漓江上游水库连通研究

2019年第2期

DOI： 10. 3969/j. issn. 1672-2469. 2019. 02. 001

漓江上游水库连通研究

肖振荣\\张永锋\\王绍旭\\蒋杨明\\黄平2

(1.桂林市水利电力勘测设计研究院，广西桂林1001; 2.桂林市水利局，广西桂林1001)

摘要：漓江流域水资源开发利用程度已经达到了极限，但由于水资源分配不均，洪水灾害和水资源紧缺的问题依 然严重。文章提出了四个单一水库进行连通方案，分析了流域水资源最大化利用的可行性，达到了提高流域水资源利用的目标。

关键词：水库连通；水资源；效益最大；风险最小 中图分类号：TV213

文献标识码

：B

文章编号：1672-2469(2019)02-0001-04

1概述

坝址以上集水面积314km2，占陆洞河流域面积的 948。黄柏江、川江在司门前与陆洞河汇合，川江 水库坝址选择在溶江镇司门村滑石堰以上约500 m 的川江峡谷出口处，坝址以上集水面积127km2, 占川江流域面积的95. 58。

小溶江在大溶江镇下游2km汇人漓江，小溶 江水库坝址选择在溶江镇马口岭以上约2km的小 溶江峡谷出口处，坝址以上集水面积260km2，占 小溶江流域面积的978。

甘棠江发源于灵川县最北端九屋镇与龙胜县交 界的才喜界的大虎山南坡，甘棠江为地处广西东北 部南岭山脉南侧的暴雨中心，共有11条支流汇人， 青狮潭水库建成后甘棠江分成上下游两段。青狮潭

水库为大型水库，控制流域面积474km2，占甘棠 江流域面积的62. 08。青狮潭水库总库容6. 0亿

漓江是贯穿桂林市的主要河流，是桂林山水的

精华，漓江流域桂林市以上集水面积为2762km2。 为了提高桂林市区防洪能力和给漓江枯水季节补 水，漓江上游建有青狮潭、斧子口、川江、小溶江 四座大中型水库，总集水面积1181km2，占漓江桂 林以上总集水面积的42. 8%。

漓江流域水资源开发利用程度较高，在一定程 度上解决了桂林市防洪、灌溉、漓江补水的任务。 由于漓江流域径流年内年际分配极不均匀，且漓江 上游各水库运行，每年都存在调度上“水多” 和“水少”的问题，各个水库多则溢流、少则装不 满，降低了桂林城市供水、漓江旅游用水及漓江生 态环境保护用水的保证率。

为充分利用漓江水资源，本文通过收集青狮潭 水库实际运行的历年数据，并结合斧子口、川江、 小溶江水库进行研究，提出四库连通方案，实现流 域水资源的统一蓄泄、合理配置与利用，最大程度 上达到防洪与洪水资源化的统一，使水资源风险最 小化、效益最大化，对保障桂林市社会经济可持续 发展具有重大意义。

m3，

调节库容3.68亿m3,水库正常蓄水位225m，死水 位204m，具有多年调节性能。1960年基本建成并 开始投人运行，原设计是一座以灌溉为主，结合发

电等综合利用的大型水利工程，1986年被选为漓 江一期补水工程的水源工程后，水库增加了向漓江 补水及防洪功能。2001年自治区水利厅批复水库 开发功能调整为城市供水、农业灌溉、城市防洪、 漓江补水、水力发电和生态环境调节等六大功能。 青狮潭水库运行近50年来，为桂林市的社会经济 发展发挥了巨大作用。

&

& 1

概况

流域概况

漓江是珠江流域西江水系桂江上游河段的通 称，主要支流有黄柏江、川江、小溶江、甘棠江 等。陆洞河是漓江干流源头段，斧子口水库坝址选 择在陆洞河梅子岭下游0.8km处的斧子口峡谷，

收稿日期：2018-09-14

作者筒介：肖振荣（1952年一），男，教授级髙级工程师。

2019年第2期

水利规划与设计规划战略

水资源特点及开发利用现状漓江流域地处越城岭南麓，由于越城岭山坡的 阻挡作用，陆洞河及漓江右岸支流川江、小溶江、 甘棠江是桂林市暴雨洪水的主要来源地，而漓江左 岸支流黄柏江、灵渠、淦江则由于海洋山的焚风效 应，降水量小很多。从多年等值线图可以看出，漓

