常莊水庫(kù)溢洪道建閘工程效益分析

□ 張志偉（鄭州市漁場(chǎng)）

1 水庫(kù)工程概況

常莊水庫(kù)位于淮河流域潁河水系賈魯河支流賈峪河上，控制流域面積82km2，總庫(kù)容1708萬(wàn)m3，是一座集防洪減災(zāi)、城市供水為一體的綜合性水利工程。水庫(kù)下游為鄭州都市主城區(qū)，有京廣、隴海兩大鐵路干線(xiàn)、連霍高速與鄭西客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)等重要交通設(shè)施，位置至關(guān)重要。

2 溢洪道建閘工程建設(shè)背景

常莊水庫(kù)始建于1959年，原規(guī)劃是以防洪、灌溉為主，兼顧養(yǎng)魚(yú)的中型水庫(kù)，隨著鄭州市的城市發(fā)展，供用水矛盾日益突出，水庫(kù)任務(wù)亦調(diào)整為以防洪為主、兼顧城應(yīng)急供水的大型管理水庫(kù)。原溢洪道位于大壩右側(cè)，開(kāi)敞式無(wú)閘控制自由泄洪，進(jìn)口高程為128.43m，底寬50m，為土質(zhì)渠底和邊坡。

根據(jù)《鄭州市城市防洪規(guī)劃》要求，常莊水庫(kù)20年一遇以下洪水不下泄，而常莊水庫(kù)20年一遇水位為129.53m，高于溢洪道底高程128.43m，不能滿(mǎn)足鄭州城市防洪要求。鄭州市位于河南省中部，緊鄰黃河南岸，是省會(huì)所在地，總面積1010km2，在項(xiàng)目建議書(shū)時(shí)期，建成區(qū)面積262.20km2，常住人口345.70萬(wàn)人。鄭州市當(dāng)?shù)厮Y源缺乏，人均水資源占有量?jī)H為212m3，市區(qū)主要供水水源為黃河水。隨著鄭州市城市化進(jìn)程加快，缺水問(wèn)題日益嚴(yán)重，市區(qū)水資源短缺及河道防洪問(wèn)題日益突出。

1987年《鄭州市城市供水水源工程管理暫行辦法》將常莊水庫(kù)列為鄭州市供水水源，1999年又將常莊水庫(kù)列為鄭州市重要應(yīng)急供水水源地；《鄭州市城市防洪規(guī)劃》《鄭州市水資源綜合規(guī)劃》將常莊水庫(kù)列為重要防洪和供水工程，2004年《鄭州市市區(qū)應(yīng)急供水方案》將常莊水庫(kù)列為主要備用水源；《鄭州市“十一·五”規(guī)劃及2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)規(guī)劃》《南水北調(diào)中線(xiàn)工程河南省供水區(qū)鄭州市城市水資源規(guī)劃報(bào)告》《南水北調(diào)中線(xiàn)一期工程河南省受水區(qū)城市供水配套工程規(guī)劃》等，將常莊水庫(kù)列為反調(diào)節(jié)水庫(kù)。作為南水北調(diào)的反調(diào)節(jié)水庫(kù)，除繼續(xù)引用黃河水外，尚需引南水北調(diào)水充庫(kù)。由于引南水存在年內(nèi)分配不均的問(wèn)題，即豐水期可調(diào)水量較多，枯水期可調(diào)水量較少。因此通過(guò)溢洪道建閘適當(dāng)抬高水庫(kù)興利水位，增加調(diào)蓄引水能力，提高城市供水保證率，并為水庫(kù)靈活調(diào)度運(yùn)用和提高管理水平創(chuàng)造工程條件，更好地發(fā)揮工程的防洪和供水效益。

