西河水库开发方案初步研究

高 强，汤 巍，黄晓琴

(重庆市水利发展研究中心，重庆 401147)

西河水库是重庆市主城区范围内规划的重要水库，主要解决主城区城市供水问题。坝址位于御临河干流渝北区统景镇梅家湾河段，坝址以上控制流域面积约1900km2，多年平均流量38.7m3/s，多年平均径流深640mm，多年平均径流量12亿m3，多年平均径流模数为20.4L/(s·km2)。

本文在进行水库现场地质踏勘、淹没调查及水文水资源分析等工作基础上，从充分利用水资源角度，开展了西河水库开发方案初步分析研究，初步提出2个开发利用方案，即西河单库开发方案(方案一)和碑口、西河水库梯级开发方案(方案二)。

1 西河单库开发方案(方案一)

该方案是在分析水文条件、淹没条件、地质条件及温泉与水库蓄水相互关系基础上，初步提出196、200、205、220m四个水位开发方案。

1.1 水位196m方案

主要考虑尽量不淹没沿河两岸场镇、不影响渝北统景温泉和邻水白龙峡风景区旅游开发，同时结合地质分析，196m河床高程在白龙峡出口小南海河段出露，正好是三叠系须家河组地层底界。

经水量调节计算，水库正常蓄水位196m，死水位185m，相应正常库容3100万m3，死库容270万m3，兴利库容2830万m3；多年平均可供水量2.2亿m3，供水保证率达95%以上。

该方案回水末端位于白龙峡出口小南海河段，总回水长度约33km，水面面积约5km2，其中重庆境内回水长度23km，水面面积约4km2。除淹没渝北区龙安村级场镇部分范围外，不会淹没黄印、秤砣、码头3个村级场镇及御临镇场镇，也不会影响白龙峡河段漂流等项目。淹没土地面积约200hm2，淹没房屋面积约1.4万m2，淹没影响人口约0.18万人，其中淹没场镇房屋面积和影响人口分别为1万m2和200人。

水库大坝采取闸坝型式，坝轴线长约380m，最大坝高20m。泄洪闸布置于河道中间，初拟溢流净宽110m，溢流堰顶高程188m，布置11孔，单孔尺寸为10m×8m(宽×高)。取水设施布置于右岸大坝上游适当位置。

工程总投资10亿元，其中水库工程投资4亿元，淹没补偿投资6亿元。

1.2 水位200m方案

主要考虑尽量少淹没沿河两岸场镇，同时考虑在淹没白龙峡河段后，对规划的小南海电站(尾水位200m)发电不产生影响，对现在正在运行的漂流项目可以通过水库调度调节等措施，在汛期漂流时段将水位降低至196m运行，基本不会对其造成大的影响。

经水量调节计算，水库正常蓄水水位200m，死水位185m，相应正常库容5670万m3，死库容270万m3，兴利库容5400万m3；多年平均可供水量3亿m3，供水保证率达95%以上。

该方案水库回水末端位于白龙峡上游新场河段，总回水长度约36km，水面面积约8km2，其中重庆境内回水长度23km，水面面积约6km2。该水位将淹没龙安村级场镇全部，淹没黄印、秤砣、码头3个村级场镇及御临镇场镇极少部分区域，通过水库合理调度，基本不会影响白龙峡漂流项目。淹没土地面积约400hm2，淹没房屋面积约4万m2，淹没影响人口约0.35万人，其中淹没场镇房屋面积和影响人口分别为1.5万m2和300人。

水库大坝采取闸坝型式，坝轴线长390 m，最大坝高25 m。泄洪闸布置于河道中间，初拟溢流净宽110m，溢流堰顶高程192m，布置11孔，单孔尺寸为10m×8m(宽×高)。取水设施布置于右岸大坝上游适当位置。

