六股河青山水庫工程規(guī)模的合理性分析

鄒俏俏

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院，遼寧沈陽110006）

六股河青山水庫工程規(guī)模的合理性分析

鄒俏俏

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院，遼寧沈陽110006）

水庫工程規(guī)模的確定除與用戶需水量和工程布置有關(guān)外，還與工程所在地徑流條件和經(jīng)濟指標(biāo)有關(guān)。文中通過對青山水庫工程的流域氣候特點、徑流特性、需水要求進(jìn)行分析，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螚l件擬定不同正常蓄水位進(jìn)行經(jīng)濟比較，最終確定合理的工程規(guī)模。

六股河；青山水庫；工程規(guī)模；合理分析

青山水庫位于六股河干流中游葫蘆島市綏中縣西臺村，壩址以上控制面積1 650 km2。工程的主要任務(wù)是以城市供水、防洪為主，兼顧改善流域下游農(nóng)業(yè)供水條件以及生態(tài)環(huán)境等綜合利用。青山水庫總庫容約為6.63億m3，為大（2）型水庫。水庫正常蓄水位85.7 m，死水位68 m，興利庫容3.06億m3；攔河壩為粘土心墻砂礫石壩，水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5 000年一遇。工程建成后可保證葫蘆島市近期的供水需求，供水規(guī)模17.1萬t/d。

1 流域概況

六股河發(fā)源于建昌縣谷杖子鄉(xiāng)雙廟村之北簍子山，源頭海拔高程1 092 m，河流全長為158 km，向東南流經(jīng)興城市與綏中縣之間，至綏中縣小莊子鄉(xiāng)大漁廠村附近注入渤海。六股河流域面積為3 045 km2，全流域南北長，東西窄，形似牽牛花。流域東與小凌河、煙臺河為鄰，西北由大凌河環(huán)繞，西南與狗河為界。六股河主要支流有黑水河、王寶河、云山洞河、八家子河等。

六股河流域?qū)僦芯暥葴貛Ъ撅L(fēng)性氣候，冬季嚴(yán)寒干燥，以西北季風(fēng)為主；夏季炎熱多雨，以東南季風(fēng)為主；四季冷暖、干濕分明。從多年平均年降水量等值線圖上看，其分布趨勢自西南700 mm向北550 mm遞減，降水量年內(nèi)分配極不均勻，多集中于夏季，6—9月的降水量約占全年降水量的70%，且又多集中于幾場較大暴雨。六股河流域多年平均蒸發(fā)量在1 480～1 870 mm（20 cm口徑蒸發(fā)皿）。多年平均月最大蒸發(fā)量發(fā)生在五月，為340 mm；最小發(fā)生在1月，為35 mm。流域多年平均氣溫在8～9℃；多年平均相對濕度為53～62℃；多年平均風(fēng)速為3 m/s；最大凍土深度1.30 m。

2 徑流特性

六股河流域有綏中、前白水、藥王廟、山咀四處水文測站。其中綏中水文站觀測年限最長，1934年11月設(shè)站開始觀測水位，1954年6月改為水文站，一直到現(xiàn)在；前白水水文站1964年6月設(shè)站，其中1971年6月至1994年改為水位站，1995年至今又恢復(fù)為水文站。

六股河流域年徑流年際間變化較大。根據(jù)1954—2007年54年資料的統(tǒng)計，綏中站最大年徑流量為1 668.03×106m3（1969年），最小年徑流量為94.61×106m3（1992年），最大是最小徑流的17.63倍，變差系數(shù)Cv值為0.72。前白水站最大年徑流量為592.87×106m3（1969年），最小年徑流量為37.84×106m3（1992年），最大是最小徑流的15.67倍，變差系數(shù)Cv值為0.69。

六股河流域徑流量年內(nèi)分配極不均勻，7—9月徑流量占全年的75%左右。

選擇綏中站進(jìn)行年徑流系列代表性分析，可以看出，年徑流豐、枯變化明顯，包含了1962—1977年的豐水期和1978—2007年的枯水期。這種豐枯變化大、枯水期長的徑流特性要求青山水庫必須是多年調(diào)節(jié)水庫，以滿足枯水年的需水要求。

