劉 哲，馬永勝

（陜西省水利電力勘測設計研究院，陜西 西安 710001）

1 流域及工程概況

1.1 流域概況

澽水河為黃河的一級支流，流經(jīng)韓城市中部；澽水河流域位于渭河北岸，流域內(nèi)主要河流如下：

澽水河發(fā)源于黃龍縣大嶺南麓青化川化塔，于薛峰鄉(xiāng)上景峰村后進入韓城市境內(nèi)，由東南流向轉(zhuǎn)為東北流向。在趙廉墳處匯入柏峪川水，其后又恢復東南流向。在薛峰村東匯入小迷川水，在胡凹村東匯入侯家峪水，出土門口進入平川地帶。先后又接納了板橋溝水、沙子溝水、潦水、芝水，到司馬遷祠東南匯入黃河，主河槽全長86 km，境內(nèi)流程35 km。年平均徑流量1.27 億m3，境內(nèi)徑流占29.3%，全流域面積795 km2，境內(nèi)流域面積320.5 km2。

小迷川為澽水河左岸支流，發(fā)源于黃龍山區(qū)任家溝，源頭高程1623 m，河流走向基本呈西北至東南，在韓城市板橋鎮(zhèn)薛峰村北匯入澽水河，流域面積53.2 km2，河流長度22.47 km；水庫壩址位于板橋鎮(zhèn)王坪村附近，距小迷川入?yún)R口1.6 km，壩址以上控制流域面積46.6 km2，河道長度20.87 km，壩址以上河床平均比降2.12%。

侯家峪為澽水河右岸支流，發(fā)源于黃龍山區(qū)嶺西至禹山一帶，源頭高程為1228 m，河流走向基本呈東西走向，在韓城市板橋鎮(zhèn)嶺底村西北530 m 處匯入澽水河，總流域面積40.3 km2，河流長度16.1 km；水庫壩址位于板橋鎮(zhèn)胡凹村附近，距侯家峪匯流口0.9 km，壩址以上控制流域面積34.6 km2，河道長度15.2 km，壩址以上河床平均比降2.08%。

1.2 工程概況

澽水河流域是韓城市社會經(jīng)濟中心，經(jīng)過多年水利工程建設，已形成以澽水河干流薛峰水庫為主水源、地下水為補充、“380”巖溶水為備用的供水格局。隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，中心城區(qū)用水量逐年攀升，薛峰水庫[1]供水任務也逐漸由農(nóng)灌供水為主向城市供水為主轉(zhuǎn)變，近三年城鎮(zhèn)供水量年均增長均超過14%，年均用水量已超過1000 萬m3，農(nóng)灌供水量嚴重短缺。為保護地下水環(huán)境，限制中心城區(qū)“380”巖溶水過度開發(fā)，2019年韓城市政府要求原自備水源井將逐步關閉，作為應急備用水源。進一步將供水任務轉(zhuǎn)移到主要的地表水源——薛峰水庫。為了緩解薛峰水庫日益凸顯的供水壓力，建立區(qū)域地表水源連通聯(lián)調(diào)系統(tǒng)，修建了小迷川水庫[2]、侯家峪水庫[3]作為薛峰水庫的補充水源。

4.2.1 徑流成果分析

圖1 薛峰水庫供水系統(tǒng)位置示意圖

人臉匹配技術能夠?qū)Ω鱾€交通路口進出學校的行人進行檢測，并通過人臉對身份進行識別，通常用于檢測某個人在哪里出現(xiàn)，用于考勤或者是定位嫌疑人的移動軌跡。

小迷川水庫：位于澽水河小迷川支流匯入口上游，小（1）型庫。水庫總庫容452 萬m3，興利庫容263 萬m3，淤積庫容83 萬m3，調(diào)洪庫容106 萬m3。

