猴山水庫工程規(guī)模的合理性分析

黃為

（遼寧省水利水電科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006）

猴山水庫位于綏中縣狗河中游范家鄉(xiāng)趙家甸村上游約1 km處，控制面積377 km2。工程任務(wù)是以供水、防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉及改善環(huán)境。該工程是一座大型綜合水利樞紐工程，為大（2）型水庫，水庫正常蓄水位134 m，死水位104.4 m，興利庫容1.33億m3；攔河主壩為混凝土重力壩，設(shè)計洪水標準為100年一遇洪水，校核洪水標準1000年一遇洪水，水庫總庫容約1.51億m3。工程建成后可保證綏中濱海經(jīng)濟區(qū)近期的供水需求，供水規(guī)模7.87萬t/d。

1 流域概況

狗河發(fā)源于綏中縣加碑巖鄉(xiāng)窩嶺村大錐子山板石頂，源頭海拔高程946.3 m，河長86.7 km，流經(jīng)加碑巖、秋子溝、明水、范家、前衛(wèi)、沙河、網(wǎng)戶、荒地等8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于網(wǎng)戶鄉(xiāng)后王虎三屯注入渤海。狗河流域面積539 km2，上游較寬，中下游較窄。狗河北與六股河支流黑水河及王寶河流域相連，西南與石河流域相鄰，東靠貓眼河。

狗河流域地處中緯度，屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，其特點是冬季以西北季風(fēng)為主，嚴寒干燥；夏季以東南季風(fēng)為主，炎熱多雨，四季冷暖干濕分明。狗河降水量年際間變化大，以趙家甸為代表站，1970—2007年多年平均年降水量為671 mm，最大年降水量1060 mm，最小年降水量389.4 mm。降水年內(nèi)分配也極不均勻，汛期（6—9月）占年降水量的80%左右。蒸發(fā)以綏中氣象站為代表站，多年平均蒸發(fā)量1755 mm（20 cm口徑蒸發(fā)皿）。多年平均月最大蒸發(fā)量發(fā)生在5月，為340 mm；最小發(fā)生在1月，為35 mm。氣溫以綏中氣象站為代表站，多年平均氣溫在9.5℃，極端最高氣溫達39.8℃，極端最低氣溫為-26.3℃。

2 徑流特點

狗河年降水年際間變化較大。根據(jù)1970—2007年資料的統(tǒng)計，狗河趙家甸站最大年降水量為1060 m（1973年），最小年降水量為389 m（1989年），最大是最小年降水的2.72倍。降水量在年內(nèi)分配也不均勻，多年平均7—8月降水量占全年降水量的55%左右。

狗河徑流補給主要來自降水，故狗河年徑流年際間變化也較大。根據(jù)1956—2007年資料的統(tǒng)計，狗河趙家甸站最大年徑流量為250.26×106m3（1977年），最小年徑流量為13.03×106m3（1989 年），最大是最小年徑流的 19.2 倍，變差系數(shù)Cv值為0.68。徑流量在年內(nèi)分配也極不均勻，多年平均7—8月徑流量占全年徑流量的74.3%。

從趙家甸站年徑流年際變化曲線（如圖1所示）可以看出，年徑流豐、枯交替明顯，且連續(xù)枯水年較長，最長的枯水年組長達5年（1979年8月至1984年8月），這種徑流特性決定了猴山水庫必須是多年調(diào)節(jié)水庫，以滿足枯水年組缺水的需要。

3 用水需求

猴山水庫工程除滿足生態(tài)環(huán)境需水及下游農(nóng)業(yè)補償水量外，主要供水對象為綏中濱海經(jīng)濟區(qū)。綏中濱海經(jīng)濟區(qū)成立于2008年，目前已簽約企業(yè)360家，企業(yè)總投資達832.3億元，并有50家企業(yè)建成投產(chǎn)，正在建設(shè)的企業(yè)203家，在建企業(yè)投資261.7億元。但是綏中濱海經(jīng)濟區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與區(qū)域的供水能力極不匹配，目前經(jīng)濟區(qū)總供水量為1386萬m3，供水水源主要為當?shù)氐牡叵滤?，年利用地下水?45.6萬m3，地下水超采水量達647萬m3，地下水超采嚴重，局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)海水入侵現(xiàn)象，猴山水庫工程可以滿足經(jīng)濟區(qū)近期需水要求。

圖1 狗河趙家甸站天然年徑流

猴山水庫供水首先是生態(tài)環(huán)境用水，然后是狗河下游農(nóng)業(yè)的補償水量，最后是綏中濱海經(jīng)濟區(qū)用水。生態(tài)環(huán)境用水供水保證率為100%，狗河下游農(nóng)業(yè)供水保證率為75%，綏中濱海經(jīng)濟區(qū)用水供水保證率為95%。猴山水庫給綏中濱海經(jīng)濟區(qū)供出的水量所占比例較大，經(jīng)濟區(qū)供水保證率要求又較高，需要調(diào)節(jié)庫容較大。

4 不同規(guī)模經(jīng)濟比較

此次采用差額投資內(nèi)部收益率法進行經(jīng)濟比較。差額投資內(nèi)部收益率法又稱“差額投資內(nèi)含報酬率法”，是指在計算出兩個原始投資額不相等的投資項目的差量現(xiàn)金凈流量的基礎(chǔ)上，計算出差額內(nèi)部報酬率，并據(jù)以判斷這兩個投資項目孰優(yōu)孰劣的方法。該方法適用于原始投資不相同但項目計算期相同的多個互斥方案的比較決策。當差額內(nèi)含報酬率指標大于或等于基準收益率或設(shè)定貼現(xiàn)率時，原始投資額大的項目較優(yōu)；反之，則投資少的項目為優(yōu)。

擬定了3個正常蓄水位方案進行比較分析，即正常蓄水位132.5 m、正常蓄水位134 m和正常蓄水位135.5 m?；鶞适找媛蔬x定社會折現(xiàn)率8%。

134 m方案與132.5 m方案相比，工程總投資增加1332萬元，水庫增量庫容單位投資1.11元/m3，水庫增量興利庫容單位投資1.08元/m3，增加城市工業(yè)與生活供水225萬m3，增供水量單方水投資5.36元，差額投資內(nèi)部收益率為31.25%，大于8%，投資較大的134 m方案優(yōu)于132.5 m方案。135.5 m方案與134 m方案相比，工程總投資增加5149萬元，水庫增量庫容單位投資4.06元/m3，水庫增量興利庫容單位投資3.89元/m3，增加城市工業(yè)與生活供水191萬m3，增供水量單方水投資50.91元，差額投資內(nèi)部收益率為4.82%，小于8%，投資較小的134 m方案優(yōu)于135.5 m方案。因此，最終選定推薦方案為134 m方案。即正常蓄水位134 m，總庫容1.51億m3。

5 結(jié)語

猴山水庫工程規(guī)模是由水庫所在流域的氣候條件、徑流特點、用水戶要求的保證程度及地形條件決定的。工程所在流域?qū)儆谶|寧西部地區(qū)，徑流特點為變差系數(shù)Cv值較大，年際間徑流的變化較大，且易出現(xiàn)連續(xù)枯水年組。而用水戶要求的供水保證程度又較高，根據(jù)差額投資內(nèi)部收益率法經(jīng)濟比較，確定的規(guī)模也是最為經(jīng)濟的。因此，該工程的規(guī)模是合理的。