２０１ １年第１２期江苏水利 我省引长江水量分新 万晓凌 董家根 陆小明 仲兆林胡金龙 长江是我国最长的河流，江苏省 处于长江流域的下游，省界以上总流 域面积达１６０多万ｋｍ：，是江苏省面 积的１６倍，承受了上游１７个省（区） 的径流，丰沛的长江水量，是江苏省 水资源的重要来源。 江苏通过众多较大的引水工程，多 年平均引江水量为１３０．７亿ｍ３，但是占 本地水资源量仅为０．３８，有很大供水潜 力。笔者拟通过对近期引江水量的规律 分析，尤其是三峡工程、南水北调东线 工程、引江济太等水利工程运行后，研 究新的长江水量分配规律，对引江水量 进行定『生和定量分析，为水资源开发利 用、计划用水和调配水源等提供参考。 １推流方法 江苏沿江口门有１０００多处，包含 通江抽水站、节制闸、涵洞、排涝站、船 （套）闸等，引水水量主要计算节制闸和 抽水站引水量，涵洞、排涝站、船（套） 闸可忽略不计。少量小型闸也已不具备 引水功能，实际调查后确定江苏２０６ 处口门进行引江水量计算，其中苏州 ３６处、无锡１４处、常州５处、镇江５处、 南京２７处、扬州３３处、泰州４７处、南 通３９处。少量大的口门具有实测资料， 采用实测资料统计分析，其它大部分 为无实测资料的口门，采用推流计算。 １．１一潮推流法＿１ 有水文站或可巡测的河道，采用 “一潮推流法”计算引水量。“一潮推 流法”主要原理是：每年通过实测 ２Ｏ～３０潮次引水量，建立潮汐要素与 一次引水开闸平均流量的相关关系， 进而根据全年逐潮开关闸情况，推算 逐潮、旬、月、年引水量。其中，潮汐要 素是指开闸水位、有效潮差（一潮最 高水位与开闸水位之差）。 一潮推流法一般用有效波高（开 闸开始水位与最高水位的差值）、开闸 开始水位与一次开闸平均流量建立相 关关系曲线。相关关系曲线控制高、 中、低水位，测点一般应多于２０次。 一个涨潮期从平潮开始引水至涨 潮憩流止，期间每０．５ ｈ测流一次，统 计平潮时开闸水位作为稳定水位ｚ ， 缺测站可按实测站的资料推求；当上 开始时间Ｔ．，该涨潮过程高潮水位 下游闸站有较长同步系列资料，区间 ｚ ，关闸时间Ｔ２，波高ＡＺ＝Ｚ高＿Ｚ ，一 汇人、调出水量不大时，采用上、下游 潮历时Ｔ＝Ｔ 一Ｔ ，用实测的各次流量 两闸站年引水量相关，进行插补。 面积包围法计算得一潮引水量ｗ，一 ２长江来水分析 潮平均流量Ｑ＝ｗ／Ｔ。 长江来水反映了上游来水特征 引水的水位流量关系公式如下： 及在工程控制条件下经上游耗用水 一潮平均流量：Ｑ＝ＫＺ “ＡＺ 后的泄放情况。选取长江大通站１９５０ 式中： 年～２００９年资料系列［ ，江苏江 Ｋ一系数； 来水量多年平均为８９３７亿ｍ３。 ｚ 一开闸稳定水位； 长江来水年际变化较大，全省最 △ｚ一波高； 大年长江来水量为１３５９２亿ｍ ，出现 仅、Ｂ一指数。 在１９５４年，约为多年均值的１．５倍， 有水位资料的地区引江水量的 最小年长江来水量仅为６７４９亿ｍ ， 计算大多数采用“一潮推流法”计算， 出现在１９７８年，最大年长江来水量 但每年率定的参数不同。 与最小年长江来水量相差２倍多。江 １．２单位净宽排水量推算法 苏江来水丰富，但是引用江水受 本法适用于推算无资料小闸口 到引江工程能力的。 的引排水量。它借助小闸口本身的特 江苏江来水的情势变化与 征数据，用水闸某些年份有限的测次 上游水利工程、用水、降雨量等因素 资料，与大闸的同步资料进行关系分 有关，以１９５６年～２００９年江来水 析，率定出大小闸之间弓；排水量的折 量资料系列为基准，全省２（】世纪９０ 算系数 ，供推算小闸引排水量之用。 年代和５０年代长江来水量偏多，７０ 在建立大、小闸引排水量关系时，还 年代和２ｌ世纪初来水量偏少，上世 应充分考虑大、小闸之间的开关比 纪６Ｏ年代和８０年代来水量与基准 例。折算系数ｃ计算公式为： 系列来水量相当，具体见表１。 对长江来水量与年份进行趋势模 ｃ＝器× 或ｃ＝ Ｘ，Ｂ，ｌ，＊ｌ７× ∑Ｗ 拟，从模拟的结果来看，从２Ｏ世纪５０ ∑ 大 年代到７０年代长江来水量有减少的 式中： 趋势，平均每年减少来水量约为４８．