1.需水量根据经济社会发展指标和各类用水定额,测算得汉江中下游干流供水范围内多年平均年需水量见表下。
汉江中下游干流供水范围供需平衡 单位:亿m3
汉江中下游干流供水范围划分成各不相同的小区,各小区内分片、分时段进行需水量和当地可供水量的供需对口分析,得现状、各小区的缺水量按全部由汉江干流补充,求得相应水平年需引汉江干流补充的水量。
详见下表
丹江口水库补偿下泄过程设计。
汉江中下游河道现状工程条件下,大型自流灌区正常取水需要汉江水位达到一定高程,即必须维持相应的流量。如罗汉寺闸要达到设计流量120m3/s时要求汉江流量不能小于1500m3/s;兴隆闸设计引水40m3/s时要求汉江流量不小于1260m3/s;泽口闸设计引水150m3/s时要求汉江流量不小于1245m3/s;谢湾设计引水40m3/s时要求汉江流量不小于1750m3/s;东荆河灌区在汉江流量达880m3/s时才开始进水。为了在调水同时,满足或改善中下游的用水条件,规划在汉江中下游安排相应的工程措施。
共考虑了四种工程措施,分别计算各种方案需要丹江口水库补偿下泄的过程:
①汉江中下游维持现状工程条件;
②汉江中下游兴建兴隆水利枢纽、沿岸部分闸站改扩建及局部航道整治;③在上述工程基础上增建引江济汉工程;
④再增加全部梯级渠化。
2.河道外用水要求汉江中下游沿干流共有城镇水厂和工业自备水源216座,农业灌溉引提水闸站241座,总引提水能力约1060m3/s,总装机容量约10.3万kW。较大的灌区有罗汉寺、兴隆、谢湾、泽口、三河连江灌区以及东荆河灌区(从汉江的分流河道东荆河取水)。在进行长系列计算时,由各闸站需引汉江水的过程从闸站水位-流量关系曲线上查得各闸站取水对汉江干流水位的要求,再按不同的汉江中下游工程条件将水位转换为对流量的要求,一并考虑在需丹江口水库下泄的过程中。
3.河道内用水要求河道内用水主要包括环境用水及航运用水。
4.支流及区间来水汉江中下游地表水资源量多年平均约为179亿m3,下游受两岸堤防阻隔,直接汇入干流水量较少,因此,计算中仅考虑黄家港至皇庄段支流汇入汉江干流的水量。经分析计算,1956—1997年丹江口至皇庄区间的各支流来水量年均约106.2亿m3,扣除各水平年的耗水量,预测2010水平年、2030水平年支流来水年均103.7亿m3、96.8亿m3。
5.回归水 汉江中下游两岸河道外引走的水量除部分消耗外,相当部分通过地表及地下水的形式回到汉江干流河道内。火电用水为贯流式取水,大部分回到汉江干流,回归系数取0.9;一般工业和生活用水在钟祥以上大部分回到汉江干流,回归系数取0.8;钟祥以下回到汉江干流的量较小,回归系数取0.55;农业灌溉用水回归系数取0.175。
丹江口水库补偿下泄过程设计采用流量平衡法,按前述条件以旬为单位由下而上,逐片累加需汉江补给的流量,逐段扣除上游断面的回归水及相关断面的支流来水,即得到需要丹江口水库下泄的水量。汉江中下游兴建不同的工程条件下,要求丹江口水库补偿下泄的水量也将不同。
各工程条件多年平均要求丹江口水库补偿下泄水量见表
从上述结果可知,汉江中下游工程对丹江口水库下泄水量有显著影响。以2010年为例,单纯从需要补充的水量来看,丹江口水库年均只需下泄151.1亿m3水量(表9-3-1)就可以满足汉江中下游地区的需要,但如果汉江中下游河道维持现状,则丹江口水库需要下泄270.6亿m3的水才能满足要求,即44%的水量仅仅为了维持取水的水位和航运需要的水深,这还不包括南河、蛮河、唐白河三大支流汇入干流的近100亿m3水量。如果建设兴隆枢纽和引江济汉工程,并对部分沿江取水闸站改造,对航道进行整治(即4项工程),则需要丹江口下泄的水量为162.2亿m3,比不新建工程减少40%。
另外,如果不建引江济汉工程,需要丹江口下泄的水量为218.1亿m3,比建引江济工程增加26%。因此,引江济汉工程可以显著减少汉江中下游地区需要丹江口水库下泄的补充水量,这对于增加可调水量、改善北调水过程及汉江中下游生态环境是非常有益的。