徐傳久,于天曉,李 寧
(1.龍口市水務局,山東 龍口 265700;2.龍口市北邢家水庫管理所,山東 龍口 265719)
龍口市王屋水庫增容工程效益分析
徐傳久1,于天曉1,李寧2
(1.龍口市水務局,山東 龍口 265700;2.龍口市北邢家水庫管理所,山東 龍口 265719)
龍口市王屋水庫是龍口市城區(qū)供水、工業(yè)供水的重要水源地,由于水庫建成多年,淤積嚴重,豐水年棄水較多。王屋水庫增容清淤工程,是在確保水庫防洪安全的前提下,從增加水庫蓄水量入手,提出緩解龍口市水資源供需矛盾的方法。
龍口市;雨洪利用;水資源;水庫增容
龍口市多年平均降水量586 mm,降水總量5.24億m3,入境水量0.76億m3,人均占有水資源量365 m3,為全國人均占有量的16%,屬資源性缺水地區(qū)。近年來,隨著經濟社會的持續(xù)快速發(fā)展,水資源供需矛盾日趨尖銳。
王屋水庫是龍口市唯一大(2)型水庫,總庫容12 118萬m3,興利庫容7 250萬m3,死庫容600萬m3。自建成運行50多年來,為保障龍口市經濟社會發(fā)展發(fā)揮了巨大作用,目前已成為全市城市城區(qū)供水、工業(yè)生產的重要水源地,在全市經濟社會發(fā)展進程中有著舉足輕重的地位。
1)水庫現有供水能力已不能保障持續(xù)增長的用水需求。近幾年來,隨著龍口市經濟的發(fā)展,城鎮(zhèn)與生活用水量穩(wěn)步增加,從2003年的870萬m3增至2014年的1.7億m3;工業(yè)用水量急劇增加,從2003年的95萬m3增加到2014年的2003萬m3。為解決農村飲水安全問題,龍口市推行城鄉(xiāng)供水一體化,連續(xù)實施農村供水管網延伸工程,共計214個村接入城鎮(zhèn)供水范圍。2014年,城市、工業(yè)、農業(yè)、生態(tài)等總供水量達到了4 100萬m3。
隨著用水量的增加,王屋水庫的供水保障率急劇下降,遠遠低于95%的城市供水保障要求。2007—2013年,龍口市連續(xù)處于豐水年期,年均降水量794 mm,年均來水量5 700萬m3,有效保障了全市高增長的用水需求量。但出現枯水年和連續(xù)干旱年,水庫將不能保障龍口市的用水需求。為此,提高水利工程的蓄水能力,挖掘供水潛力,是緩解水資源緊缺矛盾的主要措施之一。
2)增容工程有利于引黃調水調蓄。隨著膠東調水工程的實施,龍口市每年需要引黃調水量在1 000萬m3左右。目前,只有龍口市遲家溝水庫一個蓄水庫,由于遲家溝水庫屬中型水庫,有效庫容約1 000萬m3,作為引黃調水調蓄庫,單一性、不確定性較大。實施王屋水庫增容工程,水庫蓄水能力提高1 800萬m3,跨年調節(jié)能力增強,這為引黃調水水源地提供了保障。
3)水庫豐水年來水量豐富,棄水量較大。自1960年以來,王屋水庫年均來水量5 160萬m3,年均棄水1 953萬m3,共棄水25次,平均2年就有一次棄水,最大的1年1962年棄水1.32億m3,2013年棄水8 600萬m3。年來水的極度不均衡性表明,水庫有效庫容越大,越能充分利用寶貴的雨洪資源。
4)增容工程有利于提高水庫現狀防洪能力。王屋水庫增容工程實施,有利于提高水庫現狀防洪能力。隨著近幾年的治理,目前水庫下游河道防洪能力有所提高,但是,近幾年極端天氣的出現,防洪壓力較大。水庫增容工程實施后,可以多調蓄水量1 800萬m3水量,這為水庫汛期錯峰提供了可能,從而緩解下游河道的防洪壓力。
1)水庫增容不需增加壩高。增容工程常用的方法之一是增加壩高,增加壩高,相應的蓄水能力增加,但是增加壩高,將改變水庫現狀工程,引起一系列的問題。而王屋水庫現狀壩頂高程79.8 m,防浪墻頂高程80.8 m;黏土心墻頂高程79.5 m,與防浪墻連為一體。根據1997年《山東省龍口市王屋水庫除險加固工程初步設計報告》中大壩現狀安全復核,現狀防浪墻高于設計所需壩頂1.9 m,根據這種情況,在不增加壩頂高程時大壩仍有0.7 m超高,為此可將水庫興利水位提升1.2 m,水庫整個壩頂高程保持不變,可增加興利庫容1 300萬m3。