工程总投资19亿元，其中水库工程投资6.5亿元，淹没补偿投资12.5亿元。

1.3 水位205m方案

主要考虑水库规模能够达到大型水库、同时尽量减小对沿河主要场镇及土地的淹没。

经水量调节计算，水库正常蓄水位205m，死水位185m，相应正常库容10030万m3，死库容270万m3，兴利库容9760万m3；多年平均可供水量4.2亿m3，供水保证率达95%以上。

该方案水库回水末端位于四川邻水境内大坟山河段，总回水长度约39km，水面面积约11km2，其中重庆境内回水长度23km，水面面积约8km2。该水位将淹没龙安村级场镇全部范围及黄印、秤砣、码头3个村级场镇及御临场镇大部分范围，并会淹没白龙峡风景区河段，对现在正在运行的漂流项目也会造成较大影响，对规划的小南海电站发电效益造成一定影响。淹没土地面积约733.33hm2，淹没房屋面积约21.8万m2，总淹没影响人口约0.9万人，其中淹没场镇房屋面积和影响人口分别为15.8万m2和3200人。

水库大坝采取闸坝型式，坝轴线长440m，最大坝高30m。泄洪闸布置于河道中间，初拟溢流净宽120m，溢流堰顶高程197m，布置12孔，单孔尺寸为10m×8m(宽×高)。取水设施布置于右岸大坝上游适当位置。

工程匡算总投资33亿元，其中水库工程投资8.8亿元，淹没补偿投资24.2亿元。

1.4 水位220m方案

该方案是结合《重庆市城区水资源规划》《西南五省重点水源规划》等相关规划对西河水库规模的初步定位，即库容达到3亿m3以上，同时充分考虑水库成库条件及对统景温泉可能造成的不利影响。由于下坝址在水位220m不具备成库条件，因此该方案坝址采用上坝址方案。

经水量调节计算，水库正常蓄水水位220m，死水位185m，相应的正常库容30250万m3，死库容120万m3，兴利库容30130万m3；多年平均可供水量约7.2亿m3，供水保证率达95%以上。

该方案水库回水末端位于四川邻水坛垌场镇下游约3km处的大茅坡河段，总回水长度约41km，水面面积约18km2，其中重庆境内回水长度21km，水面面积约12km2。该水位将淹没龙安、黄印、秤砣、码头4个村级场镇及御临镇场镇全部范围，并会淹没白龙峡风景区河段，使目前正在运行的漂流项目无法运行，对规划的小南海电站发电效益会造成较大影响。淹没土地面积约1400hm2，淹没房屋面积约46.7万m2，淹没影响人口约1.5万人，其中淹没场镇房屋面积和影响人口分别为24万m2和4800人。

水库大坝采用埋石砼重力坝，坝轴线长255m，最大坝高43m。采用坝顶闸孔溢流泄洪，初拟溢流净宽为80m，溢流堰顶高程为210m，布置8孔，单孔尺寸为10m×10m(宽×高)。取水设施布置于右岸大坝上游适当位置。

工程总投资60亿元，其中水库工程投资19.1亿元，淹没补偿投资40.9亿元。

西河单库开发各水位方案基本情况详见表1。

2 碑口、西河水库梯级开发方案(方案二)

该方案是在西河水库不具备优先建设条件下，先期建设碑口水库，作为东河上已建成的大洪河水库电站的反调节水库，在保持大洪河水库原有发电功能前提下，充分利用东河水资源量；后期建设西河水库，碑口水库与西河水库形成梯级联合开发形态，通过双水库调节，可以比较充分利用西河水资源量；在碑口、西河水库形成后，再考虑将东河水引至西河，经西河水库统一调节利用，余水流入下游碑口水库再次进行利用，能更加充分的利用西河、东河水资源量。