江右岸支流多年平均降水量在2200 ~ 2600mm之 间，是广西暴雨中心之一，而漓江左岸支流降水量 多在1800 ~ 2000mm之间，且由于地势低平，难以 形成较大规模的洪水。

桂林市的城市供水、漓江补水等水资源的利用 主要依靠漓江上游干支流来解决，根据漓江上游水 资源分布特点，目前在漓江上游陆洞河、川江、小 溶江、甘棠江均已建成控制性大中型水库，剩下的 漓江左岸支流要么是水资源占比权重不大，要么是 不具备建设条件，基本上没有开发的可能。因此， 流域内水资源开发利用已经接近极限，要想继续增 加水资源的开发，单靠流域内增加水利工程的方式 几乎不可能。

各水库基本情况见表1。

表1

漓江上游控制性水库特性表序号

项目单位

青狮潭斧子口川江小溶江水库

水库

水库

水库

水位校核洪水位m

230.80270.93275.17270. 50设计洪水位m227.82268.00275.00268.00正常蓄水位m225. 00267.00274.00267.001

死水位m204. 00226.00230.00221.00发电水位m210. 00237.00244.00234.00汛期水位m224. 202.4263.31255.00防洪髙水位

m226. 00

268.00

275.00

268.00

库容总库容\"校核洪 6.02. 060.97871. 63水位以下）

亿m3

2

防洪库容亿

m3

0. 5120. 0.4200. 2调节库容亿m33. 721. 650.1. 39死库容

亿m3

0.470. 0920. 03460.0673库容系数0.450. 2750. 332

0. 281

4

调节特性

多年调节

年调节

多年调节年调节

3漓江流域水资源开发利用存在的问题

流域水资源开发利用程度不一致

从资料可以看出，除了青狮潭水库所在甘棠江• 2 •

流域以外，其余主要支流开发利用程度都达到了 908以上，而青狮潭水库总库容却大于其余三个水 库总库容之和。按照单位面积总库容的比较来看， 青狮潭水库为126万m3/km2。而斧子口、小溶江、 川江分别为65.6万、77.2万、62%万

m3/km2,

而以上流域的降水量基本处于同样水平。陆洞河、 川江、小溶江流域开发程度较大，而水资源利用效 率却远小于青狮潭。所以斧子口水库、川江水库、 小溶江水库汛期仍然有大量弃水，洪水资源没有充 分利用，洪水对下游及水库本身仍然存在较大威

胁。如2017年8月14日，小溶江水库刚建成运 行，小溶江流域发生了一次超过100年一遇的洪水 过程，洪峰流量2870m3/+直接导致小溶江水库 几乎漫顶，造成下游损失惨重，而青狮潭水库建成 运行几十年来，很少实现正常蓄水位蓄水。

3.2流域水资源丰枯不均，季节性缺水问题仍然

严重

流域内多年平均流量138m3/s，而908最枯月 平均流量仅为11. 20m3/+由于工业及城市生活用 水日保证率要求较高，因而在枯水期极易出现水资 源短缺现象。桂林市目前城区供水主要从漓江取 水，枯水期由于来水少，水位低，水质下降，自来 水厂不能按设计能力抽水，有过水厂停水的历史； 近期如2018年3月初，由于枯水期水量少，漓江 水质降低，自来水公司被迫加大消毒药剂用量，导 致桂林市饮用水异味长达半个月之久，市民一片恐 慌，而该现象是在桂林市上游水库已经建设完毕， 除了斧子口水库以外，其余水库均已经发生作用的 前提下发生的。

3.3青獅潭水库库容没有充分利用

根据《桂林市青狮潭水库水资源综合利用总体 规划报告》（以下简称《规划报告》％，青狮潭水库的 任务依次为城市供水、灌溉、城市防洪、漓江补 水、发电。从现状运行条件来看，即使没有城市供 水任务，库区内水资源要完成现有任务已经非常吃 力。2018年年初，由于漓江水量下降，水质变差， 一度引起桂林市城市供水慌乱，但全年青狮潭水库 几乎没有弃水。 而根据《规划报告》要求， 青狮潭 水库在水位226. 0m情况下，需向桂林市日供水 84万