2)清淤增容。王屋水庫建庫以來,運行50多年,水庫淤積量較大。根據水庫三查三定資料,1960—1981年21年間,水庫興利水位73.5 m高程以下淤積量為532萬m3,隨著近幾年水庫上游水土保持的實施,淤積量逐年下降,但據估算,水庫淤積量仍在800萬m3以上。近幾年,膠東地區(qū)持續(xù)干旱,水庫蓄水量大量減少,為清淤工程的實施提供了便利條件,通過清淤至少可清除淤泥500萬m3。增加興利庫容500萬m3。
1)增容工程的實施與水庫除險加固工程相結合。通過抬高溢洪閘底板高程,增加水庫蓄水量。溢洪閘閘底高程的抬高,可結合水庫除險加固工程實施,避免投資浪費。王屋水庫除險加固工程初步設計方案已經省水利廳批復,包含大壩加固、改建溢洪道(閘)、東、西放水洞加固、完善大壩安全監(jiān)測設施等。方案中對溢洪道原有設施拆除重建中,為實施增容工程,充分利用水庫的增容能力和雨洪資源,可將溢洪閘閘底高程增高1.2 m,增容1 300萬m3。
2)增容工程的庫內清淤與環(huán)庫路建設相結合。在實施清淤工程中,水庫庫內淤積泥沙一部分可外運,另一部分推至岸邊修建環(huán)庫路,路面高于興利庫容1.5~2 m。目前由于交通不便,水庫管理局很難對庫區(qū)形成有效的管理。通過清淤,新建環(huán)庫路,進一步確定了管轄范圍,對水庫實施管理提供依據和方便。同時環(huán)庫路沿途斜坡植草綠化,可作為水體隔離帶,為水源地保護范圍內的綠化打下良好基礎。
3)增容工程的實施與打擊非法采砂相結合。由于近幾年的干旱,水庫水位下降,部分淹沒區(qū)裸露,為非法采砂者提供了可乘之機,非法采砂日益猖獗。由于王屋水庫上游緊靠棲霞、招遠,邊界不清,上游管理范圍復雜,打擊非法采砂難度較大。增容工程實施后,水庫將統(tǒng)一進行清淤,采取公開招標方式,對水庫清淤工程進行實施,組織協調力度加大,堵塞管理漏洞,既打擊了非法采砂者的囂張氣焰,又推動清淤工程的順利實施,最終達到水庫增容的目的。
1)水庫增容的經濟效益。水庫增容1800萬m3,由于水庫是多年調節(jié)水庫,按照3年一次充分利用庫容考慮,年均增容600萬m3。鑒于龍口市水資源緊缺,引調客水將成為常態(tài)。按照省膠東調水局公布的正常調水價格超過3元/m3計算,考慮調水費用,年至少可節(jié)省調水費用2 000萬元;2014年龍口市萬元工業(yè)增加值為4.68 m3,可增加工業(yè)產值128億元。水庫增容為龍口經濟社會的發(fā)展提供了水源保障,將更好地為龍口經濟發(fā)展提供支撐。
2)水庫增容的社會效益。王屋水庫增容后,增加蓄水1 800萬m3,水庫現狀防洪能力進一步提高,為下游河道減輕了防洪壓力,切實保障了黃水河兩岸群眾生命財產安全。同時,增容工程的實施,能夠引起全市人民對水資源利用的重視,為提高節(jié)約利用水資源意識,開展節(jié)水型城市建設,也有一定的促進作用。
在龍口市常規(guī)年份需要引黃調水情況下,對當地水資源合理開發(fā)利用,挖掘供水潛力,也是緩解水資源供需矛盾的途徑之一。王屋水庫增容工程是提高雨洪資源利用率,緩解龍口市用水供需矛盾的重要措施,隨著王屋水庫增容工程的實施,社會、經濟效益將更加顯著。在國家鼓勵雨洪資源利用的背景下,為同類水庫的增容、緩解水資源矛盾提供了借鑒。
(責任編輯張玉燕)
TV62
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1009-6159(2016)-05-0036-02
2015-11-19
徐傳久(1969—),男,工程師