滕州市馬河水庫增容工程探析

孫國(guó)梁

（滕州市水庫管理服務(wù)中心，山東 滕州 277533）

滕州市是山東省水資源較貧乏的縣級(jí)市之一。馬河水庫作為滕州市唯一的大（2）型水庫，其地表水資源為滕州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了重要的保障作用。

馬河水庫位于北沙河上游，滕州市城區(qū)東北15 km，屬淮河流域南四湖水系，是一座具有防洪、灌溉、供水及生態(tài)養(yǎng)護(hù)等綜合效益的大（2）型水庫，控制流域面積240 km2，總庫容1.38 億m3，興利庫容6 989 萬m3。水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5 000 年一遇。

馬河水庫是滕州市最大的地表水水源地，流域多年平均降雨726.2 mm，多年平均來水量5 696 萬m3，水庫控制流域內(nèi)產(chǎn)水條件良好，來水相對(duì)較為豐富，但對(duì)徑流洪水調(diào)控能力相對(duì)較弱，雨洪資源利用水平較低。在保證防洪安全的前提下，通過增加水庫興利庫容以增強(qiáng)其水資源調(diào)蓄能力，提高雨洪資源利用率，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展是十分必要和迫切的。

1 區(qū)域水資源分析

1.1 區(qū)域水資源概況

滕州市位于山東省南部，地處暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。降水量年內(nèi)、年際變化較大，連豐、連枯周期性發(fā)生，年內(nèi)降雨多集中7、8 月份，占48.77%，多以暴雨形式出現(xiàn)，多年平均降水量756 mm，豐枯比為3.39。區(qū)內(nèi)河流屬淮河流域南四湖水系，境內(nèi)有大小河流近百條，流域面積20～100 km2的有22 條、100 km2以上的骨干河道有5 條。全市有大型水庫1 座，中型水庫1 座，?。?）型水庫4座，?。?）型水庫12 座，塘壩235 座，總調(diào)蓄能力1.822 億m3，設(shè)計(jì)有效灌溉面積1.31 萬hm2。

1.2 區(qū)域水資源供需平衡分析

1）水資源量分析。根據(jù)滕州市水利和漁業(yè)局、山東省魯南地質(zhì)工程勘察院2017 年聯(lián)合編制的《滕州市水資源綜合規(guī)劃（2016—2030）》成果，對(duì)滕州市降水量、地表水資源量、地下水資源量、水資源總量等進(jìn)行分析，經(jīng)計(jì)算50%、75%、95%頻率下水資源成果見表1。

表1 滕州市水資源總量成果表

2）水資源供需平衡分析。采用2018 年作為現(xiàn)狀水平年，2025 年作為規(guī)劃水平年。參考《山東省水資源綜合利用中長(zhǎng)期規(guī)劃報(bào)告》《滕州市水資源綜合規(guī)劃（2016—2030）》及滕州市水資源公報(bào)等成果，對(duì)滕州市現(xiàn)狀年及規(guī)劃年水資源供需平衡進(jìn)行分析，成果見表2。

表2 滕州市現(xiàn)狀年及規(guī)劃水平年供需平衡成果表

從表2 中可知，滕州市現(xiàn)狀水平年50%保證率時(shí)，略有余水；75%、95%保證率時(shí)，分別缺水4 504 萬m3、6 484 萬m3，缺水率分別為10.1%、14.6%。由此可見，枯水年、特枯水年較為缺水。滕州市規(guī)劃年50%保證率時(shí)，余水3 724 萬m3；75%，95%保證率時(shí)，分別缺水1 484 萬m3，3 629 萬m3，缺水率分別為3.3%、8.1%。枯水年、特枯水年依然較為缺水。

2 馬河水庫增容可行性和必要性分析

2.1 可行性

1）馬河水庫歷年控制運(yùn)用情況分析。根據(jù)水庫運(yùn)行資料分析，水庫1960 年建成蓄水至今有31 年出現(xiàn)棄水，多年平均棄水量2 175 萬m3，2003 年、2005 年棄水量更是超過1 億m3。由此可見，馬河水庫現(xiàn)狀興利庫容較小，對(duì)上游來水調(diào)蓄功能較弱，造成大量棄水，大量豐水年汛期徑流得不到充分利用，浪費(fèi)了當(dāng)?shù)赜邢薜乇硭Y源，亟需進(jìn)行增容，適度增加馬河水庫興利庫容，加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)赜旰橘Y源利用的程度。

