淺談人工水庫(kù)建設(shè)的合理性分析

楊 斌

（巨野縣水務(wù)局，山東 巨野 274900）

我國(guó)幅員遼闊地形復(fù)雜，三階梯的地勢(shì)為河流的發(fā)源和水能的儲(chǔ)備提供了良好的條件，特別是在南方地區(qū)，降雨量充沛，且河流的分布相對(duì)較廣，為人工水庫(kù)的建設(shè)創(chuàng)造了基礎(chǔ)。合理性分析是水庫(kù)建設(shè)的理論支撐，關(guān)系到水庫(kù)建設(shè)的成敗，建庫(kù)前的合理性分析是極其必要的，也是必須的。基于此，本文針對(duì)新建水庫(kù)合理性進(jìn)行分析。

1 人工水庫(kù)建設(shè)合理性分析

水庫(kù)建設(shè)合理性分析是指在水庫(kù)建設(shè)之初，水利部門和建設(shè)部門對(duì)水庫(kù)建設(shè)基本情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分析，判斷建設(shè)工程是否符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境要求及當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)條件能否使水庫(kù)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。合理性分析多是先對(duì)水庫(kù)所在位置的地形和地貌進(jìn)行相關(guān)資料的收集和查詢，后進(jìn)行實(shí)地考察，全面分析水庫(kù)建設(shè)的條件和應(yīng)注意的問(wèn)題，最終在多個(gè)部門和多位專家的商討論證下得出結(jié)論。

2 水庫(kù)建設(shè)合理性分析的必要性

水庫(kù)建設(shè)屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，利國(guó)利民。建設(shè)一個(gè)具有較高社會(huì)效益的水庫(kù)需要綜合考慮很多條件和因素。

（1）水庫(kù)建設(shè)屬于工程建設(shè)，不同于文學(xué)藝術(shù)。工程建設(shè)涉及到較多的自然條件，建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，充分利用建設(shè)區(qū)域的地形條件可以在很大程度上降低水庫(kù)建設(shè)的難度，加快水庫(kù)建設(shè)的步伐。因此有效利用地理優(yōu)勢(shì)避開(kāi)不利因素是合理性分析的重要原因。

（2）水庫(kù)建設(shè)目的主要是為人民服務(wù)，具體來(lái)說(shuō)是保證農(nóng)業(yè)蓄水灌溉，保證生產(chǎn)生活用水和發(fā)電，防洪抗旱。因此，水庫(kù)的建設(shè)要綜合考慮到各方面的利益，最大程度發(fā)揮水庫(kù)的作用。效益是人工水庫(kù)建設(shè)的基本因素，如有些地區(qū)人口稀少、建設(shè)成本較高，水庫(kù)建成后得不到有效利用，造成人力物力的極大浪費(fèi)。

綜上所述，水庫(kù)建設(shè)的合理性分析在水庫(kù)建設(shè)中是必不可少的環(huán)節(jié)[1]。

3 人工水庫(kù)建設(shè)合理性分析

水庫(kù)建設(shè)合理性分析內(nèi)容繁多，其中地形地貌、水資源的分布情況、蓄水能力、資金支持屬重要部分，應(yīng)進(jìn)行全面、仔細(xì)調(diào)查分析。在以往的工程實(shí)踐中，水庫(kù)合理性分析已取得了非常好的效果。表1為部分基于合理性分析而充分發(fā)揮了應(yīng)有作用的水庫(kù)案例。

表1 水庫(kù)合理性分析

3.1 水庫(kù)建設(shè)區(qū)域的地形地貌

不同于高樓大廈的修建，水庫(kù)的建設(shè)對(duì)地形地貌的要求較為嚴(yán)格，水庫(kù)的選址要利用地形優(yōu)勢(shì)，趨利避害。由表1可見(jiàn)，4個(gè)水庫(kù)的修建都是利用了所處位置的優(yōu)勢(shì)，

（1）三峽水庫(kù)的壩址處整個(gè)河道由寬變窄，形成了一個(gè)像漏斗一樣的形狀，在此修建大壩，不僅可以減少投資，還可在很大程度上提高大壩高度，增加庫(kù)容量和庫(kù)存面積，更好地調(diào)節(jié)下游的過(guò)水流量，起到兼顧防洪發(fā)電灌溉的綜合作用。

（2）龍羊峽水庫(kù)大壩位于黃河第一個(gè)峽谷處，兩邊有堅(jiān)硬而高大的花崗巖，利用峽谷最小口30 m的優(yōu)勢(shì)，加上大壩兩端的巖石作為輔助，在此修建大壩可以促使大壩發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)。

