引水充庫對(duì)常莊水庫效益影響分析

陳俊營，聶玉帥，張林杰，張翠花

（1.鄭州市尖崗水庫管理處，河南 鄭州 450000；2.鄭州市常莊水庫管理處，河南 鄭州 450007；3.濮陽市華龍區(qū)水利工程規(guī)劃建設(shè)室，河南 濮陽 457001；4.濮陽弘東建設(shè)工程有限公司，河南 濮陽 457000）

1 工程概況

常莊水庫位于淮河流域潁河水系賈魯河支流賈峪河下游，是距鄭州市區(qū)最近的一座按大型管理的重點(diǎn)中型水庫。整個(gè)庫區(qū)處于淺山區(qū)向平原區(qū)過渡地帶，黃河Ⅲ級(jí)階地，流域地形屬切割堆程地貌，整體地勢(shì)為西南高東北低。總庫容17.08 ×106m3，興利庫容8.64 ×106m3，控制流域面積82km2。特殊的區(qū)位交通優(yōu)勢(shì)、典型的小氣候環(huán)境以及沿岸別致的景觀造就了常莊水庫獨(dú)特的自然水環(huán)境。

自1959年建庫以來，經(jīng)過多年的運(yùn)行和管理，常莊水庫的職能得到充分發(fā)揮，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，也產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。自20世紀(jì)80年代后期以來，常莊水庫上游來水量日益減少，特別是進(jìn)入90年中期以后，位于滎陽青龍山北麓的源頭泉眼干涸，水庫上游河道基本斷流，水位驟降至死庫容，原來一望無際的開闊水面變成了一片沼澤洼地，庫區(qū)周邊的生態(tài)遭到滅頂之災(zāi)，水土流失嚴(yán)重。在這種情況下，常莊水庫從黃河引水充庫，工程建成后短暫緩解了常莊水庫缺水的尷尬局面。由于黃河水時(shí)常斷流，加之引水管線過長，相對(duì)落差較大，導(dǎo)致引黃入庫成本較高，所以不得不考慮其他引水充庫方式。至2014年12月南水北調(diào)中線工程通水后，常莊水庫又成為南水北調(diào)中線工程鄭州段沿線受水水庫之一，充足的丹江水為常莊水庫提供了源源不竭的水資源，徹底解決了困擾多年的水源難題，也使常莊水庫的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益充分顯現(xiàn)，最終達(dá)到相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2 效益分析

近幾年來，常莊水庫陸續(xù)從南水北調(diào)中線工程引水充庫共22.02 ×106m3，其中2015年受水3.10 ×106m3，2016年受水2.80 ×106m3，2017年受水1.50 ×106m3，2018年受水3.30 ×106m3，2019年受水2.82 ×106m3，2020年受水8.50 ×106m3。這些水資源為常莊水庫形成了166hm2水域，影響并造就了庫區(qū)和上下游河道獨(dú)特的自然生態(tài)景觀。尤其是2020年以后水庫處于高水位運(yùn)行狀態(tài)，使得常莊水庫在防洪減災(zāi)、城市應(yīng)急供水、水生態(tài)保護(hù)以及工程建設(shè)與管理等多方面發(fā)揮了巨大效能。

2.1 生態(tài)效益

2.1.1 水生態(tài)效益分析

南水北調(diào)引水充庫實(shí)施后，水生態(tài)效益十分明顯。水庫生態(tài)水位得到有效保證，2015年以來水生態(tài)修復(fù)工程得以穩(wěn)步開展，按照生物多樣性原則，建設(shè)水保涵養(yǎng)林8hm2，提升陸生植物覆蓋度，植物群落構(gòu)成愈趨合理完整，次生林與水保涵養(yǎng)林交替生長，庫區(qū)淺灘生態(tài)基本恢復(fù)，水庫淺灘蘆葦、菖蒲等水生植物隨處可見，消漲區(qū)濕地調(diào)節(jié)功能日臻完善。水生生物逐漸恢復(fù)，同時(shí)依據(jù)水生態(tài)學(xué)原理，營造庫區(qū)魚類種群和底棲動(dòng)物合理比例。鳥類生存狀況有所改善，過冬候鳥在此覓食棲息，脆弱的生境得以保護(hù)，水庫生態(tài)健康評(píng)價(jià)良好，水生態(tài)環(huán)境達(dá)到自然平衡。

2.1.2 水景觀效益分析

蓄水后，水庫中央自然形成的島嶼時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，庫岸樹木在波光粼粼的水面映襯下，顯得愈發(fā)挺拔，雄偉的大壩、輸水洞等水工建筑與庫區(qū)水面相得益彰，鋼筋混凝土水工建筑和沿岸風(fēng)景融合得如此完美，岸邊高聳的民用導(dǎo)航臺(tái)掩映在綠樹叢中，庫區(qū)一年四季不同的景致吸引眾多攝影愛好者來此取景，遠(yuǎn)山近水勾勒出庫美岸綠水景觀所產(chǎn)生的視覺沖擊力讓人內(nèi)心情感和諧共鳴。水庫周邊獨(dú)特的地貌、植被、色彩和飛禽等景觀價(jià)值，使此處宜游宜居宜業(yè)，為廣大市民提供了一個(gè)踏青觀光、放松身心的城市濱水景觀帶。

