山東省水庫工程節水模式現狀及對策

秦 超

（山東省海河淮河小清河流域水利管理服務中心，山東 濟南 250100）

山東省是水資源短缺省份，全省水資源人均占有量不到全國平均水平的1/6，僅為世界平均水平的1/24。同時，降水時空分布不均，主汛期降雨量約占了全年降雨量3/4，空間降雨量由魯東南向魯西北遞減。在水資源嚴重短缺的同時，每年主汛期有大量棄水，造成結構性浪費，成為制約經濟社會可持續發展的瓶頸。

水庫作為調控水資源時空分布、優化水資源配置和防洪減災的重要工程，是經濟社會發展的重要基礎設施。據山東省水庫注冊登記資料統計，目前山東省共有各類水庫6 150座，其中大中型水庫253座，小型水庫5 897座，總庫容182.5億m3，興利庫容101.7億m3，調洪庫容69.5億m3。由于新建水庫投資成本巨大，征地遷占難度大等因素，科學開發利用好現有水庫工程，通過除險加固、清淤和防滲、增效擴容、科學調度等措施，有效利用徑流，減少棄水，恢復或增加水庫興利能力，達到節約水資源的目的，將成為破解山東省水資源瓶頸制約較為直接和現實有效的途徑。

1 現狀及對策

1.1 實施除險加固，恢復原興利能力

山東省水庫點多面廣量大，大部分建于上世紀六七十年代，工程質量差，病險隱患多。由于病險水庫大都存在防洪標準低、滲透破壞、結構不穩定、金屬結構安全等重大安全問題，在未實施加固前，都減低興利水位或限制蓄水運行，嚴重阻礙了水庫興利蓄水能力，影響下游灌溉、供水等效益。近年來，山東省實施大規模病險水庫除險加固工程，累計實施完成5 000余座，水庫工程狀況有了明顯改觀。但水庫安全狀況是一個動態過程，隨著暴雨洪水的不斷侵蝕和運行時間的推移，其安全狀況必然會逐年下降。

為確保水庫大壩安全，提高水庫資源高效利用，應建立病險水庫動態管理制度，按照《水庫大壩安全鑒定辦法》，定期開展水庫安全鑒定，并將水庫除險加固納入基本建設范疇，加強水庫病險隱患排除和日常監測，做到有病必除、有險必固，發現一座加固一座，以恢復原有水庫工程的興利庫容，提高水資源利用率。

1.2 實施清淤工程，恢復有效庫容

山東省大部分水庫都運行多年，加上河流中攜帶的泥沙含量較多，部分水庫淤積嚴重，雖然水庫在原設計時死庫容的設計充分考慮了水庫淤積的影響，但根據水庫泥沙分布特點，部分泥沙不僅僅在死庫容中淤積，還在興利庫容中有淤積的現象，影響水庫興利效益的發揮，甚至部分水庫因淤積嚴重而處于降等或報廢狀態。

實施水庫清淤工程，能恢復或增加水庫興利和防洪庫容，是水庫增效擴容的重要手段，技術簡單可行，相比新建水庫的投資，成本較低。其優勢是不產生移民、不占用耕地，工程投資少；淤積泥沙可資源化利用，部分淤積物可作為有機肥料或建筑用砂，降低清淤成本。在實施清淤工程前，應重新進行庫區地形測量，重新核算水庫水位～庫容～面積曲線，為清淤工程實施打下基礎。

1.3 水庫防滲，減少興利損失

山東省水庫中的土石壩數量有5 920座，占總數量的96%。土石壩壩體及壩基，都具有一定透水性，滲漏現象普遍存在。按照滲漏部位不同，分為壩址區滲漏和庫區滲漏兩種類型，壩址區滲漏主要集中在壩體、壩基、繞壩、接觸滲漏；庫區滲漏主要為庫水沿透水層、溶洞、斷裂破碎帶、裂隙節理帶等連貫性通道外滲。按照安全分類，分正常滲漏和不安全滲漏。對于能引起土體滲透破壞或滲漏量很大，嚴重影響蓄水興利的為不安全滲漏。對正常滲漏，在一定的外界條件影響下，可能轉化為不安全滲漏。不安全滲漏會嚴重影響水庫安全和興利效益的發揮。

土石壩壩址區滲漏處理的原則是“上截、下排”。“上截”就是在上游（壩軸線以上）封堵滲漏入口，截斷滲漏通道，防止滲入。“上截”的措施基本上可歸納為垂直防滲和水平防滲兩種形式。“下排”就是在下游采取導滲和濾水措施，使滲水在不帶走土顆粒的前提下排出，已達到滲透穩定。庫區滲漏處理情況，由于庫區面積大，地質條件復雜，為了保證水庫不漏水或少漏水，應在查明庫區和周圍地區的水文地質情況的基礎上，因地制宜地采取相應的防滲措施。

1.4 提高興利水位，增加興利庫容

提高興利水位，增加興利庫容，多攔截洪水，變廢為寶是提高水資源效率的最直接的方法。近年來，臥虎山、米山、八河等一批大型水庫均通過提高興利水位增加興利蓄水，效果十分明顯。臥虎山水庫將興利水位提高1.5 m，新增興利庫容900萬m3；米山水庫將興利水位提高1.0 m，增加和恢復興利庫容3 700萬m3；八河水庫將興利水位提高2.5 m，新增興利庫容5 297萬m3。這批增容工程投入使用后，進一步提高水庫雨洪資源利用率，增加水源儲備能力，達到豐蓄枯用、開源節流目的。

目前，實施的提高興利水位工程措施，大多采用通過抬田工程措施，就是將水庫抬高后興利水位淹沒線內的耕地墊高至征地線以上。該措施不僅降低移民征遷費用，還保留了耕地資源。但該措施應避免以下3點不足：1）抬田工程需要在庫容內進行圍填土地，這樣反而減少興利庫容，適得其反。不僅增加工程投資，增加興利庫容效果不明顯。2）抬田工程如果圍填放置在防洪庫容，會嚴重侵占寶貴的防洪庫容，削弱水庫防洪能力。3）興利水位的提高會直接改變水庫調洪起調水位，應重新復核水庫防洪標準，確保水庫大壩滿足原設計的防洪標準。

1.5 優化調度模式，減少棄水

山東省山丘區大中型水庫有196座，總庫容128億m3，占全部水庫總庫容的70%，這批水庫是充分利用雨洪資源的主力軍。在這批水庫中有156座有閘控制的水庫，此類水庫能動態調節天然徑流。近年來，根據山東的降雨特點，汛期降雨主要集中在七八月的一兩場暴雨，根據氣候特點和水庫工程特點，水庫調度將汛期分為3個階段，對水位進行分級控制。

為提高汛末蓄滿的機率，盡可能多的攔蓄洪峰尾水，并增加調度的靈活性，建議在汛中限制水位和汛末蓄水位兩級控制指標之間多設幾級機動水位，即汛限動態控制。隨著科技發展，預測預報精度不斷提高，也為水庫汛限水位動態控制提供了基礎保障。在汛期，對有閘控制的山丘區水庫，可實時利用降雨和洪水預報成果，在不降低水庫防洪標準前提下，可在汛期進一步細化汛限水位控制值，分期設計控制汛限水位，對汛限水位進行浮動的調度，可減少大量棄水，極大增加水資源的利用效率。

2 結語

從山東省水庫工程現狀出發，通過除險加固、清淤工程、增效擴容、防滲措施、利用動態汛限水位進行科學調度等一系列措施和方法，恢復和增加水庫興利庫容，充分利用天然徑流，減少棄水，提高水資源利用效率，達到節約水庫水資源的目的。