2）除險(xiǎn)加固工程為水庫增容提供了工程保障。2002 年6 月進(jìn)行馬河水庫除險(xiǎn)加固工程，主要為主、副壩加固，東西放水洞加固，溢洪道（閘）加固等。2005 年8 月通過了山東省水利廳組織的馬河水庫除險(xiǎn)加固工程主體工程的竣工驗(yàn)收。水庫除險(xiǎn)加固工程完成后，原有病險(xiǎn)問題得到有效解決，工程質(zhì)量得到進(jìn)一步加強(qiáng)，防洪安全能力得到較大提升。

2.2 必要性

1）是有效發(fā)揮現(xiàn)有工程潛力的必要措施。與新建水庫比較，馬河水庫增容具有以下有利條件：水庫除險(xiǎn)加固實(shí)施后，工程安全有保障；投資費(fèi)用低，移民占地相對(duì)較少；不需增設(shè)新的管理機(jī)構(gòu)；可有效發(fā)揮現(xiàn)有工程潛力，提高工程供水能力和供水效益。

2）是充分利用當(dāng)?shù)赜旰橘Y源的重要途徑。馬河水庫控制流域內(nèi)產(chǎn)水條件良好，來水相對(duì)較為豐富，但是對(duì)徑流洪水調(diào)控能力較弱，雨洪資源利用水平較低。馬河水庫除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后，在保證防洪安全的前提下，通過增容工程可有效地?cái)r蓄雨洪資源，提高雨洪資源利用率，增強(qiáng)其水資源調(diào)蓄能力。

3）是緩解水資源緊缺，提升水安全保障能力的需要。馬河水庫是滕州市僅有一座大型水庫，在滕州市水資源調(diào)配保障體系中地位顯著，是實(shí)現(xiàn)“上蓄中攔下排、河庫湖渠連通、蓄引提調(diào)結(jié)合、多水高效配置”的重要一環(huán)。實(shí)施增容工程可增加其攔蓄庫容，增加調(diào)蓄能力，提高工農(nóng)業(yè)供水和生態(tài)補(bǔ)水保障，充分發(fā)揮馬河水庫在現(xiàn)代水網(wǎng)中的水資源調(diào)配調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和高效利用。同時(shí)，增加近700 萬m3攔洪能力，防洪減災(zāi)能力進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 增容工程實(shí)施內(nèi)容

3.1 工程設(shè)計(jì)和工程規(guī)模

馬河水庫增容工程于2020 年5 月啟動(dòng)工程設(shè)計(jì)、立項(xiàng)申請(qǐng)等前期工作。工程設(shè)計(jì)按照“原標(biāo)準(zhǔn)、原規(guī)模、原功能”的原則，以確保水庫防洪安全、提高水資源利用率為根本，分析馬河水庫來水條件、用水需求、水庫淤積、庫區(qū)周邊及歷次建設(shè)庫區(qū)遺留問題等情況，妥善處理用水和蓄水之間的關(guān)系，最終確立了降低死水位至97.35 m，維持現(xiàn)狀正常蓄水位110.85 m，挖庫704 萬m3的增容工程方案。

2022 年6 月，馬河水庫增容工程通過山東省發(fā)展和改革委員會(huì)立項(xiàng)批準(zhǔn)，2022 年8 月通過山東省水利廳、山東省發(fā)展和改革委員會(huì)初設(shè)批復(fù)，批復(fù)工程概算總投資22 815 萬元。

水庫增容后，大壩、放水洞等主體工程無需進(jìn)行改造，工程設(shè)計(jì)指標(biāo)確定時(shí)，洪水調(diào)節(jié)計(jì)算起調(diào)水位按興利水位110.85 m：死水位97.35 m，死庫容282 萬m3；興利水位110.85 m，興利庫容9 108 萬m3；校核洪水位114.52 m，總庫容15 333 萬m3。增容后，水庫規(guī)模仍為大（2）型。增容前、后馬河水庫特征水位、特征庫容成果見表3。

表3 增容前、后馬河水庫特征水位與特征庫容

3.2 主要建設(shè)內(nèi)容及措施

馬河水庫增容工程批復(fù)的主要建設(shè)內(nèi)容包括：庫區(qū)開挖704 萬m3，新建庫區(qū)管理路17.6 km，新建、改建建筑物61 座等。主要工程措施為：