應(yīng)時(shí)勢(shì)而生的鄭州市常莊水庫(kù)溢洪道建閘工程于2005年底立項(xiàng)，2009年2月正式開(kāi)工建設(shè)，主要建設(shè)內(nèi)容和任務(wù)是:一方面在溢洪道新建五孔防洪控制閘一座以增加水庫(kù)調(diào)蓄能力；另一方面是降低溢洪道底高程以增加可控泄洪能力；同時(shí)完善工程安全監(jiān)測(cè)及管理配套設(shè)施等。與此同時(shí)，為解決病險(xiǎn)問(wèn)題，消除工程安全隱患，避免重復(fù)建設(shè)造成資金浪費(fèi)，報(bào)經(jīng)淮委同意，常莊水庫(kù)溢洪道建閘工程與除險(xiǎn)加固工程同時(shí)開(kāi)工建設(shè)，目前，工程已分別通過(guò)市水務(wù)局和省水利廳主持的竣工驗(yàn)收。

3 工程效益分析

3.1 防洪效益

水庫(kù)建成經(jīng)過(guò)近50年的運(yùn)行，存在許多安全隱患。如果發(fā)生潰壩事故，從水庫(kù)下游壩腳將直接影響到老鴉陳、南陽(yáng)壩附近，直接造成隴海、京廣鐵路和連霍高速等重要交通干線(xiàn)的中斷以及重大生命財(cái)產(chǎn)損失。根據(jù)《常莊水庫(kù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，按照淹沒(méi)區(qū)的固定資產(chǎn)和國(guó)民生產(chǎn)總值保守估計(jì)，直接經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)50億元以上。

根據(jù)水庫(kù)目前情況，如果遭遇200-500年一遇洪水的情況下，有可能出現(xiàn)重大的安全事故，按照這樣推算，水庫(kù)除險(xiǎn)加固的多年平均防洪效益為800萬(wàn)元。工程完成后，確保了水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，同時(shí)徹底解除了工程安全隱患；工程面貌煥然一新，攔河大壩巍然屹立，新建的溢洪道泄洪閘和交通橋?yàn)樗畮?kù)防洪提供了硬件保障；而新增的安全監(jiān)測(cè)、觀測(cè)等系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備，又為工程正常運(yùn)行提供了硬件和信息保障。

3.2 供水效益

常莊水庫(kù)溢洪道建閘工程效益主要表現(xiàn)在增加調(diào)蓄跨流域引水能力，根據(jù)南水北調(diào)中線(xiàn)工程河南省受水區(qū)供水工程設(shè)計(jì)，為滿(mǎn)足鄭州市柿園水廠、白廟水廠供水區(qū)生活及工業(yè)發(fā)展用水需求，除直接引用黃河水或漢江水外，需常莊水庫(kù)多年反調(diào)蓄外流域水1093萬(wàn)m3。溢洪道建閘工程完成后，水庫(kù)興利水位由128.43m提高到130.38m,興利庫(kù)容由原664萬(wàn)m3增加到915萬(wàn)m3，凈增興利庫(kù)容251萬(wàn)m3，多年平均增加供水為251萬(wàn)m3。按照工業(yè)供水效益分?jǐn)傁禂?shù)法估算，可增加供水效益為432萬(wàn)元。

3.3 水土保持效益

為確保水庫(kù)防洪調(diào)度，常莊水庫(kù)溢洪道建閘工程需將原土質(zhì)溢洪道底高程由128.43m降至127.10m，平均下挖1.33m深，挖運(yùn)土方約36500m3。若將此土完全棄掉，除直接挖運(yùn)土方需花費(fèi)約40萬(wàn)元，還需考慮棄土場(chǎng)費(fèi)用?，F(xiàn)水庫(kù)利用溢洪道開(kāi)挖土方直接運(yùn)至溢洪道右岸，將此處高程由133.18m回填至135.90m，增加土地面積約1.33hm2。此處經(jīng)過(guò)水土保持建設(shè)，在臺(tái)地段新栽種大葉女貞，坡面新栽連翹進(jìn)行護(hù)坡，達(dá)到橫看成嶺側(cè)成峰的意境，也使得局部流域治理得以實(shí)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)常莊水庫(kù)水利資源的可持續(xù)發(fā)展奠定了較為完備的陸生生態(tài)系統(tǒng)。