碑口水库坝址位于东、西河汇合之后的御临河干流石船镇麻柳沱场镇上游约2km处，上距西河水库下坝址约12km。坝址以上控制集雨面积3380km2，多么平均径流量接近20亿m3。通过对统景场镇分布及已建、规划防洪工程情况调查，其场镇主要高程及最低堤顶高程均在189m以上，只要水库水位不超过189m，就不会对统景场镇造成淹没，同时考虑到川渝省界断面处河床高程为188m，在保证不淹没四川境内前提下，尽量提高碑口水库蓄水位。因此初步确定碑口水库最高水位可达188m。

表1 西河单库开发各水位方案基本情况表

针对碑口水库成立条件，方案二分别从先期建设碑口水库、后期建设西河水库(“碑口+西河”水库)以及在碑口、西河水库形成后考虑从东河引水(“碑口+西河”两库+东河引水)3个方面研究水资源利用情况。

2.1 先期建设碑口水库

在西河水库无法先期建设前，先期建设碑口水库，并保持大洪河水库原有发电功能，将碑口水库作为大洪河水库发电尾水的反调节水库，充分利用东河水资源量。通过对沿河主要场镇调查分析，同时尽量不淹没四川境内(川渝省界断面河床高程约为188m)，并充分利用水资源，初步确定正常水位188m。

该水位相应水库库容2910万m3，水库库容为中型。多年平均可供水量3.6亿m3，供水保证率达95%以上。

该水位方案不会淹没沿河主要场镇，淹没土地面积约120hm2，淹没房屋面积约500m2，淹没影响人口约1000人。

水库大坝采取闸坝型式，全断面设闸，布置8孔，单孔尺寸为10m×12m。取水设施布置于右岸大坝上游附近。

工程总投资7.2亿元，其中水库工程投资3.7亿元，淹没补偿投资3.5亿元。

2.2 后期建设西河水库(“碑口+西河”水库)

本方案为先期碑口水库建成后，未来待条件成熟后再新建西河水库，形成西河水库+碑口水库梯级开发形态，通过2个水库联合调度，充分利用西河水量多且水质优的水资源量。

西河来水先进入西河水库，经西河水库调节利用后，余水叠加大洪河水库发电尾水及区间水量再进入碑口水库，进行再次利用。通过调节计算，碑口水库与西河水库在196、200、205、220m水位时的多年平均总供水量分别为3.8、4.2、5.5、8.15亿m3。

“碑口+西河”水库各水位方案主要指标详见表2。

表2 “碑口+西河”水库各水位方案主要指标表

3 方案分析比较

针对前面提出的2种开发方案和西河水库4种规模方案，分别从地形地质、成库条件、淹没条件、水资源利用情况及工程总投资等方面进行分析研究。

3.1 西河水库各水位方案

西河单库开发方案(方案一)提出的4种水库水位方案成库条件、建坝条件均较好，库区不存断层、滑坡、浸没等不良地质及文物古迹等影响建坝成库的不利因素。通过《御临河(西河)水库蓄水与温泉相互影响初步研究》专题分析，4种水位方案均不会对统景温泉造成不利影响。

通过《御临河(西河)水库淹没调查初步研究》专题分析，西河水库淹没条件是决定其规模大小的最重要因素，水位196m和200m相应的水库规模均是中型，除会对龙安村级场镇及沿河两岸土地和零星房屋造成不同程度淹没外，不会淹没黄印、秤砣、码头3个村级场镇和御临镇场镇，对白龙峡风景区旅游项目基本无影响。水位205m和220m相应的水库规模均是大⑵型，水位205m将淹没龙安村级场镇全部范围和黄印、秤砣、码头3个村级场镇及御临镇场镇大部分范围，水位220m将全部淹没沿河4个村级场镇及御临镇场镇，两个水位均会使目前正在运行的白龙峡漂流项目无法运行，同时对规划的小南海电站发电效益产生不同程度的不利影响，淹没损失较大。但是220m水位时能较大抬高峡谷河段水位，形成“高峡出平湖”景观，在小南海拦河坝未建设之前可以提前发展水上观光游乐等旅游项目，有利于白龙峡风景区综合开发。