1）庫區(qū)開挖工程。挖庫范圍布置在馬河水庫滕州境內(nèi)的庫區(qū)范圍內(nèi)高程108.35～103.1 m 之間，開挖起始斷面距離壩腳280 m，開挖終止斷面距離滕州與鄒城縣界350 m，起始和終止斷面以1∶10 比降現(xiàn)狀庫底連接，開挖斷面挖深0.5～5.25 m，開挖邊坡坡比1∶3.5 開挖典型橫斷面見圖1，開挖土方一部分用于修建庫區(qū)管理路，一部分用于周邊村鎮(zhèn)的造地及土地改良。

圖1 開挖典型橫斷面

2）庫區(qū)管理路工程。為加強(qiáng)工程運(yùn)行管理和水域安全保護(hù)，在現(xiàn)狀等高線110.85 m 庫區(qū)范圍內(nèi)利用棄土修建庫區(qū)管理路，路面高程111.15 m，庫區(qū)管理路總長(zhǎng)17.6 km，路面寬9.0 m，臨水側(cè)邊坡1∶3，背水側(cè)邊坡1∶2，背水側(cè)設(shè)置植物綠化帶。

3）生產(chǎn)橋及管涵工程。水庫庫區(qū)管理路建成后，為了保護(hù)堤外村莊及農(nóng)田，防止土壤漬澇，本次工程需新建生產(chǎn)橋3 座、改建生產(chǎn)橋4座，新建穿路管涵47 處、改建穿路管涵4 處、箱涵1 處。

3.3 預(yù)期效益

馬河水庫增容工程于2022 年8 月開工建設(shè)，截止到2023 年5 月已完成：清淤土方開挖685 萬m3、管理路路基鋪設(shè)14 km、橋梁基礎(chǔ)施工完成，預(yù)計(jì)汛前主體完工。增容工程完工后，效果顯著。

1）緩解水資源緊缺狀況。增容工程實(shí)施后可增加興利庫容2 119 萬m3，新增多年平均城市生活及工業(yè)供水量212 萬m3，有效緩解滕州市水資源緊缺狀況，更加保障城鄉(xiāng)居民生活和工、農(nóng)業(yè)供水安全。

2）利于水生態(tài)文明城建設(shè)。馬河水庫增容可提高下游生態(tài)用水保障能力，改善庫域小氣候，提升區(qū)域水資源、水環(huán)境、水生態(tài)質(zhì)量，利于水生態(tài)文明城市的建設(shè)。

3）補(bǔ)給地下水資源。一是馬河水庫每年通過供水尾水調(diào)節(jié)、灌溉、專項(xiàng)補(bǔ)水等方式向北沙河及支流生態(tài)補(bǔ)水近1 000 萬m3，通過回補(bǔ)，滿足北沙河左岸農(nóng)田淺層地下水回補(bǔ)需求。二是緩解荊泉水源地地下水超采問題。荊泉水源地區(qū)域每年春夏之交，農(nóng)溉水井疊加居民生活取水、部分工業(yè)取水，短期取水量大于補(bǔ)給量，2015 年、2016年、2019 年，地下水位出現(xiàn)大幅下降，個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位下降多達(dá)60 余米。馬河水庫增容后，引水庫地表水涵養(yǎng)地下水源，向荊泉水源地上游河道補(bǔ)水1 300 萬m3/a，可有效解決農(nóng)灌、居民生活用水矛盾，有利于地下水源的可持續(xù)利用。

4）改良土地。水庫東西兩岸有12 個(gè)村沿水庫呈帶狀分布，耕地多是丘陵薄地，風(fēng)化砂性土壤，耕作層不超過30 cm，主要種植花生、地瓜等作物，產(chǎn)量收入低。增容工程在實(shí)施過程中，挖庫的淤泥一部分用于周邊村鎮(zhèn)的造地及改良薄地，可提高產(chǎn)量，改善周圍群眾的生產(chǎn)生活條件。

4 結(jié) 語

馬河水庫是滕州市區(qū)重點(diǎn)水源工程，民生保障工程。自建庫以來在防洪、灌溉、供水、生態(tài)等諸方面發(fā)揮了重要。工程實(shí)施后，可增強(qiáng)其對(duì)徑流的多年調(diào)節(jié)功能，提高雨洪資源利用程度和防洪能力，達(dá)到以豐補(bǔ)欠，豐補(bǔ)枯用。從而提高水庫綜合供水保障能力，緩解區(qū)域水資源緊缺狀況，有利于滕州市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。