沂水县跋山水库增容分析与评价

庄才宝，王纪鹏 ，任光华

（1.沂水县跋山水库管理处，山东 沂水 276400；2.山东省水利工程局，山东 济南 250013）

跋山水库位于淮河流域沂河干流中上游，是一座以防洪为主，兼顾供水、灌溉、发电、养殖等功能的大（2）型水库。水库控制流域面积1 782 km2，现状总库容5.28亿m2。枢纽工程由土坝、浆砌石坝、溢洪道（闸）、放水洞、坝后电站等建筑物组成，挡水建筑物全长2 216 m，最大坝高33.65 m。

1 增容必要性分析

根据《沂水县水资源综合规划》统计，沂水县多年平均降水量747.8 mm，水资源总量8.98亿m3。根据2013年人口计算，人均水资源量690 m3，水资源总量不足，供需矛盾日益突出。沂水县无外来水源，挖掘现状地表水供水工程的潜力是解决当前乃至未来沂水县工农业用水紧缺的重要途径之一。提高跋山水库兴利水位，增加水库可供水量，符合沂水县水资源开发利用规划，是缓解沂水县水资源短缺形势的需要。

2 增容可行性分析

跋山水库设计正常蓄水位为178.00 m，有效蓄水库容26 721万m3，现状工程条件多年平均来水量为36 504万m3，据此计算库容系数为0.73，与省内同类工程比较，跋山水库现状库容系数较小，与来水量相比调节能力较低。由于设计兴利库容较小，造成大量弃水，大量丰水年汛期径流得不到充分利用。在保证防洪安全的前提下，适当抬高水库兴利水位，扩大兴利库容，增强水库调蓄能力，可达到丰补枯用，有效利用当地雨洪资源，提高水库的供水能力和保障程度，以满足沂水县工业与生活用水和生态补水的需要。

3 增容对水库工程的影响及措施

水库增容一方面可通过库内开挖增大纳蓄能力，另一方面可通过抬高兴利水位提高库容。库内开挖涉及不同库水位下岩土的性质及可开采量，需掌握详细的水下地形及岩土层分布以确定可能增容能力及施工方案和工程投资。目前，因库内地形及地质资料匮乏，无法定量分析。现状下仅分析抬高兴利水位的增容量及相关影响。

1）不同水位下增容量和新增淹没情况。根据水库库水位～水面面积～库容关系，初步分析跋山水库不同水位下的增容量及新增淹没面积（见表1）。

按山东省内大、中型水库库容系数的经验，仅考虑水量问题，跋山水库最大可增加库容为1.43亿m3，最小可增加库容为0.49亿m3。随库水位的抬高，水库库容持续增加，上游淹没面积先下降后抬升。综合考虑水库单位增容效率及淹没影响，水库增容高效、经济区域位于179.00～180.00 m范围，水库相应增加库容3 233～6 628万m3。

2）增容对主体工程影响。跋山水库除险加固后洪水起调水位为兴利水位178.00 m，校核洪水标准为10 000年一遇相应洪水位为184.34 m。分析水库除险加固后土坝、浆砌石坝及溢洪闸闸门超高情况，在批复防洪标准和溢洪闸过流能力下，大坝顶高程已无富裕量。

表1 不同水位下水库增容量和新增淹没面积

水库增容后，洪水起调水位抬升，相应洪水位抬高后坝顶高程将不能满足规范要求。为此，需采取加高坝顶或提高泄流能力的方式来满足坝顶超高要求。水库增容后，正常挡水位抬高后闸门顶高程不满足挡水要求。为此，需增大闸门顶高程或抬高堰顶高程以增加闸门挡水高度。跋山水库大坝全长1.72 km，综合坝顶超高及闸门顶高程要求，较为适宜的工程措施为抬高堰顶高程并加大溢洪道泄量。

3）增容对上游淹没影响。根据水库除险加固移民调查情况：现状兴利水位178 m至移民安置水位线179 m之间有54户、147人尚未迁出，涉及各类房屋12 802.2 m2。

在现兴利水位运行下，水库需解决上游移民问题。水库增容后兴利水位抬升，移民数量将进一步增多。即使采取上游库区增设环库路，路外台田减少淹没占地的解决措施，也会因浸没的影响需搬迁部分人口。

4）增容对水库除险加固工程的影响。跋山水库除险加固已批复待实施，批复时已确定防洪标准及坝顶高程、溢洪闸闸门顶高程等控制性参数。水库增容不宜对此进行调整，否则将影响将来除险加固工程建设的实施及验收。而在现有标准及规模下，水库无抬高水位的潜力可挖。为最大限度的减少对主体工程的影响，建议扩宽现有溢洪道增大泄流能力。

5）建议增容水位。根据水库增容经济效益分析建议增容后兴利水位控制在179.00～180.00 m间。为满足坝顶超高要求，增容后水库10 000年一遇校核洪水位应低于184.34 m。兴利水位抬高，校核洪水位不变，水库兴利库容增大、防洪库容减小，水库的兴利效益加大、防洪调蓄能力减少。

为平衡溢洪闸堰顶高程抬高而引起的单宽流量的降低，需在现有规模上增大溢洪道过流宽度。根据溢洪道现状布置建议在溢洪闸西侧现西浆砌石坝处增设2孔溢洪闸。

根据拟定的溢洪道泄流规模，在控制校核洪水位不超过184.34 m的条件下，水库增容兴利水位建议提高至179.50 m，兴利库容增加4 900万m3。

6）工程投资估算。水库增容所涉及工程内容主要有溢洪道扩建、上游淹没及浸没区移民安置、上游环库路修建及台田工程等，估算总投资约4.2亿元。

4 工程实施评价

1）跋山水库上游流域来水量充沛，现状库容系数（0.73）较小，水库来水量利用率较低，具有增大兴利库容的潜力。水库大坝及溢洪闸闸门超高富裕量较小，仅能满足现状兴利水位调算下的防洪控制要求。因此，根据水库现状条件及上述影响初步分析，建议兴利水位抬高至179.50 m，增容 4 900 万 m3。

2）因水库现状兴利水位下存在移民迁占问题，若采取抬高兴利水位增大兴利库容的方式势必会引起新的征地迁占问题。水库增容建议采用库内开挖、库外修筑台田并增大溢洪道宽度、抬高堰顶高程的增容方案。

3）水库除险加固已批复待实施，水库增容应尽可能的减少与现有除险加固内容的交叉及影响，避免工程建设投资主体不清晰、责任不明确及设计变更等问题。水库增容后下泄流量相对减少，增容设计前应对下游用水影响进行调查分析。