m3,根据《桂林市水资源综合规划报告》，就

算建设长塘水库，西城区的供水由长塘水库承担， 桂林市区仍然需要由青狮潭水库供万m3/日的 用水量，城市供水还需要青狮潭水库提供将近

规划战略水利规划与设计

2019年第2期

! 4亿7的库容量。根据《规划报告》，青狮潭水 库需供水总量为6. 93亿m3 #

青狮潭水库坝址以上

天然来水总量8. 45亿

m3，青狮潭水库承担的任务

与流域天然水资源量的占比高达528，还需扣除 汛期部分洪水的弃水，因此仅靠青狮潭水库流域本 身水资源显然难以解决问题。

另一方面，青狮潭水库现状运行在维持225m 水位情况下仍然具有较大空余库容，根据青狮潭水 库多年运行实际资料统计，在I960年建成运行至 今的58年月平均水位中，汛期、非汛期水库水位 达到防洪水位和正常蓄水位的月份仅4个月， 水库月蓄满率仅0. 78。因此，青狮潭水库存在流 域水资源开发量过大，库容没有充分利用，综合利 用总目标没有实现等多项问题。

(4

各流域单独开发，没有形成总体布局

漓江上游流域开发时候没有从流域时空分布不 均的特点统一考虑，以致于各个流域单独开发，没 有形成总体布局。从历年降水情况来看，漓江流域 很难全流域普降暴雨，降水在地域上不均衡性明 显。而现状上游四个水库各自溢洪、各自蓄水，相 对于流域上游的三个水库来说，汛期存在大量弃 水，洪水风险依然较大，如2017年8月小溶江流 域发生大洪水，而其他支流则发生一般洪水，水库 没有蓄满，这种特点为水库间水资源综合调剂提供 了极为有利的条件。

3.5其他问题

单库由于库容，在流域水资源分布丰枯不 均的情况下单独运作效率不高，还会带来下游生态 问题，其灵活性和容量方面也都没有多库联合调节 好；由于流域降水洪水的时空不均匀，单库运作水 资源不均衡的问题很突出，2017年汛期桂林市洪 水位一度达到147. 14m，造成漓江流域巨大的经济 损失，而到了非汛期，漓江水位下降，水质变差， 桂林市仍然出现水资源短缺的现象。

4漓江流域水资源开发研究的初步设想

4.1基本情况

目前，漓江上游四座水库已向漓江补水，基本 可满足桂林市城市建设及社会经济发展、漓江水环 境保护、旅游景观、旅游通航等方面对漓江补水的 最低要求，但由于各库是运行，仍存在多则溢 流、少则装不满的问题。斧子口、川江、小溶江水 库主要承担防洪及补水任务，汛期弃水较多，而青

狮潭除承担防洪补水任务外，还承担灌溉及城镇供 水任务。从桂林是近几年水库运行实际效果来看，

桂林市水资源短缺的问题依然存在， 城市供水水量 没有来源，而漓江上游再开发建设水库已经不可 能。因此，增加桂林市水资源的唯一出路要么跨流 域调水，要么在已建四座水库的基础上，进一步挖 掘现状水资源潜力。

为充分利用漓江水资源，使得漓江水资源开发 能够达到风险最小、效益最大，本文从流域水资源 现状存在的问题出发，提出将上游新建的三个水库 连通，然后和青狮潭水库再统一连通的方案。

通过以上四库连通，使四库变成实际一库，充 分利用各水库空余库容进行调剂，可实现漓江水资 源风险最小、效益最大这一目标。具体的连通思路 见表2。

表2

连通线路方案略表

连通水库连通位置

连通髙程/m连通长度/6m斧子口-川江六洞河升坪-川江坝址260左右8.2川江-小溶江

川江坝址-小溶江杉树坪

260左右10. 8小溶江-青狮潭小溶江方坪-青狮潭石洞

255左右

10.5

4.2可行性研究

通过隧洞将漓江上游四个水库进行连通，充分 利用流域水资源时空分布不均及水库库容差，进行 流域水资源统一调配，实现流域水资源最大化利 用。具体方法是利用青狮潭水库建库后几十年实际 运行的资料，结合漓江上游新建三座水库来水过程 进行调节计算，计算结果表明这种方法在漓江上游 运用是可行的。

