淺談人工水庫建設的合理性分析

楊 斌

（巨野縣水務局，山東 巨野 274900）

我國幅員遼闊地形復雜，三階梯的地勢為河流的發源和水能的儲備提供了良好的條件，特別是在南方地區，降雨量充沛，且河流的分布相對較廣，為人工水庫的建設創造了基礎。合理性分析是水庫建設的理論支撐，關系到水庫建設的成敗，建庫前的合理性分析是極其必要的，也是必須的。基于此，本文針對新建水庫合理性進行分析。

1 人工水庫建設合理性分析

水庫建設合理性分析是指在水庫建設之初，水利部門和建設部門對水庫建設基本情況進行詳細的勘察和分析，判斷建設工程是否符合當地環境要求及當地建設條件能否使水庫達到設計標準。合理性分析多是先對水庫所在位置的地形和地貌進行相關資料的收集和查詢，后進行實地考察，全面分析水庫建設的條件和應注意的問題，最終在多個部門和多位專家的商討論證下得出結論。

2 水庫建設合理性分析的必要性

水庫建設屬于基礎設施建設，利國利民。建設一個具有較高社會效益的水庫需要綜合考慮很多條件和因素。

（1）水庫建設屬于工程建設，不同于文學藝術。工程建設涉及到較多的自然條件，建設環境復雜，充分利用建設區域的地形條件可以在很大程度上降低水庫建設的難度，加快水庫建設的步伐。因此有效利用地理優勢避開不利因素是合理性分析的重要原因。

（2）水庫建設目的主要是為人民服務，具體來說是保證農業蓄水灌溉，保證生產生活用水和發電，防洪抗旱。因此，水庫的建設要綜合考慮到各方面的利益，最大程度發揮水庫的作用。效益是人工水庫建設的基本因素，如有些地區人口稀少、建設成本較高，水庫建成后得不到有效利用，造成人力物力的極大浪費。

綜上所述，水庫建設的合理性分析在水庫建設中是必不可少的環節[1]。

3 人工水庫建設合理性分析

水庫建設合理性分析內容繁多，其中地形地貌、水資源的分布情況、蓄水能力、資金支持屬重要部分，應進行全面、仔細調查分析。在以往的工程實踐中，水庫合理性分析已取得了非常好的效果。表1為部分基于合理性分析而充分發揮了應有作用的水庫案例。

表1 水庫合理性分析

3.1 水庫建設區域的地形地貌

不同于高樓大廈的修建，水庫的建設對地形地貌的要求較為嚴格，水庫的選址要利用地形優勢，趨利避害。由表1可見，4個水庫的修建都是利用了所處位置的優勢，

（1）三峽水庫的壩址處整個河道由寬變窄，形成了一個像漏斗一樣的形狀，在此修建大壩，不僅可以減少投資，還可在很大程度上提高大壩高度，增加庫容量和庫存面積，更好地調節下游的過水流量，起到兼顧防洪發電灌溉的綜合作用。

（2）龍羊峽水庫大壩位于黃河第一個峽谷處，兩邊有堅硬而高大的花崗巖，利用峽谷最小口30 m的優勢，加上大壩兩端的巖石作為輔助，在此修建大壩可以促使大壩發揮最大優勢。

（3）丹江口水利樞紐地處丹江和長江最大支流漢江的交匯處以下幾百米左右，壩口寬500多米，河道中東部有深槽，河道兩岸有較為高大的土石壩，對擬建大壩形成非常好的地形優勢。

（4）鳳巖水庫位于深圳市寶安區，整個水庫原是因采石場使用壽命結束后通過再次開挖休整而建，地處七瀝水庫和長流坡水庫分水嶺。若在兩個水庫之間開通壓力隧道，利用這一個盆地地形進行蓄水，剛好增加了水庫的蓄水能力，可以起到調價水庫庫容的作用。

