徐传久,于天晓,李 宁
(1.龙口市水务局,山东 龙口 265700;2.龙口市北邢家水库管理所,山东 龙口 265719)
龙口市王屋水库增容工程效益分析
徐传久1,于天晓1,李宁2
(1.龙口市水务局,山东 龙口 265700;2.龙口市北邢家水库管理所,山东 龙口 265719)
龙口市王屋水库是龙口市城区供水、工业供水的重要水源地,由于水库建成多年,淤积严重,丰水年弃水较多。王屋水库增容清淤工程,是在确保水库防洪安全的前提下,从增加水库蓄水量入手,提出缓解龙口市水资源供需矛盾的方法。
龙口市;雨洪利用;水资源;水库增容
龙口市多年平均降水量586 mm,降水总量5.24亿m3,入境水量0.76亿m3,人均占有水资源量365 m3,为全国人均占有量的16%,属资源性缺水地区。近年来,随着经济社会的持续快速发展,水资源供需矛盾日趋尖锐。
王屋水库是龙口市唯一大(2)型水库,总库容12 118万m3,兴利库容7 250万m3,死库容600万m3。自建成运行50多年来,为保障龙口市经济社会发展发挥了巨大作用,目前已成为全市城市城区供水、工业生产的重要水源地,在全市经济社会发展进程中有着举足轻重的地位。
1)水库现有供水能力已不能保障持续增长的用水需求。近几年来,随着龙口市经济的发展,城镇与生活用水量稳步增加,从2003年的870万m3增至2014年的1.7亿m3;工业用水量急剧增加,从2003年的95万m3增加到2014年的2003万m3。为解决农村饮水安全问题,龙口市推行城乡供水一体化,连续实施农村供水管网延伸工程,共计214个村接入城镇供水范围。2014年,城市、工业、农业、生态等总供水量达到了4 100万m3。
随着用水量的增加,王屋水库的供水保障率急剧下降,远远低于95%的城市供水保障要求。2007—2013年,龙口市连续处于丰水年期,年均降水量794 mm,年均来水量5 700万m3,有效保障了全市高增长的用水需求量。但出现枯水年和连续干旱年,水库将不能保障龙口市的用水需求。为此,提高水利工程的蓄水能力,挖掘供水潜力,是缓解水资源紧缺矛盾的主要措施之一。
2)增容工程有利于引黄调水调蓄。随着胶东调水工程的实施,龙口市每年需要引黄调水量在1 000万m3左右。目前,只有龙口市迟家沟水库一个蓄水库,由于迟家沟水库属中型水库,有效库容约1 000万m3,作为引黄调水调蓄库,单一性、不确定性较大。实施王屋水库增容工程,水库蓄水能力提高1 800万m3,跨年调节能力增强,这为引黄调水水源地提供了保障。
3)水库丰水年来水量丰富,弃水量较大。自1960年以来,王屋水库年均来水量5 160万m3,年均弃水1 953万m3,共弃水25次,平均2年就有一次弃水,最大的1年1962年弃水1.32亿m3,2013年弃水8 600万m3。年来水的极度不均衡性表明,水库有效库容越大,越能充分利用宝贵的雨洪资源。
4)增容工程有利于提高水库现状防洪能力。王屋水库增容工程实施,有利于提高水库现状防洪能力。随着近几年的治理,目前水库下游河道防洪能力有所提高,但是,近几年极端天气的出现,防洪压力较大。水库增容工程实施后,可以多调蓄水量1 800万m3水量,这为水库汛期错峰提供了可能,从而缓解下游河道的防洪压力。
1)水库增容不需增加坝高。增容工程常用的方法之一是增加坝高,增加坝高,相应的蓄水能力增加,但是增加坝高,将改变水库现状工程,引起一系列的问题。而王屋水库现状坝顶高程79.8 m,防浪墙顶高程80.8 m;黏土心墙顶高程79.5 m,与防浪墙连为一体。根据1997年《山东省龙口市王屋水库除险加固工程初步设计报告》中大坝现状安全复核,现状防浪墙高于设计所需坝顶1.9 m,根据这种情况,在不增加坝顶高程时大坝仍有0.7 m超高,为此可将水库兴利水位提升1.2 m,水库整个坝顶高程保持不变,可增加兴利库容1 300万m3。
