贵港市武思江水库改造方案分析

雷丹妮

（广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁 530023）

0 引言

武思江水库灌区所在的贵港市港南区，是广西重要的粮食和农特商品生产基地。随着贵港市经济不断发展，重大基础设施、工业园区、城镇化建设、民生工程等项目的用地需求量急剧加大，不可避免地占用耕地资源。武思江水库灌区是贵港市境内已建大型灌区，具备良好的水源灌溉条件。贵港市提出在灌区内实施“旱改水”项目，以增加优质水田面积，实现占补耕地在数量和质量两方面上的平衡，进而保障地方粮食生产安全。但灌区骨干水源工程——武思江水库存在长期无法正常运行等问题，导致灌区灌溉效益难以充分发挥，为了合理充分利用水资源，为地方粮食生产安全及提升耕地质量创造有利条件，需要开展武思江水库改造方案研究。

1 基本情况

1.1 武思江水库基本情况

武思江水库位于港南区木梓镇新莲村，是一座以灌溉为主，兼有发电等综合利用的大（2）型水库。水库工程于1957 年11 月动工兴建，至1958 年5 月底基本建成投入运行。水库控制集雨面积907.5 km2，总库容11 383 万m3，兴利库容2482 万m3，多年平均径流量8.7 亿m3，为季调节水库。水库正常蓄水位89.325 m，100年一遇设计洪水位96.44 m，2000年一遇校核洪水位99.71 m。

水库枢纽工程由主坝、一副坝、二副坝、浆砌石挡水坝、溢洪道、放水隧洞、放水涵管等建筑物组成。武思江水库共有4座水电站：坝首一级电站、坝首二级电站、木梓电站、云垌电站，装机8台共7370 kW，历史最大发电量3478万kW·h。

2021 年11 月水库开始除险加固施工，2022 年11月基本完工。

1.2 灌区基本情况

武思江水库灌区范围涉及贵港、玉林2 个地级市，港南区、桂平市、兴业县3 个区（市、县）12 个乡镇169 个行政村。据第三次全国国土调查成果，武思江灌区内现有耕地36.96 万亩，果园4.68 万亩。灌区设计灌溉面积30.68 万亩。

灌区主要水源为武思江水库（大型），其次是岭蒙水库（中型）、甘塘水库（小1 型）、罗英塘水库（小1型）、长明塘水库（小1型）4座节瓜水库及2处补水工程，分别为旺山坝引水工程及新兴坝提水工程。

灌区现有总干渠1 条，较大的支渠共11 条，干支渠总长246.9 km。目前灌区续建配套与节改造骨干工程已基本完成，但支渠淤积问题较为突出，末级渠道配套建设也尚不完善，现状有效灌溉面积29.93万亩，现状灌溉水利用系数为0.522。

2 存在问题分析

（1）因水库淹没遗留问题影响，水库现状不能正常蓄水。武思江水库设计正常蓄水位89.325 m，采用开敞式实用堰泄洪，堰宽90 m，堰顶高程为89.325 m。若水库要蓄水至原设计正常蓄水位，在不采取降低水库水位措施下（即按原设计正常蓄水位89.325 m 起调），根据武思江水库现状泄流能力复核，水库20 年一遇洪水坝前最高水位达到94.22 m，5 年一遇洪水坝前最高水位达到92.40 m。而目前库区内居民点分布在90.3～95.91 m，大部分村庄处于2 年一遇～20 年一遇洪水淹没影响范围。2006年武思江发生较大洪水，该洪水频率为高于10年一遇，小于20 年一遇，坝前最高水位93.86 m，沿岸村屯受淹较为严重。受水库建设时淹没处理技术标准不完善、移民政策不成熟等历史原因影响，武思江水库遗留了较大的移民搬迁问题，进而影响水库正常蓄水。从水库运行监测数据看，汛期4～9月水库平均水位在88 m左右，平时通过加大发电下泄水量，降低水位以减少淹没。