５ ★ 、 、 一分别为大闸与小闸 亿ｍ，，８０年代到９０年代有上升的趋 的引排水量； 势，平均每ｆｆ－：ＷＪｉ来水量约为５１．２亿 Ｂ 、Ｂ小 —分别为大闸与小闸 ｍ］。２１世纪初以来长江来水量有明显 的净闸宽。 的下降趋势，平均每年减少来水量约为 １．３相关分析法 １７９．９亿ｍ，，见图１、图２、图３、图４。 当小闸口的开关闸资料也没有 长江来水流量也很不均匀，１月 时，直接采用相关分析法，根据引水 份最小平均仅约１１０００ ｍ ／ｓ，汛期７ 特性和资料情况分别选用，如：当相 月份最大，平均达５００００ ｍ３／ｓ左右， 邻两闸年引水水量相关关系较好时， 长江来水年内流量变化见图５。 表１ 全省各年代过境水量均值与１ ９５６年 ２００９年系列均值对比表单位：％ 地区 ２０世纪 ２０世纪 ２０世纪 ２０世纪 ２０世纪 ２１世纪初 ５０年代 ６０年代 ７Ｏ年代 ８０年代 ９０年代 长江地区 １０４．８ １００．５ ９５－２ ９９．５ １０７．４ ９４．３ ２０１ １年第１２期３引江水量分析 江苏水利 地区引江水量也有逐渐加大的趋势， ２０世纪５０、６０年代偏少，７０年代后 咖枷咖㈣啪 枷啪 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ１ 为增加；２０世纪９０年代后有减少的 趋势，因为降雨量偏多，引起该地区的 引江水量减少 。长江以北年引水量 模拟过程见图９、２０世纪９０年代后长 江以北年引水量模拟过程见图１０。 ４ 结语 沿江引水量的情势变化与江苏 省水利工程、用水、降雨量、长江来水 等因素有关。以１９５６年 ２００９年引江 水量资料系列为基准，全省多年平均 引江水量为１３０．７亿ｍ ，其中长江以 北８８．２亿１１１ ，占总引江水量的６７．５％， 长江以南４２．５亿ｍ，，占３２．５％。 引江水量年际间的变化随上游 引江水量偏多，具体见表２。 长江以南地区引江水量有增加 的趋势，每年增加约０．６亿 ，２０世 纪９０年代后增加的趋势更加明显， 每年增加约２．４亿ｒｎ３，主要由于引江 济太等工程的运行，引江水量大大增 加。长江以南年引水量模拟过程见图 全江来水量多年平均为８９３７ 亿ｍ ，最大年长江来水量与最小年长 江来水量相差２倍多，长江来水丰 来水和当地雨水涝水变化而有较大 的变幅。最大年引江水量达３０２．２亿 ＩＹＩ ，出现在于早年１９７８年；最小年引 ７，２０世纪９０年代后长江以南年引水 量模拟过程见图８。 长江以北地区引江水量２０世纪 ９０年代前有增加的趋势，主要由于建 富，但是引用江水受到引江Ｔ程能力 的。全省多年平均引江水量为 １３０．７亿ｍ ，其中长江以北８８．２亿 江水量仅２６．５亿ｍ３，为１９５６年．两 者比值为１ １．４，相差１０倍多。全省引 ｍ ，占总引江水量的６７．５％，长江以南 ４２．５亿ｍ ，占３２．５％。 国以来沿江并港建闸，特别是江水北 调工程的建设，实现长江、淮河、沂沭 江水量有明显逐渐加大的趋势，长江 年引水量模拟过程见图６。 长江来水（亿ｍ ０） 引江水量年际变化较大，年最大 引江水量与年最小引江水量的比值 泗三大水系跨流域调水，引江规模大 图１长江来水模拟过程图 图２ ２０世纪５０ ７０年代长江来水趋势图 年份 图３ ２０世纪８Ｏ ９０年代长江来水趋势图 图４ ２１世纪初长江来水趋势图 Ｉ 『 ｌ ｊＪ＿ｌ ｌ一一＿ ● 月份 圜 ＿＿ 图６长江年引水量模拟过程图 图５长江来水年内流量变化图 全省２Ｏ世纪５０、６０年代引江水 量偏少，７０、８０、９０年代和２１世纪初 引江水量偏多。长江以南地区２０世 纪５０、６０、８Ｏ、９０年代引江水量偏少， 但７０年代出现干旱年份引水量较 长江以南 长江以北 全省 表２全省各年代引江水量均值与１９５６年 ２００９年系列均值对比表单位：％ 地区 ２Ｏ世纪 ２０世纪 ２０世纪 ２０世纪 ２０世纪 ２１世纪初 ５０年代 ６０年代 ７０年代 ８０年代 ９０年代 ５７．１ ２１．４ ３３．０ ７６．２ ４６．０ ５５．８ １２７．２ １１４．６ １１８．７ ７１．