山东省水库工程节水模式现状及对策

秦 超

（山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心，山东 济南 250100）

山东省是水资源短缺省份，全省水资源人均占有量不到全国平均水平的1/6，仅为世界平均水平的1/24。同时，降水时空分布不均，主汛期降雨量约占了全年降雨量3/4，空间降雨量由鲁东南向鲁西北递减。在水资源严重短缺的同时，每年主汛期有大量弃水，造成结构性浪费，成为制约经济社会可持续发展的瓶颈。

水库作为调控水资源时空分布、优化水资源配置和防洪减灾的重要工程，是经济社会发展的重要基础设施。据山东省水库注册登记资料统计，目前山东省共有各类水库6 150座，其中大中型水库253座，小型水库5 897座，总库容182.5亿m3，兴利库容101.7亿m3，调洪库容69.5亿m3。由于新建水库投资成本巨大，征地迁占难度大等因素，科学开发利用好现有水库工程，通过除险加固、清淤和防渗、增效扩容、科学调度等措施，有效利用径流，减少弃水，恢复或增加水库兴利能力，达到节约水资源的目的，将成为破解山东省水资源瓶颈制约较为直接和现实有效的途径。

1 现状及对策

1.1 实施除险加固，恢复原兴利能力

山东省水库点多面广量大，大部分建于上世纪六七十年代，工程质量差，病险隐患多。由于病险水库大都存在防洪标准低、渗透破坏、结构不稳定、金属结构安全等重大安全问题，在未实施加固前，都减低兴利水位或限制蓄水运行，严重阻碍了水库兴利蓄水能力，影响下游灌溉、供水等效益。近年来，山东省实施大规模病险水库除险加固工程，累计实施完成5 000余座，水库工程状况有了明显改观。但水库安全状况是一个动态过程，随着暴雨洪水的不断侵蚀和运行时间的推移，其安全状况必然会逐年下降。

为确保水库大坝安全，提高水库资源高效利用，应建立病险水库动态管理制度，按照《水库大坝安全鉴定办法》，定期开展水库安全鉴定，并将水库除险加固纳入基本建设范畴，加强水库病险隐患排除和日常监测，做到有病必除、有险必固，发现一座加固一座，以恢复原有水库工程的兴利库容，提高水资源利用率。

1.2 实施清淤工程，恢复有效库容

山东省大部分水库都运行多年，加上河流中携带的泥沙含量较多，部分水库淤积严重，虽然水库在原设计时死库容的设计充分考虑了水库淤积的影响，但根据水库泥沙分布特点，部分泥沙不仅仅在死库容中淤积，还在兴利库容中有淤积的现象，影响水库兴利效益的发挥，甚至部分水库因淤积严重而处于降等或报废状态。

实施水库清淤工程，能恢复或增加水库兴利和防洪库容，是水库增效扩容的重要手段，技术简单可行，相比新建水库的投资，成本较低。其优势是不产生移民、不占用耕地，工程投资少；淤积泥沙可资源化利用，部分淤积物可作为有机肥料或建筑用砂，降低清淤成本。在实施清淤工程前，应重新进行库区地形测量，重新核算水库水位～库容～面积曲线，为清淤工程实施打下基础。

1.3 水库防渗，减少兴利损失

山东省水库中的土石坝数量有5 920座，占总数量的96%。土石坝坝体及坝基，都具有一定透水性，渗漏现象普遍存在。按照渗漏部位不同，分为坝址区渗漏和库区渗漏两种类型，坝址区渗漏主要集中在坝体、坝基、绕坝、接触渗漏；库区渗漏主要为库水沿透水层、溶洞、断裂破碎带、裂隙节理带等连贯性通道外渗。按照安全分类，分正常渗漏和不安全渗漏。对于能引起土体渗透破坏或渗漏量很大，严重影响蓄水兴利的为不安全渗漏。对正常渗漏，在一定的外界条件影响下，可能转化为不安全渗漏。不安全渗漏会严重影响水库安全和兴利效益的发挥。

土石坝坝址区渗漏处理的原则是“上截、下排”。“上截”就是在上游（坝轴线以上）封堵渗漏入口，截断渗漏通道，防止渗入。“上截”的措施基本上可归纳为垂直防渗和水平防渗两种形式。“下排”就是在下游采取导渗和滤水措施，使渗水在不带走土颗粒的前提下排出，已达到渗透稳定。库区渗漏处理情况，由于库区面积大，地质条件复杂，为了保证水库不漏水或少漏水，应在查明库区和周围地区的水文地质情况的基础上，因地制宜地采取相应的防渗措施。

1.4 提高兴利水位，增加兴利库容

提高兴利水位，增加兴利库容，多拦截洪水，变废为宝是提高水资源效率的最直接的方法。近年来，卧虎山、米山、八河等一批大型水库均通过提高兴利水位增加兴利蓄水，效果十分明显。卧虎山水库将兴利水位提高1.5 m，新增兴利库容900万m3；米山水库将兴利水位提高1.0 m，增加和恢复兴利库容3 700万m3；八河水库将兴利水位提高2.5 m，新增兴利库容5 297万m3。这批增容工程投入使用后，进一步提高水库雨洪资源利用率，增加水源储备能力，达到丰蓄枯用、开源节流目的。

目前，实施的提高兴利水位工程措施，大多采用通过抬田工程措施，就是将水库抬高后兴利水位淹没线内的耕地垫高至征地线以上。该措施不仅降低移民征迁费用，还保留了耕地资源。但该措施应避免以下3点不足：1）抬田工程需要在库容内进行围填土地，这样反而减少兴利库容，适得其反。不仅增加工程投资，增加兴利库容效果不明显。2）抬田工程如果围填放置在防洪库容，会严重侵占宝贵的防洪库容，削弱水库防洪能力。3）兴利水位的提高会直接改变水库调洪起调水位，应重新复核水库防洪标准，确保水库大坝满足原设计的防洪标准。

1.5 优化调度模式，减少弃水

山东省山丘区大中型水库有196座，总库容128亿m3，占全部水库总库容的70%，这批水库是充分利用雨洪资源的主力军。在这批水库中有156座有闸控制的水库，此类水库能动态调节天然径流。近年来，根据山东的降雨特点，汛期降雨主要集中在七八月的一两场暴雨，根据气候特点和水库工程特点，水库调度将汛期分为3个阶段，对水位进行分级控制。

为提高汛末蓄满的机率，尽可能多的拦蓄洪峰尾水，并增加调度的灵活性，建议在汛中限制水位和汛末蓄水位两级控制指标之间多设几级机动水位，即汛限动态控制。随着科技发展，预测预报精度不断提高，也为水库汛限水位动态控制提供了基础保障。在汛期，对有闸控制的山丘区水库，可实时利用降雨和洪水预报成果，在不降低水库防洪标准前提下，可在汛期进一步细化汛限水位控制值，分期设计控制汛限水位，对汛限水位进行浮动的调度，可减少大量弃水，极大增加水资源的利用效率。

2 结语

从山东省水库工程现状出发，通过除险加固、清淤工程、增效扩容、防渗措施、利用动态汛限水位进行科学调度等一系列措施和方法，恢复和增加水库兴利库容，充分利用天然径流，减少弃水，提高水资源利用效率，达到节约水库水资源的目的。