第三，不僅如此，數(shù)碼攝影的強大融合能力，甚至讓傳統(tǒng)二維照片的“決定性瞬間”也黯然失色。按下快門的瞬間與物體被拍攝的瞬間相吻合，銜接過去與現(xiàn)實的可能性正是基于這兩個瞬間的吻合。攝影大師布列松曾經(jīng)制造過難以計數(shù)的決定性瞬間，巴特認為這個存在過的瞬間就是攝影的本質(zhì)，斯蒂格勒認為瞬間是從一去不復返的過去中抓回真實事物，就像我們抓住“星星發(fā)出的延遲的光線”[9]18。然而，數(shù)碼攝影借由與各種超鏈接、混合媒介的結(jié)合，輕易拉長或擴大了這種瞬間，其中包括將瞬間延展為電影。它“被看作一種對時間的更有彈性的感知，未來和過去彼此交纏，與現(xiàn)在具有同樣決定性”[1]149。

侯家峪水庫：位于澽水河侯家峪支流匯入口上游，?。?）型庫。水庫總庫容323 萬m3，興利庫容161 萬m3，淤積庫容81 萬m3，調(diào)洪庫容75 萬m3。

基于上述情況，韓城市相繼規(guī)劃建設了小迷川水庫、侯家峪水庫，作為薛峰水庫補充水源，以保障中心城區(qū)及薛峰灌區(qū)未來發(fā)展用水。

薛峰水庫供水系統(tǒng)位置示意圖見圖1。

2 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

薛峰水庫建于1973 年，建設時未設置專門的生態(tài)水量下泄措施，僅以汛期難以存蓄的洪水下泄補充生態(tài)用水，導致流域水生態(tài)環(huán)境較為脆弱。為維護河道生態(tài)健康，保障河流生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，2019 年5 月5 日韓城市水務局發(fā)布《關于保障澽水河、盤河正常生態(tài)基流工作的通知》（韓水發(fā)【2019】43 號文），要求“在正常供水情況下，澽水河生態(tài)基流不能低于多年平均徑流量的15%”。

通過上述水庫群聯(lián)合調(diào)度方式研究和聯(lián)調(diào)優(yōu)化模型設計原則，按照大協(xié)調(diào)分解系統(tǒng)的理論，建立的水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度流程圖，見圖2。

表2為改善因子a對最優(yōu)值的影響。結(jié)果顯示，當其他參數(shù)不變時，隨著a的增加，N*顯著增加，m*基本保持不變，全周期期望維修費率逐漸變小。這是因為對MC實施的不完全維修效果越好，則只依靠不完全維修就能夠更好的維持系統(tǒng)運行，替換維修的需求就越小，維修費率也就會變小。

3 水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型

3.1 水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型設計

本文對澽水河流域薛峰水庫、小迷川水庫、侯家峪水庫的水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)進行整體設計，按照系統(tǒng)論的理論和方法，以大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)方式，確定其最優(yōu)聯(lián)合調(diào)度模式[4]，統(tǒng)籌考慮聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)各水庫（水源）特性，在滿足既定生態(tài)基流要求下，應對不同城鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活以及農(nóng)業(yè)灌溉需水，進行多方案綜合比選，從而使得庫群系統(tǒng)獲得效益最大化[5]。因此，澽水河流域內(nèi)水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型設計原則如下：

企業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。企業(yè)進行人工成本管理，不是為了壓低員工工資水平，根本目的是充分挖掘人員潛力，提高工作效率，有效提高企業(yè)的競爭力與生命力，促進企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

首先，聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)涉及薛峰水庫、小迷川水庫、侯家峪水庫三個獨立水源，需建立庫群聯(lián)合調(diào)度模型，進行三水庫的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度；若天然徑流滿足聯(lián)調(diào)系統(tǒng)需要時，預留各斷面生態(tài)基流，來水依次滿足生態(tài)、城市用水及農(nóng)業(yè)灌水要求，余水按照先干流、后支流的優(yōu)先順序充蓄水庫；若天然徑流無法滿足聯(lián)調(diào)系統(tǒng)需要，則依次薛峰水庫、小迷川水庫、侯家峪水庫滿足城市用水需要，然后解決農(nóng)業(yè)需水要求；在調(diào)節(jié)過程中，應充分利用薛峰水庫“徑流多、庫容大”的干流調(diào)節(jié)能力，優(yōu)先利用澽水河干流以及薛峰水庫水量，不足部分再根據(jù)“以缺定供”原則，利用小迷川水庫、侯家峪水庫調(diào)蓄，盡量發(fā)揮薛峰水庫以大帶小的龍頭水庫調(diào)節(jié)性能。