０ １２５．２ １０７．６ ８７＿３ １２４．８ １１２．６ １５５＿４ １２Ｏ．８ １３２．１ 多，２１世纪初引水量最多；长江以北 ２０１ １年第１２期江苏水利 姗 ∞∞∞ ０ 亿ｎｌ ／ｓ Ｉ ＾ ＼ ＾ 一—．， ＾ ／厂——一 ★ １ 。 ． ＼ ／＼＾ ＼ ｌ ■｜ ’ ． ＼八 ＾ ＼ ： ｆ＿１ 十 ’ ｙ 八＾． 斗叶一 ＼／ ／＼／ Ｖ ．’ Ｉ『’ Ｖ ’ ’ Ｖ ’ 年份 图７长江以南年引水量模拟过程图 图８ ２０世纪９０年代后长江以南年引水量模拟过程图 亿１７１ ／ｓ 亿ｍ３／ｓ ●●● ◆’ 厂、 ●◆．◆ ． ● ●／ 一入 ▲．● 一ｒ—＼±．▲ Ｈ ｆ ＼， Ｖ 、、，／＼、 ． ． ・． ． ／＼』 ＼／ Ｖ 一’＼／ ’ ・’ ◆◆◆ ． ． Ｖ Ｖ ／◆． 一．／ ，．” ．／・ １９５５ １９６５ １９７５ １９８５ １９９５ ２００５ ２０００ 年份 年份 图９长江以北年引水量模拟过程图 图１０ ２０世纪９０年代后长江以北年引水量模拟过程图 为１１．４，引江水量年际问的变化随上 施；长江以北地区引江水量２０世纪 站水位流量关系综合定线分析．广东 游来水和当地雨水涝水变化而有较 ９０年代前有增加的趋势，主要由于建 水电．２００９ 大的变幅。最大年引江水量达３０２．２ 国以来沿江并港建闸，特别是江水北 ［２］ 陈锡林，闻余华，王永东，孙钲兰 亿ｍ，，出现在干旱年１９７８年，最小年 调工程的建设，实现长江、淮河、沂沭 里下河地区引江能力分析．人民长－江ｌ 引江水量仅２６．５亿ｍ ，为１９５６年。 泗三大水系跨流域调水，引江规模大 ２００７ 长江以南地区引江水量有增加 为增加；２０世纪９０年代后有减少的 ［３］ 闻余华，董象恨，宋玉．江苏水利． 的趋势，每年增加约０．６亿ｍ，，２０世 趋势，由于降雨量偏多，引起该地区 ２０ＨＤ２ 纪９Ｏ年代后增加的趋势更加明显， 的引江水量减少。 （作者单位：江苏省水文水资源 每年增加约２．４亿ｍ３，主要由于为改 参考文献 勘测局２１００２９） 善太湖水质而实施的引江济太等措 ［１］仲兆林．常州沿江感潮河道水文 （上接第２８页）■医区 量 表１ 变压器超负荷运行允许持续时间 （２）软启动器启动电流 本站主变容量１２５０ ｋＶＡ，机组运 超负荷对额定负荷之比 １＿３０ １．６０ １．７５ ２．００ ２．４０ ３．００ 行经无功补偿后功率因数达Ｎｏ．９。 超负荷允许持续时间（ｍｉｎ） １２０．０ ３０．０ １５．Ｏ ７．５ ３．５ １．５ 启动电流设定值＝（Ｏ．９ｘ１．３× １２５０—３５０）／４００＝２．７８，其中：１＿３为 流Ｉ ：Ｉｅ；通风条件不好、闷热条件 发现的几种电气跳闸现象的检查、分 变压器过载系数。 下，整定电流Ｉ ：１．０５Ｉ ，本泵站整定 析、排除方法的探索，都获得了成功。 根据变压器运行规程规定，变压 电流Ｉ ＝５００ Ａ。 这为今后检查处理类似故障提供了 器有较强的过载能力，变压器超负荷 ３．２ １０ ｋＶ进线保护跳闸解决方法 一定的实践经验和有效方法。但是， 运行允许持续时间见表ｌ。在机组启 １０ ｋＶ进线微机保护过电流２的 我们对本泵站出现故障的原因排查 动过程中，适当使变压器过载对变压 时间整定主要考虑躲过电机的启动 分析得可能还不十分全面，需要在今 器无任何损伤。本计算式取过载系数 时间。本泵站软启动器的时间为１Ｏ 后的泵站运行维护管理中，不断深入 为１．３。 Ｓ，后自动投入旁路接触器，电动机进 地进行检查、检测、分析、总结和探 根据上式的计算结果，现场设定 入全压启动运行，约２－３ ｓ后启动过 索，为泵站运行维护管理积累更多 软起动器启动电流为３００％Ｉ 程结束。电机的定子电流明显低于额 的、更有价值的经验和方法。 （３）电机热继电器保护电流 定值，考虑一定的安全裕度，取时间 （作者单位：扬中市水利工程管 根据电气设计规范规定，保护 系数１．２。本次整定时间为１５ ｓ。 理所２１２２００） 电动机的热继电器电流整定有如 ４结语 下规定：正常通风条件下，整定电 我们对在泵站起动运行过程中
