挑战。近期,丹江口水库每年向黄河流域调水的规模已达到40亿立方米,而远期规划更是将这一数字提升至95亿立方米,接近汉江年径流量的七分之一。这一变化无疑将加剧汉江中下游水资源的紧张局势,对环境容量构成进一步压力。
在此背景下,跨时间调水策略的主力军——丹江口水库每年的洪水资源——显得尤为重要。通过科学规划与管理,找到一个能够存储80亿立方米洪水的地方,将成为解决这一问题的关键。具体而言,可以考虑将存储任务分散至三处:丹江口水库在保障南水北调供水的前提下,超额存储部分洪水;同时,在南河、北河等流域内建设或优化水库设施,利用库容一分为二的方式,新增40亿立方米的洪水储存能力。这样的布局不仅能够有效缓解汉江中下游的水资源压力,还能够提升整个流域的水资源调配效率与管理水平。
如下
上图通过在丹江口水库内建两座大坝,将丹江口水库分为汉江水库,丹江水库。
汉江水库可以存储上百亿立方米洪水,下游干旱可以排放到下游。放空之后汛期再蓄水。也可以通过抽水得方式调配到华北平原。
只要南水北调中线通道足够大,是可以将汉江丹江所有水资源调配到华北平原。。
而汉江下游建立航道水库。可以实现用水调节。
汉江中下游各城市江段最小生态环境需水量
上表中,参考多年数据知道,最近几年每年超过400亿水资源从丹江口排出,实在是浪费。