2.1.3 水環(huán)境效益分析

常莊水庫上游及周邊的涵養(yǎng)林還能滯塵、降低噪音、制氧、產(chǎn)生抗生素等，受庫區(qū)巨大水體的影響，對(duì)風(fēng)速、溫濕度以及植物群落等進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，使當(dāng)?shù)匦纬陕缘陀谑袇^(qū)氣溫的微妙氣候差，這種特殊小氣候所衍生出的水環(huán)境效益，對(duì)工農(nóng)業(yè)和當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的有益影響，是其他地方無法比擬的。

2.2 社會(huì)效益

2.2.1 應(yīng)急供水效益分析

鄭州是一個(gè)缺水的內(nèi)陸城市，地域優(yōu)勢(shì)明顯，腹地市場(chǎng)廣闊，人力資源豐富，文化底蘊(yùn)厚重，建設(shè)國家中心城市具有良好條件和巨大潛力，但水資源問題始終是影響鄭州跨越式發(fā)展的主要瓶頸。常莊水庫作為鄭州市備用水源地之一，承擔(dān)著鄭州缺水時(shí)的應(yīng)急供水任務(wù)，而充足的丹江水入庫無疑為鄭州市應(yīng)急供水提供水資源保障，也使常莊水庫作反季節(jié)調(diào)蓄水庫的應(yīng)急供水效益充分顯現(xiàn)。另外，清潔優(yōu)質(zhì)的丹江水注入水庫后，對(duì)于改善水質(zhì)起著關(guān)鍵作用，經(jīng)鄭州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)，水質(zhì)常年保持在地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以上，使得常莊水庫的應(yīng)急供水品質(zhì)效益大幅提升。

2.2.2 防洪減災(zāi)效益分析

常莊水庫作為鄭州市水利局下屬水利管理單位，還承擔(dān)著鄭州市防洪責(zé)任，保證汛期安全度汛是水庫的主要社會(huì)職能之一。因此，常莊水庫支撐鄭州中部崛起和建設(shè)國家中心城市的作用不可小覷，對(duì)周邊區(qū)域的影響和輻射作用也更加凸顯。

2.3 其他效益

南水北調(diào)引水充庫后建設(shè)的水保涵養(yǎng)林，能有效阻止水土流失，防風(fēng)固沙，維護(hù)陸生植物生態(tài)平衡，減輕洪澇、干旱等自然災(zāi)害的發(fā)生，水土保持效益十分明顯。尤其面對(duì)風(fēng)景如畫的自然水生態(tài)庫區(qū)，文學(xué)、詩歌學(xué)會(huì)成員們?cè)谛┮髟娮髻x，創(chuàng)作熱情更加高漲。周邊市民經(jīng)常性在水邊散步，呼吸著負(fù)氧離子含量更高的空氣，無形中提高運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，生活壓力逐漸減輕，情感得到釋放，從而調(diào)節(jié)和舒緩自我心理情緒，提升身心健康效益。除此之外，還吸引眾多房地產(chǎn)開發(fā)商紛至沓來，在庫區(qū)附近建設(shè)鱗次櫛比的樓盤，促使臨水地樓房保值升值，又直接或間接為當(dāng)?shù)卣a(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，常莊水庫不斷提高精細(xì)化管理水平，建立健全長效工作機(jī)制，促進(jìn)水庫運(yùn)行管理效能再上一個(gè)新臺(tái)階，并利用其自身水利工程條件和生態(tài)景觀優(yōu)勢(shì)，為省內(nèi)院校提供暑期社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)基地、科普宣傳教育或者科研場(chǎng)地，充分展現(xiàn)水利工程效益這一職責(zé)的主導(dǎo)作用。

3 影響分析

3.1 防洪問題

常莊水庫在庫區(qū)水少時(shí)，每年防洪壓力不大，但是目前常莊水庫引水充庫水源充足，水庫處于高水位運(yùn)行狀態(tài)，防洪壓力隨之增大。隨著賈峪河生態(tài)治理工程的實(shí)施，常莊水庫為下游河道排放景觀用水需求增加，對(duì)賈峪河下游南水北調(diào)倒虹吸處的防洪構(gòu)成威脅。如何破解引水充庫與防洪的矛盾，以及下泄生態(tài)景觀用水對(duì)南水北調(diào)干渠的防洪影響，這是需要面對(duì)和思考的難題。水庫防辦要在上級(jí)部門的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下，在冬春季節(jié)與鄭州市南水北調(diào)管理局協(xié)商溝通，提前確定引水量，避開汛期引水，發(fā)揮攔蓄泄功效，利用水庫的自然滲流和蒸發(fā)，必要時(shí)按照防洪預(yù)案科學(xué)控制泄洪流量，至汛期來臨時(shí)庫區(qū)水位在合理高程，既不影響防洪，又不會(huì)對(duì)南水北調(diào)干渠產(chǎn)生潛在傷害，并能保證水庫生態(tài)用水，從而達(dá)到引水充庫、防洪以及生態(tài)景觀效益最優(yōu)化。

