利用工程措施提高西豐縣小型水庫的效益

羅瑞坤

（西豐縣水利勘測設(shè)計院，遼寧 西豐 112400）

利用工程措施提高西豐縣小型水庫的效益

羅瑞坤

（西豐縣水利勘測設(shè)計院，遼寧 西豐 112400）

西豐縣現(xiàn)有水庫 17 座，普遍存在水量調(diào)節(jié)能力差，興利庫容相對較小，春季用水季節(jié)灌溉水量不足，汛期棄水利用率不高等問題。 本文以西豐縣寶興水庫為例，探討了利用工程措施攔蓄汛后徑流，在來年泡插期使用的可行性及實用性，進一步提高投資效益和小型水庫的工程效益。

利用；工程措施；提高效益；小型水庫；西豐縣

1 概 述

西豐縣位于遼寧省東北部，遼東丘陵的最北端，縣境大體呈三角形，區(qū)域面積約 2686km2，屬于溫帶大陸性氣候，冬季寒冷期長，夏季炎熱，春秋溫度適宜，四季冷暖干濕分明。每年降雨量多集中于 6—8 月份，多年平均降雨量為 758mm，多年平均蒸發(fā)量為 1393mm。

截止 2013 年底，全縣在冊水庫共計 17 座，其中：?。↖）型水庫 6 座，?。↖I）型水庫 11 座。這些水庫均修建于 20 世紀(jì)六七十年代，總集雨面積 225.62 km2，總庫容 2596.12 萬 m3，調(diào)節(jié)水量 1309.71 萬m3，見表 1。

全縣多年平均水資源總量為 3.7 億 m3，其中地表水資源量 3 億 m3，地下水資源量 0.7 億 m3，2012 年全縣總用水量為 9350 萬 m3，各行業(yè)用水量見表2。

由此可以看出，西豐縣地下水資源貧乏，利用率卻很高，地表水豐富，但利用率極低，水資源時空分布不均，蓄水工程嚴(yán)重不足。根據(jù)西豐縣農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī) 劃，到 2020 年將新增灌溉面積 0.33 萬hm2，屆時供需水矛盾將會更加突出。

目前，按照落實最嚴(yán)格水資源管理制度的要求，各地都嚴(yán)格控制地下水開采，逐步削減超采量，努力實現(xiàn)地下水采補平衡。在這種形勢下，提高地表水的利用率，以適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鐣徒?jīng)濟發(fā)展更是顯得十分重要。

表1 西豐縣水庫特性匯總表

表 22012 年西豐縣各行業(yè)用水量匯總表 萬 m3

2 工程普遍存在的問題

西豐縣的小型水庫主要服務(wù)于農(nóng)業(yè)灌溉、防洪、人畜飲水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，初建時社會與經(jīng)濟效益顯著，是改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、提高農(nóng)民生活水平、保障人畜飲水安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施。經(jīng)過多年運行后，小型水庫的防洪、調(diào)節(jié)效益就十分有限了。主要原因是小型水庫的溢洪道一般不設(shè)閘門控制，再加上設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高，防洪庫容有限，汛期小型水庫的防洪作用難以發(fā)揮。此外，淤積造成有效庫容逐年減少，有些小水庫泥沙淤積嚴(yán)重，防洪庫容和興利庫容都大為減少，效益也越來越低。

例如，寶興水庫是西豐縣境內(nèi)?。↖）型水庫中庫容最大的一座水庫，該水庫地處西豐縣城東南部，位于遼河二級支流寇河上游。水庫控制流域面積 37.1km2，總庫容 645 萬 m3，興利庫容 339 萬m3，死庫容 73 萬 m3。大壩為粘土心墻結(jié)構(gòu)，溢洪道為開敞式溢洪道，溢流段為克奧 II型實用堰，堰高1.0m，堰頂凈寬 35m，最大泄量 500.2m3/s。是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合發(fā)展養(yǎng)魚及季節(jié)發(fā)電等綜合利用的小型水利樞紐工程。

該水庫始建于 1970 年，運行多年以后就出現(xiàn)了壩坡局部沉陷、防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠，上游局地強降雨造成溢洪道下游尾水渠沖壞、庫底淤積、防洪及興利庫容減小、灌溉面積萎縮等問題。原本灌溉面積266.67hm2，到 2008 年已減少到 133.33 多公頃，防洪和灌溉效益都不能正常發(fā)揮。