3.2 水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度流程圖

近來年隨著中心城區(qū)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，建成區(qū)范圍的不斷擴大，城鎮(zhèn)用水量逐年攀升，灌區(qū)面積受城市拓展擠壓，原北干渠、中干渠有效灌溉面積已基本喪失，設計灌溉面積由16.05 萬畝逐年減少至現(xiàn)狀約6.1 萬畝，水庫供水結(jié)構發(fā)生了較大調(diào)整，供水能力不足的問題日益凸顯。

生態(tài)需水：生態(tài)基流按水庫壩址處下泄多年平均天然徑流量不低于15%推算。

圖2 澽水河流域水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度流程圖

4 澽水河流域水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度計算與分析

4.1 生態(tài)基流要求

按照《通知》要求“在正常供水情況下，澽水河生態(tài)基流最低不能低于15%”，滿足北方河流生態(tài)基流要求為河道天然徑流量的10%～30%相關規(guī)范要求。薛峰水庫壩址處調(diào)節(jié)時段1975 年～2015 年共40 年內(nèi)多年平均徑流量為5916 萬m3，河道生態(tài)基流量為0.282 m3/s；小迷川水庫、侯家峪水庫壩址處生態(tài)基流分別為0.021 m3/s、0.015 m3/s。

4.2 水庫供水能力分析

我長期坐著工作，腰酸背疼不說，還有輕微失眠癥，體力也不斷下降。有次，我去體育館鍛煉，教練指著旁邊“蹲”著的阿姨對我說：“你也試試吧！”

依據(jù)徑流分析，薛峰水庫壩址流域在一般平水年（P＝50%）、一般干旱年（P＝75%）和特大干旱年（P＝95%）情況下，年來水量分別為3653 萬m3、2307 萬m3和1952 萬m3。從1975年～2015 年40 年天然徑流量過程中扣除壩址上游生活、生產(chǎn)耗水量后，則規(guī)劃水平年壩址斷面設計入庫水量為5916 萬m3。按照同樣的水文分析計算方法，小迷川、侯家峪水庫壩址多年平均壩址處天然入庫徑流量分別為431 萬m3、320 萬m3。

此外，由于上述各水庫壩址取水斷面上游、未規(guī)劃其它水利工程，可不考慮上游用水要求。因此，不再進行扣水計算，規(guī)劃水平年設計入庫水量即為壩址天然徑流量。

薛峰水庫：位于澽水河干流，是韓城市唯一一座以農(nóng)田灌溉和城市供水為主，兼防洪、攔泥綜合效益的中型水庫，總庫容4360 萬m3，設計供水能力4000 萬m3，設計灌溉面積16.05 萬畝。興利庫容3024 萬m3，防洪庫容240萬m3，已淤積庫容396 萬m3。

4.2.2 對象需水量

基于以上討論，本文重點考慮抗滑樁受荷段底端的土拱跨中前緣M點的三向應力狀態(tài)。其中，M點水平面內(nèi)的應力為σx和σy，σx為樁后土拱拱頂處的軸向壓應力，σy為樁側(cè)土拱對樁后土拱的反力，豎向應力σz可由受荷段底端的土體自重應力算出，因此，M點三向應力表達式為：

任意隧道與赤道面的唯一區(qū)別在于，赤道面隧道物體的起始點為(R,0,0)，而任意隧道的起始點可設為(Rcosθ,0,Rsinθ)。兩者的運動方程是一樣的，接下來我們將對其進行討論。