3.2 庫岸塌方問題

事實(shí)表明，90%以上的岸坡失穩(wěn)坍塌與水有關(guān)，在水庫邊坡失穩(wěn)過程中，水位變化是一個(gè)至關(guān)重要的外在因素。當(dāng)庫水位上漲時(shí)，岸坡中的地下水位也會(huì)抬升，擴(kuò)大了地下水的浸潤范圍，降低了潛在滑面的摩阻力；當(dāng)庫水位急劇下降時(shí)，由于地下水排泄較慢，從而產(chǎn)生較大的水頭落差，形成動(dòng)水壓力，對(duì)岸坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。而常莊水庫庫岸就存在這個(gè)問題，由于水庫引水充庫，致使水庫水位消漲，再加上庫岸切割地形特點(diǎn)，致使庫區(qū)沿岸在水位變化時(shí)發(fā)生庫岸塌方。所以，在保證景觀用水和生態(tài)補(bǔ)水以及應(yīng)急供水的前提下，控制好水位緩慢下降是杜絕庫岸塌方的有效方法。

3.3 防溺亡問題

優(yōu)美的水景觀吸引無數(shù)市民來此觀光游覽，由此也產(chǎn)生了溺水傷亡問題。因此，水庫除了加大宣傳教育力度外，還要加強(qiáng)庫岸安全措施，設(shè)置安全護(hù)欄，在重點(diǎn)水域安裝隔離網(wǎng)，增設(shè)防溺亡警示標(biāo)牌。利用自媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)公開招募志愿服務(wù)者，發(fā)放防溺亡宣傳資料，講解自救常識(shí)，使市民既能安心體驗(yàn)水景觀所帶來難以言表的感官享受，還要注重自身防范，安全游覽。

3.4 清淤擴(kuò)容問題

常莊水庫經(jīng)過60余年的運(yùn)行，上游植被覆蓋少造成水土流失，大量泥沙沖入庫底，加之庫區(qū)沿岸時(shí)常坍塌，水庫淤積嚴(yán)重，庫容曲線發(fā)生變化，興利庫容小也制約著水庫應(yīng)急供水效能的發(fā)揮。為了解決常莊水庫目前面臨的水源充足而蓄水能力受到局限這一突出矛盾，最大程度發(fā)揮鄭州市備用水源的工程效益和水資源可利用量，清淤擴(kuò)容刻不容緩。適時(shí)對(duì)庫區(qū)及沿岸淹沒區(qū)的荒地清淤擴(kuò)容，以增加有效庫容和水域面積，從而把水庫的社會(huì)功能和生態(tài)景觀效益發(fā)揮到極致。

3.5 水質(zhì)安全問題

如何保護(hù)好這一汪清水，是常莊水庫在引水入庫后一直考慮的重要問題。如果水庫在其他各方面做得非常到位，而水質(zhì)卻遭到污染，引水入庫將前功盡棄，生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也無從談起。因此，一方面水庫的水政執(zhí)法人員加大巡查頻次和執(zhí)法力度，最大程度杜絕上游及沿岸點(diǎn)面源污染；其次勸阻制止游人所產(chǎn)生的垃圾對(duì)水質(zhì)的污染，堅(jiān)決打擊野炊、野游、電魚等污染水體行為，維護(hù)庫區(qū)良好水事秩序；另一方面還要制定完善庫區(qū)突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，確保一旦發(fā)生重大水體污染事件時(shí)，能夠快速應(yīng)對(duì)，及時(shí)處理。只有千方百計(jì)守護(hù)好一方圣潔之水，才能提升水環(huán)境質(zhì)量，增強(qiáng)水庫美譽(yù)度。

4 結(jié)語

水是生命之源、生態(tài)之魂，也是一個(gè)城市靈氣所在。同時(shí)水環(huán)境決定著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，也影響著常莊水庫未來發(fā)展規(guī)劃。常莊水庫作為鄭州西郊一顆璀璨的水利明珠，利用南水北調(diào)引水充庫這一有利契機(jī)，將庫區(qū)治理與生態(tài)保護(hù)以及水景觀建設(shè)有機(jī)結(jié)合，努力提升水庫周邊水生態(tài)環(huán)境，加快推進(jìn)賈峪河生態(tài)治理和水庫清淤擴(kuò)容工作，建立健康水循環(huán)利用體系，牢固樹立新發(fā)展理念，不斷提升精細(xì)化管理水平，健全完善與鄭州國家中心城市相適應(yīng)的水安全保障規(guī)劃，最終使常莊水庫的綜合效益發(fā)揮出最大效能。