3 可采取的工程措施

全縣大范圍的小型水庫除險加固工程從 2009年開始，縣水務(wù)部門陸續(xù)對寶興、房身、石場、巨德、醒石、鴿子窩等 10 座水庫進行了除險加固，加固的主要內(nèi)容有大壩加高培厚、更換上游坡護坡石、加固溢洪道、改建輸水洞等。這些水庫在除險加固后，恢復(fù)和新增防洪庫容 1400 萬 m3，恢復(fù)和新增興利 庫 容 510 萬 m3，恢復(fù) 灌溉面 積 406.67 hm2，直接保護下游耕地 0.081 萬 hm2，保護人口1.4 萬人。2013 年汛期，經(jīng)過除險加固的小型水庫，不但水庫本身經(jīng)受住了嚴(yán)峻考驗，而且在攔蓄洪水、減少下游洪水風(fēng)險等方面發(fā)揮了重要作用。

值得一提的是寶興水庫，除險加固后在開敞式溢洪道溢流段頂部，采取工程措施，安裝 1.0m高裝配式木板閘門（閘門頂部高程 291.75m，低于設(shè)計洪水位），有效攔蓄徑流，增加興利庫容 100萬 m3，起到了事半功倍的作用。

閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計： 木閘門斷面為 1.0m×1.0m，厚度 0.1m，相鄰兩孔閘門用槽鋼立柱連接，槽鋼內(nèi)側(cè)固定橡膠止水防止?jié)B漏，堰頂部位固定水平槽鋼，水平槽鋼與立柱采用焊接固定，使用時木閘門豎直插入立柱的槽鋼內(nèi)，拆卸時直接從立柱內(nèi)拔出。

閘門工作原理：在每年汛后，開始安裝木閘門蓄水，即將溢洪道堰頂高程抬高 1.0m，截留部分汛后徑流，作為興利庫容，即水庫的防洪庫容雙向利用。第二年春天泡田插秧之后及汛前，截流的水量發(fā)揮作用后，再把木閘門卸下，把溢洪道堰頂高程再降回到正常高水位，水庫仍按工程設(shè)計時的調(diào)節(jié)運用方式運行，這樣既不影響水庫的度汛安全，又增加了水庫的興利庫容，提高了工程效益。

4 效益分析

寶興水庫在安裝木閘門后，汛后蓄水高度較正常高水位增加了 1.0m，增加庫容 100 萬 m3。寶興水庫采取工程措施前，興利庫容 339 萬 m3，灌溉面積 266.67hm2，采取工程措施后，興利庫容 439萬 m3，灌溉面積 333.33hm2，即興利庫容增加 100萬 m3，灌溉面積增加了 66.67hm2，相當(dāng)于新建了一座小型水庫。而采取工程措施的投資僅為 20萬元，每方水的單價為 0.2 元；以近幾年西豐縣 10 座小型水庫除險加固投資來看，每座水庫的投資在130 萬元到 320 萬元不等，總投資在 2000 萬元左右，除險后只是恢復(fù)了部分防洪庫容（1400 萬 m3）和興利庫容（510 萬 m3），除險前為空庫待汛或低水位運行，除險后正常運行，每方水單價為 3.92元；如果寶興水庫采取的工程措施在全縣推廣，以每座水庫平均投資 20 萬元，平均增加增加興利庫容 25%計算，總投資 200 萬元 （單方水造價 0.61元），將增加興利庫容 327 萬 m3，可增加灌溉面積200 多公頃，效益相當(dāng)可觀。

5 結(jié)語

西豐縣屬于開發(fā)程度不夠?qū)е氯彼牡貐^(qū)，地下水資源貧乏而且補給不易，新建地表蓄水工程又有征地和移民動遷等問題，西豐縣是省級貧困縣，財力薄弱，新建控制性蓄水工程希望不大。利用已有工程開源挖潛，既減少占用耕地，又不涉及新增移民，還可以用最少的投資在最短的時間內(nèi)發(fā)揮投資效益。因此，利用工程措施提高西豐縣小型水庫的工程效益是一種有效、切實可行的辦法。

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2014-01-07