多年平均可供水量和水资源开发利用程度将随着水库规模增大而逐渐提高，但供水量增加的幅度随着水库规模的不断增加而减少，196m水位方案多年平均供水量约2.2亿m3，水资源开发利用率约18%，有较多弃水；205m水位方案多年平均可供水量约4.2亿m3，水资源开发利用率约35%，弃水较少；220m方案多年平均可供水量达到7.2亿m3，水资源开发利用率达到60%，水量利用率较高。

水库单位库容投资随着水库规模的增大而减少，但水库单方供水投资随着水库规模的增大而增加。

针对西河单库开发方案，从淹没条件、工程投资及开发难度等方面综合考虑，宜优先选择低水位196～200m水位方案，水库规模为中型；从水资源利用程度、供水效益等方面考虑，增加水库供水满足经济社会发展需求的同时，工程建设资金、征地移民等社会问题也能够解决，可以选择205～220m水位方案，水库规模为大⑵型。

3.2 碑口、西河水库梯级开发各水位方案

碑口、西河水库梯级开发方案(方案二)分别从“先期建设碑口水库”“后期建设西河水库(“碑口+西河”水库)”这2个方面分别进行分析比较。

3.2.1先期建设碑口水库

考虑到西河水库来水量较充足，可供水量较大，而碑口水库受上游统景场镇及统景温泉等因素影响，水库规模将受限制，在修建西河水库之后，再建设碑口水库的必要性不大。因此，碑口水库成立条件就是西河水库不具备优先建设条件，而碑口水库由于建设条件相对简单，工程投资相对较少，可以先期建设及早发挥供水效益。

碑口水库188m水位与方案一西河水库196m水位方案相比，2个方案水库规模均为中型，碑口水库供水量比西河水库少0.2亿m3，但总投资少约3.7亿元，单位库容投资少7.5元，单方供水投资少0.8元，而且碑口水库淹没全部位于重庆境内，不存在跨省之间协调问题，移民安置更容易解决，淹没损失也比西河水库更少。可见，碑口水库188m方案比方案一西河水库196m水位方案更优。对于碑口水库水质可能会受到统景场镇影响问题，可以考虑将取水口设置于统景场镇上游。但是碑口水库的建设也会造成两江新区和渝北区沿河两岸部分土地被淹没，使建设用地减少。

3.2.2后期西河水库(“碑口+西河”2库)

在碑口水库188m水位方案情况下，西河水库196、200、205、220m水位方案时多年平均可供水量分别为3.8、4.2、5.5、8.15亿m3，水资源开发利用率分别为18%、21%、28%、41%。与方案一相比，多年平均可供水量增加1～1.6亿m3，初估总投资增加近6亿元。

后期西河水库196m水位方案(即“碑口188m水位+西河196m水位”2库)多年平均可供水量比先期碑口水库188m水位方案仅多0.2亿m3，但投资却多8.5亿元，所以，如果先期建设碑口水库，后期西河水库选择低水位方案明显不经济，适宜选择205～220m大型水库方案。

4 结语

(1)西河水库196m水位方案与碑口水库188m水位方案相比，由于碑口水库淹没范围只会涉及重庆境内，不会对四川造成淹没，不会存在跨省协调问题，而且初估总投资少2.8亿元，多年平均可供水量多1.4亿m3，虽然可能存在统景场镇对水质造成不利影响，但可以将取水口设置在统景场镇上游予以解决，同时碑口水库建成更有利于打造统景场镇水景观、提升统景旅游综合竞争力，因此，相对于西河水库低水位方案碑口水库更优，在西河水库不具备先期建设大型水库条件下，宜优先选择碑口水库188m水位方案，水库规模为中型。

(2)如果未来经济社会发展对水的需求程度较大，而且西河水库也具备建设大型水库的条件，能够解决比较突出的淹没等问题，可以选择205m水位方案，即西河水库正好达到一座大⑵型水库规模，多年平均供水量约4.2亿m3。