（2）灌区内秋冬旱问题日益突出。随着地区冬菜、稻虾养殖等新型农业模式的推广，灌区内的秋冬作物用水较原设计大大增加。同时，高标准农田建设以及“旱改水”项目实施，对灌区供水水源提出了更高要求。虽然目前灌区续建配套与节改造骨干工程已基本完成，但末级渠道配套建设尚不完善；并且受武思江水库淹没遗留问题影响，水库现状不能正常蓄水，灌区现状灌溉面积29.93万亩，灌溉水利用系数0.522，灌溉保证率为80%，均达不到设计值。即使灌区通过节水改造，今后灌溉水利用系数达到设计值0.54，按设计灌溉面积30.68 万亩及实施“旱改水”4.46万亩用水需求测算，若武思江水库仍维持现状，那么灌区灌溉保证率仅为78%，仍达不到设计保证率85%。

（3）灌区内农村人饮亟需寻找新的水源。灌区内新塘、东津、瓦塘、湛江4个乡镇现状水源为郁江，桥圩镇及桥圩工业园水源为黎村江，八塘、木梓、木格3 个乡镇（街道）水源为地下水；现状非乡镇水厂供水的村屯大都为分散供水，水源大多为地下水。灌区村镇人饮均未从灌区水源工程取水。为了更好地保护地质环境，当地计划逐步采取地下水限采、禁采措施，并开展集中连片供水，在此情况下，亟需寻找新的水源。

3 用水需求分析

武思江水库灌区需水主要考虑农业用水、农村人饮。其中，农村人饮结合贵港市港南区农村饮水“十四五”总体规划思路，考虑向距离武思江水库较近的木梓镇供水，逐步取代其现状的地下水源。农业拟定高、中、低3 个方案：①低方案采用武思江灌区原规划设计成果，即设计灌溉面积30.68万亩，其中水田灌溉面积22万亩；②中方案维持武思江灌区设计灌溉面积30.68万亩不变，同时结合《贵港市大藤峡、达开、武思江灌区水资源综合利用实施方案》研究成果，新增“旱改水”面积4.46 万亩，灌区内水田灌溉面积提高至26.46 万亩；③高方案则考虑将武思江灌区范围内的所有耕园地纳入灌溉，设计灌溉面积提高至41.64 万亩，水田灌溉面积至28.3 万亩，较低方案新增灌溉面积11.12 万亩，新增6.3 万亩水田。高、中、低3个方案农业需水见表1。

表1 灌区多年平均需水量测算 万m3

4 改造方案分析

4.1 方案拟定

根据武思江水库现状泄流能力复核，水库20年一遇洪水坝前最高水位达到94.22 m，5年一遇洪水坝前最高水位达到92.40 m；按《水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范》（SL290-2009），库区周边大量村庄及耕地需纳入水库淹没处理任务，涉及到6000多人的搬迁安置以及2300亩耕地补偿处理（已扣除原水库淹没区范围的耕地，下同），处理资金将达11.97 亿元。从水库运行水位监测数据看，水库实际运行水位偏低，平时通过加大发电下泄水量。按现有泄流能力，若控制不淹没耕地，库水位需降至接近死水位起调，水库供水影响较大，因此在不改造溢洪道情况下，水库没有挖潜空间。

本次改造考虑通过加大泄流能力，减少水库淹没，提升水库供水能力。根据目前库区居民点及耕地分布，经初步分析，如果按不淹没人口控制，水库正常蓄水位宜维持原设计的89.325 m，不宜进一步抬高。在维持武思江水库正常蓄水位不变情况下，通过加大泄流能力，恢复水库正常蓄水功能，已可满足灌区规划水平年需水中方案要求。如果要满足灌区用水高方案，则需要抬高正常蓄水位至93.570 m。根据上述情况及思路，拟定以下改造方案：

（1）方案1。正常蓄水位维持89.325 m ，考虑到武思江水库除险加固工程已基本完成，尽量不触动现有溢洪道，拟通过新增一条溢洪道，加大泄流能力，20 年一遇以及5 年一遇洪水均按89.325 m 起调，坝前最高水位均可降至89.33 m。新建溢洪道采用5×15 m（孔数×孔口净宽）孔闸控式溢洪道，布置于现有溢洪道左岸的山体，溢流堰净宽75 m，堰顶高程83.00 m。该方案可控制不淹没人口，但仍涉及淹没500亩耕地。