因此，充分利用地形優勢是大部分水庫建庫的主要原則，不僅可以較少工程投資，還可以減少人工對工程周邊環境的擾動[2]。

3.2 建庫地區水資源分布

水資源分析是水庫建設的最為重要的一個環節。沒有巨大的水流量的支撐，水庫最終只會是一個空殼，不能完全發揮自身優勢。

（1）三峽水庫處于中國第一大河——長江流域，流域面積廣，降水量豐富且河流眾多。具有非常充足的水資源；（2）龍羊峽水庫水源河流流經青海草原，是天然的蓄水池，具有調節水含量的作用。整個壩址選址在黃河上，水流量可觀；（3）丹江口水利樞紐出于丹江和漢江的匯合處，漢江為長江第一大支流，流域常年水量充沛，兩河匯聚在一起充分保障了水庫的庫存需求；（4）鳳巖水庫屬小型水庫，但與旁邊兩個水庫貫通，加之深圳靠海，降水量大，可以充分保障水庫對水量的要求[3]。

3.3 建庫區蓄水能力

蓄水是水庫最重要的功能，是水庫建設應該首先考慮的因素，因此不能將水庫建于平原之上，不能建于水量較小的河流內。分析表1可得，龍羊峽和三峽水庫都利用了地形壩址的狹窄優勢，可將大壩修建高度提高，達到150 m以上，極大地增加了水庫的庫容和總面積，同時還增加了水庫的勢能利于發電。而丹江口和風巖水庫則利用了河流和水源的優勢，特別是丹江口水庫地區，丹江和漢江交匯處形成了一個較為開闊的水域，在下游收口處修建大壩正好可以利用該優勢，增加水庫庫容，保證水庫的蓄水能力[4]。

3.4 建庫地區資金能力

水庫修建是一個巨大的工程，需花費較大的人力財力和物力，必須有強大的資金來源。表1中的三峽、龍羊峽和丹江口水庫均由國家財政支持修建。鳳巖水庫由深圳地區地方財政支持修建。因此，水庫建設必須有足夠的資金的來源作為支撐[5]。

3.5 充分利用周邊區域雨洪資源

（1）鳳巖水庫作為一座水源調蓄水庫，集水面積小，僅靠自產水在短期內難以蓄滿，通過連通建筑物的興建，在豐水年可將周邊水庫富余的雨洪資源收集到鳳巖水庫進行調蓄，既充分利用周邊區域雨洪資源，又可以縮減水庫的蓄水時間。

（2）三峽水庫在為下游補水的同時，逐步騰出庫容，為主汛期防洪抗汛做好準備。

（3）丹江口水庫按后期規模建完后，水庫調節能力及承擔各項水利任務的能力將有較大的改善和提高。按規劃其綜合利用水利任務為:防洪、供水、發電、航運及養殖。自水庫建成幾十年來，共攔蓄、削滯漢江、丹江上游發生的上萬立方米每秒的洪水59次。解除了武漢、襄陽等23個縣市1億多人口及1860多萬畝耕地的洪水威脅，其抵御暴洪的能力達到了百年一遇的標準。

3.6 提高供水保證率

（1）缺水狀況嚴重一直是阻礙深圳快速發展的一大問題。鳳巖水庫庫容520萬m3，在攔蓄本地水的同時還可用以調蓄境外水源，可增加全市調蓄庫容，提高供水保證率，增加城市的供水保障能力。

（2）為滿足長江中下游地區供水、生態和航運等社會需求，三峽樞紐在發電的同時，枯水期持續為下游進行補水，三峽水庫一季度累計為下游補水超過百億立方米。截至2019年4月1日21時，實測三峽水庫水位165.40 m，一季度累計為下游補水達100.2億m3，有效緩解了枯水季節長江中下游地區生產生活用水緊張的局面。

（3）丹江口水庫是中線工程近期引漢的水源工程，按發電服從調水、調水服從生態、生態服從防洪安全的原則擬定控制水位和調度規則，基本滿足漢江中下游用水要求。

4 結語

人工水庫為我國的農業、工業及人民的生產生活用水提供了巨大幫助，修建之初必須結合工程區的地形地貌、水資源分布、水庫蓄水能力、建設資金來源等因素對水庫建設的合理性進行論證，保證人工水庫建設可以順利進行，且能夠滿足工程設計要求，促進我國水利事業的發展。