城市需水：韓城市第二水廠供水水源為薛峰水庫，設計能力為5 萬t/d。

灌溉需水：薛峰水庫灌區(qū)現(xiàn)有效灌溉面積6.1 萬畝。毛灌溉定額為151 m3/畝，灌溉水利用系數(shù)0.60，灌溉需水量為921 萬m3。

4.2.3 水庫群聯(lián)合調(diào)度供水量

優(yōu)先滿足三個水庫各自壩址下游多年平均徑流量15%河道生態(tài)基流；其次滿足生活、工業(yè)用水，時段保證率不小于95%控制；再次為農(nóng)灌需用水，灌溉保證率不低于50%。三水庫調(diào)節(jié)起調(diào)水位為均為死水位，調(diào)節(jié)時段為月，起調(diào)月份為1975年7 月，調(diào)節(jié)末時段為2015 年6 月，進行時段閉合循環(huán)調(diào)節(jié)計算。成果見表1。

表1 澽水河流域水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度前后結(jié)果對比分析表單位：萬m3/a

（1）對于生態(tài)基流，原設計方案由于薛峰水庫在20 世紀70 年代設計時未設生態(tài)放水口、也沒有生態(tài)放水任務，小迷川水庫、侯家峪水庫設計時預留了10%生態(tài)基流，其生態(tài)下泄水量分別為：13.7 萬m3、7.96 萬m3；庫群優(yōu)化調(diào)度方案中，薛峰水庫壩址處保障生態(tài)基流的下泄水量700 萬m3，小迷川、侯家峪水庫壩址處年下泄生態(tài)基流水量分別為：50 萬m3、35 萬m3，三庫合計生態(tài)下泄生態(tài)基流水量為785 萬m3，較原設計方案增加762 萬m3。

（2）對于城市供水，薛峰水庫近三年平均城市供水量1113 萬m3，小迷川、侯家峪水庫設計城市供水量分別為：48.9 萬m3、65.5 萬m3，因此原設計方案下三水庫合計城市供水為1228 萬m3，對應的城市供水保證率僅84.1%，不滿足城市供水要求；通過庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，庫群組成的聯(lián)調(diào)系統(tǒng)合計城市供水量1620 萬m3，時段保證率95%，滿足規(guī)范要求，城市供水量增加量約392 萬m3。

（3）對于農(nóng)業(yè)灌溉，薛峰水庫現(xiàn)狀近三年實際灌溉農(nóng)灌供水量約為357 萬m3，小迷川、侯家峪水庫設計農(nóng)灌供水量分別為：155.7 萬m3、63.6 萬m3，因此三水庫合計農(nóng)灌水量為577 萬m3，灌溉保證率達到62.7%。在聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度情況下，聯(lián)調(diào)系統(tǒng)雖然農(nóng)灌供水量減少為383 萬m3，但其供水保證率未有較大降低，農(nóng)灌年保證率51.6%，仍能滿足規(guī)范要求灌溉50%的年保證率。

逐漸摸索到梅賽德斯-AMG G 63 先型特別版在高速公路上巡航的技巧之后，我們開始真正享受起它所具備的奔跑本領。在車流更為稀少的國道上，它總會用其頗具感染力的發(fā)動機轟鳴聲和排氣嗓音向路人證明著自己存在的意義，而與其沉重車身不太相配的過彎時速也在向我們努力表達著它在公路上的價值。

5 結(jié)論

本文從協(xié)調(diào)澽水河流域生態(tài)用水要求、提升水資源供給側(cè)的安全保障能力出發(fā)，通過建立流域內(nèi)庫群連通聯(lián)調(diào)系統(tǒng)，采用合適的優(yōu)化計算方法，確定合理的流域水資源開發(fā)利用方案，優(yōu)先保障河道生態(tài)基流、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)及農(nóng)灌用水，合理調(diào)配水資源，取得了較為顯著的效果。