利用工程措施提高西丰县小型水库的效益

罗瑞坤

（西丰县水利勘测设计院，辽宁 西丰 112400）

利用工程措施提高西丰县小型水库的效益

罗瑞坤

（西丰县水利勘测设计院，辽宁 西丰 112400）

西丰县现有水库 17 座，普遍存在水量调节能力差，兴利库容相对较小，春季用水季节灌溉水量不足，汛期弃水利用率不高等问题。 本文以西丰县宝兴水库为例，探讨了利用工程措施拦蓄汛后径流，在来年泡插期使用的可行性及实用性，进一步提高投资效益和小型水库的工程效益。

利用；工程措施；提高效益；小型水库；西丰县

1 概 述

西丰县位于辽宁省东北部，辽东丘陵的最北端，县境大体呈三角形，区域面积约 2686km2，属于温带大陆性气候，冬季寒冷期长，夏季炎热，春秋温度适宜，四季冷暖干湿分明。每年降雨量多集中于 6—8 月份，多年平均降雨量为 758mm，多年平均蒸发量为 1393mm。

截止 2013 年底，全县在册水库共计 17 座，其中：小（I）型水库 6 座，小（II）型水库 11 座。这些水库均修建于 20 世纪六七十年代，总集雨面积 225.62 km2，总库容 2596.12 万 m3，调节水量 1309.71 万m3，见表 1。

全县多年平均水资源总量为 3.7 亿 m3，其中地表水资源量 3 亿 m3，地下水资源量 0.7 亿 m3，2012 年全县总用水量为 9350 万 m3，各行业用水量见表2。

由此可以看出，西丰县地下水资源贫乏，利用率却很高，地表水丰富，但利用率极低，水资源时空分布不均，蓄水工程严重不足。根据西丰县农业发展规 划，到 2020 年将新增灌溉面积 0.33 万hm2，届时供需水矛盾将会更加突出。

目前，按照落实最严格水资源管理制度的要求，各地都严格控制地下水开采，逐步削减超采量，努力实现地下水采补平衡。在这种形势下，提高地表水的利用率，以适应当地社会和经济发展更是显得十分重要。

表1 西丰县水库特性汇总表

表 22012 年西丰县各行业用水量汇总表 万 m3

2 工程普遍存在的问题

西丰县的小型水库主要服务于农业灌溉、防洪、人畜饮水、水产养殖等，初建时社会与经济效益显著，是改善农业生产条件、促进农村经济发展、提高农民生活水平、保障人畜饮水安全的重要基础设施。经过多年运行后，小型水库的防洪、调节效益就十分有限了。主要原因是小型水库的溢洪道一般不设闸门控制，再加上设计标准不高，防洪库容有限，汛期小型水库的防洪作用难以发挥。此外，淤积造成有效库容逐年减少，有些小水库泥沙淤积严重，防洪库容和兴利库容都大为减少，效益也越来越低。

例如，宝兴水库是西丰县境内小（I）型水库中库容最大的一座水库，该水库地处西丰县城东南部，位于辽河二级支流寇河上游。水库控制流域面积 37.1km2，总库容 645 万 m3，兴利库容 339 万m3，死库容 73 万 m3。大坝为粘土心墙结构，溢洪道为开敞式溢洪道，溢流段为克奥 II型实用堰，堰高1.0m，堰顶净宽 35m，最大泄量 500.2m3/s。是一座以防洪、灌溉为主，结合发展养鱼及季节发电等综合利用的小型水利枢纽工程。

该水库始建于 1970 年，运行多年以后就出现了坝坡局部沉陷、防洪标准不够，上游局地强降雨造成溢洪道下游尾水渠冲坏、库底淤积、防洪及兴利库容减小、灌溉面积萎缩等问题。原本灌溉面积266.67hm2，到 2008 年已减少到 133.33 多公顷，防洪和灌溉效益都不能正常发挥。

3 可采取的工程措施

全县大范围的小型水库除险加固工程从 2009年开始，县水务部门陆续对宝兴、房身、石场、巨德、醒石、鸽子窝等 10 座水库进行了除险加固，加固的主要内容有大坝加高培厚、更换上游坡护坡石、加固溢洪道、改建输水洞等。这些水库在除险加固后，恢复和新增防洪库容 1400 万 m3，恢复和新增兴利 库 容 510 万 m3，恢复 灌溉面 积 406.67 hm2，直接保护下游耕地 0.081 万 hm2，保护人口1.4 万人。2013 年汛期，经过除险加固的小型水库，不但水库本身经受住了严峻考验，而且在拦蓄洪水、减少下游洪水风险等方面发挥了重要作用。

值得一提的是宝兴水库，除险加固后在开敞式溢洪道溢流段顶部，采取工程措施，安装 1.0m高装配式木板闸门（闸门顶部高程 291.75m，低于设计洪水位），有效拦蓄径流，增加兴利库容 100万 m3，起到了事半功倍的作用。

闸门结构设计： 木闸门断面为 1.0m×1.0m，厚度 0.1m，相邻两孔闸门用槽钢立柱连接，槽钢内侧固定橡胶止水防止渗漏，堰顶部位固定水平槽钢，水平槽钢与立柱采用焊接固定，使用时木闸门竖直插入立柱的槽钢内，拆卸时直接从立柱内拔出。

闸门工作原理：在每年汛后，开始安装木闸门蓄水，即将溢洪道堰顶高程抬高 1.0m，截留部分汛后径流，作为兴利库容，即水库的防洪库容双向利用。第二年春天泡田插秧之后及汛前，截流的水量发挥作用后，再把木闸门卸下，把溢洪道堰顶高程再降回到正常高水位，水库仍按工程设计时的调节运用方式运行，这样既不影响水库的度汛安全，又增加了水库的兴利库容，提高了工程效益。

4 效益分析

宝兴水库在安装木闸门后，汛后蓄水高度较正常高水位增加了 1.0m，增加库容 100 万 m3。宝兴水库采取工程措施前，兴利库容 339 万 m3，灌溉面积 266.67hm2，采取工程措施后，兴利库容 439万 m3，灌溉面积 333.33hm2，即兴利库容增加 100万 m3，灌溉面积增加了 66.67hm2，相当于新建了一座小型水库。而采取工程措施的投资仅为 20万元，每方水的单价为 0.2 元；以近几年西丰县 10 座小型水库除险加固投资来看，每座水库的投资在130 万元到 320 万元不等，总投资在 2000 万元左右，除险后只是恢复了部分防洪库容（1400 万 m3）和兴利库容（510 万 m3），除险前为空库待汛或低水位运行，除险后正常运行，每方水单价为 3.92元；如果宝兴水库采取的工程措施在全县推广，以每座水库平均投资 20 万元，平均增加增加兴利库容 25%计算，总投资 200 万元 （单方水造价 0.61元），将增加兴利库容 327 万 m3，可增加灌溉面积200 多公顷，效益相当可观。

5 结语

西丰县属于开发程度不够导致缺水的地区，地下水资源贫乏而且补给不易，新建地表蓄水工程又有征地和移民动迁等问题，西丰县是省级贫困县，财力薄弱，新建控制性蓄水工程希望不大。利用已有工程开源挖潜，既减少占用耕地，又不涉及新增移民，还可以用最少的投资在最短的时间内发挥投资效益。因此，利用工程措施提高西丰县小型水库的工程效益是一种有效、切实可行的办法。

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2014-01-07