與此交相互映，在大壩壩西135平臺(tái)、溢洪道閘橋頭堡小廣場(chǎng)、水庫(kù)主副壩背水坡、輸水洞出口及其它幾處水保項(xiàng)目的實(shí)施，各處工程防治區(qū)的水土流失得到了有效防治，延長(zhǎng)水庫(kù)使用年限，減少溢洪道、下游河道泥沙淤積等，對(duì)保障水庫(kù)安全運(yùn)行起到一定的作用，并有效降低對(duì)周?chē)迩f和農(nóng)田帶來(lái)的影響，對(duì)當(dāng)?shù)丶爸苓吔?jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，水庫(kù)整體水保治理都起到了推動(dòng)作用。特別是副壩及刁溝橋路壩處工程項(xiàng)目及壩坡水保項(xiàng)目的實(shí)施，不僅解除了工程隱患，改變工程區(qū)域亂倒垃圾及亂涂亂畫(huà)現(xiàn)象，又改變了周邊村莊領(lǐng)導(dǎo)群眾意識(shí)，下大決心推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)，更好的促進(jìn)了庫(kù)群關(guān)系的穩(wěn)定。常莊水庫(kù)位于三環(huán)與四環(huán)之間，是西郊少有的親水區(qū)域，鄭州市民利用雙休日離開(kāi)鬧市到此進(jìn)行休閑，社會(huì)效益立現(xiàn)。

3.4 其他效益

3.4.1 鄭州市1987年通過(guò)地方立法將常莊水庫(kù)列為鄭州市供水水源保護(hù)地，1999年又將常莊水庫(kù)列為鄭州市重要應(yīng)急供水水源之一。由于黃河引水的日益不穩(wěn)定，水庫(kù)儲(chǔ)備水源日益重要，成為鄭州市名副其實(shí)的“救命水”。1996年鄭州市批準(zhǔn)建設(shè)常莊水庫(kù)蓄水工程，即在大壩下游建提水泵站一座，在黃河水量充沛時(shí)，提水充庫(kù)，進(jìn)行水源儲(chǔ)備，以備城市應(yīng)急供水。

所以溢洪道建閘工程的實(shí)施，是鄭州市供水安全的重要保障之一，將大大提高鄭州市城市生活備用水源的安全性。建閘工程投資2388萬(wàn)元，按多年平均防洪效益和供水效益分?jǐn)?，?-6年的時(shí)間就可收回投入，之后便可獲得產(chǎn)出。

3.4.2 溢洪道建閘后，水面面積增加14.00hm2，使得水庫(kù)水體水生生態(tài)系統(tǒng)有了良性循環(huán)，有效地改善了庫(kù)區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境，充分體現(xiàn)人與水、人與自然的和諧相處和可持續(xù)發(fā)展理念，使常莊水庫(kù)真正成為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的平臺(tái)，成為省會(huì)市民休閑娛樂(lè)、親近自然、人與自然和諧相處的平臺(tái)。

3.4.3 溢洪道建閘后，閘門(mén)操作靈活及時(shí)，水庫(kù)調(diào)洪持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，控制泄洪能力增強(qiáng)。抓住洪水的尾巴，利用閘門(mén)提高供水儲(chǔ)備量，多攔蓄洪水251萬(wàn)m3，變棄洪水為寶水，多次蓄、供循環(huán)利用，每一次可解決鄭州西區(qū)日用水量40萬(wàn)m3，即近一周的缺水量，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定起到積極的作用；同時(shí)當(dāng)100年一遇洪水降臨時(shí)，可阻止700多萬(wàn)m3洪的突然下泄，控制水庫(kù)下游河道安全泄洪量，避免下游河道到處漫堤、決口溢洪，避免對(duì)鄭州市淹沒(méi)區(qū)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)被洪水吞沒(méi)災(zāi)難的發(fā)生。

4 評(píng)價(jià)

常莊水庫(kù)溢洪道建閘工程的效益絕大部為社會(huì)效益，效益的產(chǎn)出不僅僅有水利部門(mén)，而惠及下游乃至整個(gè)鄭州市，并且效益的發(fā)揮與所遭遇的水文年份有關(guān)，不能在短期內(nèi)立現(xiàn)，往往在所設(shè)計(jì)的水文年型時(shí)才能較好的發(fā)揮效益。相信隨著鄭州市的日益發(fā)展，該工程的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及生態(tài)環(huán)境效益會(huì)愈發(fā)凸現(xiàn)。