3 需水要求

青山水庫工程除滿足生態(tài)環(huán)境需水及補償下游農(nóng)業(yè)用水外，主要供水對象為葫蘆島市城市需水。葫蘆島市地處遼寧省西南端，東鄰錦州市，西接山海關(guān)，北靠朝陽市，素有“關(guān)外第一市”的美稱。葫蘆島市是1989年晉升為省轄市，晉升為地級市以后，城區(qū)規(guī)模不斷擴大，隨著城市人口的增加和社會經(jīng)濟發(fā)展，供水緊張矛盾日益突出?，F(xiàn)狀葫蘆島市城區(qū)總供水量為9 339萬m3，地下水供水水源所占比重較大，年利用地下水量4 374萬m3，地下水超采水量共1 612萬m3。地下水超采嚴(yán)重，局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)海水入侵現(xiàn)象，青山水庫工程可以滿足葫蘆島市近期的需水要求。

青山水庫供水首先是滿足壩下生態(tài)環(huán)境用水，然后是六股河下游農(nóng)業(yè)的補償水量，最后是葫蘆島市城市生活與工業(yè)用水。生態(tài)環(huán)境用水供水保證率為100%，六股河下游農(nóng)業(yè)供水保證率為不低于75%，葫蘆島市城市生活與工業(yè)供水保證率為不低于95%。

4 工程規(guī)模確定

青山水庫位于六股河干流上，是六股河流域的控制性骨干工程，水庫擔(dān)負(fù)著葫蘆島市城市工業(yè)與生活供水、六股河流域的防洪任務(wù)、提高流域下游地區(qū)用水保證率及改善河道生態(tài)環(huán)境水量。水庫規(guī)模的選擇，應(yīng)從各方面進(jìn)行綜合分析比較，并滿足以下原則：一是為充分利用水資源，應(yīng)盡可能增加興利庫容，提高其調(diào)節(jié)程度，并盡量滿足供水要求；二是滿足下游河道的各級防洪要求；三是充分考慮水庫淹沒、浸沒問題，盡可能減少工程淹沒；四是考慮地形、地質(zhì)條件，便于工程施工；五是水庫工程應(yīng)在技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟上合理可行。

這次擬定了三個方案進(jìn)行規(guī)模比較分析，分別是正常蓄水位83.0 m、85.7 m和87.0 m。三方案均能滿足流域內(nèi)下游防洪、各業(yè)需水及生態(tài)流量的要求，只是向葫蘆島市供水量不同。這次經(jīng)濟比較，采用差額投資內(nèi)部收益率法，方案比較成果見表1。

通過對青山水庫不同正常蓄水位方案的比較，方案一工程總投資194 643萬元；方案二工程總投資213 144萬元；方案三工程總投資231 047萬元。方案二比方案一投資多18 502萬元，方案三比方案二投資多17 903萬元。三個方案的單方供水投資分別為39.79元/m3、34.49元/m3、34.84元/m3，增加單方水量投資分別為14.37元/m3、39.54元/m3，單方供水投資方案二最少；從增加水量的單方水投資看，從方案一增加到方案二時投資最少。方案一和方案二比較，差額投資內(nèi)部收益率為8.48%，大于5.94%，方案二優(yōu)于方案一；方案二和方案三比較，差額投資內(nèi)部收益率為3.76%，小于5.94%，方案二優(yōu)于方案三。綜合上述分析，最終選定方案二為推薦方案，即水庫正常蓄水位85.7 m方案。

表1 不同方案經(jīng)濟比較表

5 結(jié)語

青山水庫工程規(guī)模是由水庫所在流域的氣候、徑流條件、用戶需水要求及地形條件決定的，除考慮水庫的淹沒等問題外，在經(jīng)濟合理可行的情況下，還要考慮充分利用水資源，盡可能加大興利庫容，提高水庫調(diào)節(jié)程度，并盡可能滿足葫蘆島市供水要求。

通過對青山水庫不同規(guī)模的比較可見，各方案均可滿足青山水庫以下的全區(qū)防洪要求、工農(nóng)業(yè)供水要求及環(huán)境用水要求，僅是供給葫蘆島市城市生活與工業(yè)水量不同。經(jīng)單方供水投資、增加單方水量投資及差額內(nèi)部收益率等綜合分析比較，正常蓄水位85.7 m方案優(yōu)于其他方案，這次推薦的工程規(guī)模是合理的。

［1］遼寧省葫蘆島市青山水庫工程可行性研究報告［R］.遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院，2009，7.

［2］黃為.猴山水庫工程規(guī)模的合理性分析［J］.東北水利水電，2013（06）：59-60.

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