(1 %现状运行情况下，青狮潭水库利用空余库 容多年平均可以额外增加的用水量理论值达到3. 846亿

m3，增加用水量占到兴利库容的1048，

相当于增加一个大型水库。

(2%三个水库多年平均弃水量6.688亿

m3，在 维持青狮潭水库现状运行情况下，青狮潭水库可以 接纳2.02亿m3，占青狮潭水库兴利库容的比为 558。其中，平水年1990年弃水5. 145亿m3，青

狮潭接纳水量0.995亿

m3，效率198 $

丰水年

1994年弃水8. 57亿m3，青狮潭接纳水量2. 035亿m3， 效率248 $枯水年1986年弃水3. 635亿m3，青狮

潭接纳水量2. 627亿

m3，效率728。枯水年补水

量较大，补水效率明显高于丰水年。

(3 %在增加青狮潭水库用水的情况下，按照日

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水利规划与设计规划战略

用水增加70万7计算，青狮潭水库可以接纳

2. 185亿7#比现状运行情况下增加0. 16亿

m3,

于在不改变现有四座水库容量的前提下，新建一座

大型水库，新增加的水量达到2.02亿m3,而根据 方案初步估计，其投资仅相当于一座小型水库，效 益费用比巨大。

(2) 提高了防洪协同能力，洪水资源化后减轻 了下游防洪压力，具有较大的社会效益。四库连通

一方面反映了青狮潭水库的本身调节能力较大，用 水量增加通过本身调节可以增加一部分，另一方面 也反应了在三个水库补水情况下，用水量的增加与 青狮潭水库规模的相关性不大，改变调节方式增加

后，通过平衡调度，使四库防洪演变成实际一库型 用水的效益明显。

式运行，四库承担风险远低于一库各自承担洪水风 (4) 根据每年调节情况计算，丰水年1990年三

个水库弃水量6. 236亿m3，青狮潭水库维持现状 运行情况下可以接纳水量1.55亿

m3,

补水占比弃

水258，比按照年调节计算多补水量0.55亿m3。

青狮潭水库增加日用水70万m3的情况下，青狮潭

水库可以接纳水量1. 56亿

m3。

(5)

根据每年调节情况计算，平水年1994年三

个水库弃水量9.412亿m3，青狮潭水库维持现状

运行情况下可以接纳水量2. 396亿m3，补水占比 弃水258，比按照年调节计算多增加用水量0.36 亿

m3。青狮潭水库日增加用水70万m3的情况下，

青狮潭水库可以接纳水量2. 40亿m3。

(6)

根据每年调节情况计算，枯水年1986年三

个水库弃水量4. 34亿m3，青狮潭水库维持现状运 行情况下可以接纳水量2. 171亿

m3,

补水占比弃

水508，比按照年调节计算少补水量0.46亿

m3,

主要原因为6月份按照多年调节计算的水位降低 了，多年调节的可接纳水量增加。青狮潭水库日增

加用水70万m3的情况下，青狮潭水库可以接纳水 量 2. 18 亿 m3。

(7) 根据多年调节情况和年调节情况对比，多年调节情况下三个典型年平均可增加用水量1.

亿

m3,年调节情况三个典型年平均可增加用水量

2.04 亿 m3。

因此，在不建设新水库的情况下，仅仅通过水 库连通，将流域水资源统一调配即可实现新建一座 大型水库的作用；同时，从各个水库运行水位及各 库地理位置及高程条件来看，水库之间连通在技术 上也是可行的；此外，洪水资源化后，还有巨大的 防洪效益。

5结论

根据漓江流域内水资源分配具体情况结合水库

特点，采取工程措施将四个水库进行连通，具有较 大的经济和社会效益。

(1)将上游剩余库容补充下游不足库容，相当

• 4 +

险，减低单库运作洪水或大或小的毛病，保证沿江 两岸尤其桂林市洪水安全，具有较大社会效益。

(3) 利用丰水期的流量补充枯季，改善了生态 环境，对流域生态环境改善很大。四库连通后，平 衡调度各库需水量，使水库库容有效利用，避免各

库执行蓄水带来多则溢流、少则装不满的问题，达 到水资源利用最大化。(4) 工程量小，投资小，对生态环境影响小。 无论是相对于新建水库，还是跨流域调水，仅仅通 过隧洞实现水库间水资源调度，从根本上来说，省 掉了建库的费用，工程量和投资相对于新建工程来

说省掉了大头，是节省的。(5) 因为为连通工程，绝大多数在地下，社会 影响较小，且从环境保护的角度看，隧洞建设不占 用耕地、不破坏地表，对周边扰动有限，对生态环 境的影响相对来说要小很多。

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