2)清淤增容。王屋水库建库以来,运行50多年,水库淤积量较大。根据水库三查三定资料,1960—1981年21年间,水库兴利水位73.5 m高程以下淤积量为532万m3,随着近几年水库上游水土保持的实施,淤积量逐年下降,但据估算,水库淤积量仍在800万m3以上。近几年,胶东地区持续干旱,水库蓄水量大量减少,为清淤工程的实施提供了便利条件,通过清淤至少可清除淤泥500万m3。增加兴利库容500万m3。
1)增容工程的实施与水库除险加固工程相结合。通过抬高溢洪闸底板高程,增加水库蓄水量。溢洪闸闸底高程的抬高,可结合水库除险加固工程实施,避免投资浪费。王屋水库除险加固工程初步设计方案已经省水利厅批复,包含大坝加固、改建溢洪道(闸)、东、西放水洞加固、完善大坝安全监测设施等。方案中对溢洪道原有设施拆除重建中,为实施增容工程,充分利用水库的增容能力和雨洪资源,可将溢洪闸闸底高程增高1.2 m,增容1 300万m3。
2)增容工程的库内清淤与环库路建设相结合。在实施清淤工程中,水库库内淤积泥沙一部分可外运,另一部分推至岸边修建环库路,路面高于兴利库容1.5~2 m。目前由于交通不便,水库管理局很难对库区形成有效的管理。通过清淤,新建环库路,进一步确定了管辖范围,对水库实施管理提供依据和方便。同时环库路沿途斜坡植草绿化,可作为水体隔离带,为水源地保护范围内的绿化打下良好基础。
3)增容工程的实施与打击非法采砂相结合。由于近几年的干旱,水库水位下降,部分淹没区裸露,为非法采砂者提供了可乘之机,非法采砂日益猖獗。由于王屋水库上游紧靠栖霞、招远,边界不清,上游管理范围复杂,打击非法采砂难度较大。增容工程实施后,水库将统一进行清淤,采取公开招标方式,对水库清淤工程进行实施,组织协调力度加大,堵塞管理漏洞,既打击了非法采砂者的嚣张气焰,又推动清淤工程的顺利实施,最终达到水库增容的目的。
1)水库增容的经济效益。水库增容1800万m3,由于水库是多年调节水库,按照3年一次充分利用库容考虑,年均增容600万m3。鉴于龙口市水资源紧缺,引调客水将成为常态。按照省胶东调水局公布的正常调水价格超过3元/m3计算,考虑调水费用,年至少可节省调水费用2 000万元;2014年龙口市万元工业增加值为4.68 m3,可增加工业产值128亿元。水库增容为龙口经济社会的发展提供了水源保障,将更好地为龙口经济发展提供支撑。
2)水库增容的社会效益。王屋水库增容后,增加蓄水1 800万m3,水库现状防洪能力进一步提高,为下游河道减轻了防洪压力,切实保障了黄水河两岸群众生命财产安全。同时,增容工程的实施,能够引起全市人民对水资源利用的重视,为提高节约利用水资源意识,开展节水型城市建设,也有一定的促进作用。
在龙口市常规年份需要引黄调水情况下,对当地水资源合理开发利用,挖掘供水潜力,也是缓解水资源供需矛盾的途径之一。王屋水库增容工程是提高雨洪资源利用率,缓解龙口市用水供需矛盾的重要措施,随着王屋水库增容工程的实施,社会、经济效益将更加显著。在国家鼓励雨洪资源利用的背景下,为同类水库的增容、缓解水资源矛盾提供了借鉴。
(责任编辑张玉燕)
TV62
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1009-6159(2016)-05-0036-02
2015-11-19
徐传久(1969—),男,工程师