（2）方案2。为进一步控制不淹没耕地，考虑在方案1的基础上，结合水库动态调度，即通过洪水预报，在预报来水大于5年一遇洪水时，通过新建溢洪道提前将库水位降至86.69 m 起调，20 年一遇以及5年一遇洪水坝前最高水位可分别降至88.84 m、86.98 m，洪水过后再进行回蓄。本方案可不涉及淹没人口和耕地，工程措施同方案1。

（3）方案3。为满足灌区用水高方案，正常蓄水位抬高至93.570 m。因正常蓄水位抬高，本方案必须对现有溢洪道进行改造。若采取维持现有溢洪道堰顶高程及尺寸不变，采用另外新建一条溢洪道的方式，其投资远大于对现有溢洪道扩宽改造方案的投资。因此本方案不再新建溢洪道，拟将现状溢洪道堰顶高程降低至87.325 m，宽度改至75 m，改造成5孔闸控式溢洪道。

4.2 方案比选

从供水任务满足程度、项目建设征地移民、工程投资等方面对武思江水库改造方案进行比选（见表2）。

表2 改造方案比较

（1）供水任务满足程度。①方案1，通过改造加大泄流能力，减少水库淹没，提升水库供水能力，可满足灌区设计灌溉30.68 万亩农田灌溉保证率85%要求，同时支持“旱改水”面积4.46 万亩（即水田面积达到26.46万亩），多年平均供水量较现状增加2532万m3；②方案2，结合动态调度，考虑武思江来水较丰富，加大泄流能力后在短时间内可进行腾空及复蓄，认为供水效果与改造方案1相同；③方案3，通过水库扩容，可将设计灌溉面积提高至41.64万亩（其中水田28.3万亩），新增灌溉面积10.96万亩，多年平均供水量较现状增加5771万m3。

（2）项目建设征地移民安置补偿情况。①方案1，正常蓄水位维持89.325 m，通过新增溢洪道加大泄流能力，不涉及淹没人口，淹没耕地0.05万亩；②方案2，考虑在方案1 的基础上，结合水库动态调度，即通过洪水预报，提前通过新建溢洪道将库水位降至86.69 m 运行，可不涉及库区淹没人口和耕地。③方案3，正常蓄水位抬高至93.570 m，淹没人口及耕地较多。

（3）工程投资。各方案都不需要对大坝进行加高加固，方案1 和方案2 主体工程改造主要是新建溢洪道，新建溢洪道建设方案相同，主体工程改造投资为3.80亿元。方案3主要对现有溢洪道进行改造，改造投资为1.50亿元。各方案下泄流量对下游木梓镇影响较小，通过河道疏浚清障方式进行防护，下游防护投资相同，均为0.36 万元。方案1、方案2、方案3 的工程总投资分别为5.51 亿、4.70 亿和16.96 亿元。方案1、方案2 多年平均较现状增加供水量约2532万m3，则新增单方水量投资分别为21.8元/m3、18.6 元/m3；方案3 多年平均较现状增加供水量约5771万m3，则新增单方水量投资为29.4元/m3。

综合上述，考虑改造方案2 淹没影响小，投资省，且能满足规划水平年供水任务，初步建议推荐方案2。

5 水库运行方式初拟

武思江水库改造后的工程任务以农业灌溉为主，兼顾改善乡村人饮用水、发电等。水库兴利调度服从防洪调度，兴利调度优先满足顺序为人饮供水、灌溉、发电。为控制水库淹没，在预报来水大于5 年一遇洪水时，需通过新建溢洪道提前将库水位降至86.69 m 起调，洪水过后再进行回蓄。武思江水库现有水情自动测报系统，结合上游水文部门管理大江口水文站，官垌、兰门、六万山、横岭、镇东、埠头、铁南、湖村、龙泉等雨量站雨水情信息，可进行入库洪水预报，为武思江水库动态调度创造条件。

6 结语

本文通过分析总结武思江水库及灌区现状存在的主要问题，结合地方耕地提质改造、粮食生产安全、农村人饮等用水诉求，经技术经济比选，初步确定了武思江水库改造方案：拟通过新增一条溢洪道，加大水库泄流能力，并结合水库动态调度，控制水库淹没，提升水库供水能力。改造后，武思江水库可以为地方粮食生产安全及提升耕地质量创造有利条件。