（3）丹江口水利樞紐地處丹江和長(zhǎng)江最大支流漢江的交匯處以下幾百米左右，壩口寬500多米，河道中東部有深槽，河道兩岸有較為高大的土石壩，對(duì)擬建大壩形成非常好的地形優(yōu)勢(shì)。

（4）鳳巖水庫(kù)位于深圳市寶安區(qū)，整個(gè)水庫(kù)原是因采石場(chǎng)使用壽命結(jié)束后通過(guò)再次開(kāi)挖休整而建，地處七瀝水庫(kù)和長(zhǎng)流坡水庫(kù)分水嶺。若在兩個(gè)水庫(kù)之間開(kāi)通壓力隧道，利用這一個(gè)盆地地形進(jìn)行蓄水，剛好增加了水庫(kù)的蓄水能力，可以起到調(diào)價(jià)水庫(kù)庫(kù)容的作用。

因此，充分利用地形優(yōu)勢(shì)是大部分水庫(kù)建庫(kù)的主要原則，不僅可以較少工程投資，還可以減少人工對(duì)工程周邊環(huán)境的擾動(dòng)[2]。

3.2 建庫(kù)地區(qū)水資源分布

水資源分析是水庫(kù)建設(shè)的最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。沒(méi)有巨大的水流量的支撐，水庫(kù)最終只會(huì)是一個(gè)空殼，不能完全發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。

（1）三峽水庫(kù)處于中國(guó)第一大河——長(zhǎng)江流域，流域面積廣，降水量豐富且河流眾多。具有非常充足的水資源；（2）龍羊峽水庫(kù)水源河流流經(jīng)青海草原，是天然的蓄水池，具有調(diào)節(jié)水含量的作用。整個(gè)壩址選址在黃河上，水流量可觀；（3）丹江口水利樞紐出于丹江和漢江的匯合處，漢江為長(zhǎng)江第一大支流，流域常年水量充沛，兩河匯聚在一起充分保障了水庫(kù)的庫(kù)存需求；（4）鳳巖水庫(kù)屬小型水庫(kù)，但與旁邊兩個(gè)水庫(kù)貫通，加之深圳靠海，降水量大，可以充分保障水庫(kù)對(duì)水量的要求[3]。

3.3 建庫(kù)區(qū)蓄水能力

蓄水是水庫(kù)最重要的功能，是水庫(kù)建設(shè)應(yīng)該首先考慮的因素，因此不能將水庫(kù)建于平原之上，不能建于水量較小的河流內(nèi)。分析表1可得，龍羊峽和三峽水庫(kù)都利用了地形壩址的狹窄優(yōu)勢(shì)，可將大壩修建高度提高，達(dá)到150 m以上，極大地增加了水庫(kù)的庫(kù)容和總面積，同時(shí)還增加了水庫(kù)的勢(shì)能利于發(fā)電。而丹江口和風(fēng)巖水庫(kù)則利用了河流和水源的優(yōu)勢(shì)，特別是丹江口水庫(kù)地區(qū)，丹江和漢江交匯處形成了一個(gè)較為開(kāi)闊的水域，在下游收口處修建大壩正好可以利用該優(yōu)勢(shì)，增加水庫(kù)庫(kù)容，保證水庫(kù)的蓄水能力[4]。

3.4 建庫(kù)地區(qū)資金能力

水庫(kù)修建是一個(gè)巨大的工程，需花費(fèi)較大的人力財(cái)力和物力，必須有強(qiáng)大的資金來(lái)源。表1中的三峽、龍羊峽和丹江口水庫(kù)均由國(guó)家財(cái)政支持修建。鳳巖水庫(kù)由深圳地區(qū)地方財(cái)政支持修建。因此，水庫(kù)建設(shè)必須有足夠的資金的來(lái)源作為支撐[5]。

3.5 充分利用周邊區(qū)域雨洪資源

（1）鳳巖水庫(kù)作為一座水源調(diào)蓄水庫(kù)，集水面積小，僅靠自產(chǎn)水在短期內(nèi)難以蓄滿，通過(guò)連通建筑物的興建，在豐水年可將周邊水庫(kù)富余的雨洪資源收集到鳳巖水庫(kù)進(jìn)行調(diào)蓄，既充分利用周邊區(qū)域雨洪資源，又可以縮減水庫(kù)的蓄水時(shí)間。

（2）三峽水庫(kù)在為下游補(bǔ)水的同時(shí)，逐步騰出庫(kù)容，為主汛期防洪抗汛做好準(zhǔn)備。

（3）丹江口水庫(kù)按后期規(guī)模建完后，水庫(kù)調(diào)節(jié)能力及承擔(dān)各項(xiàng)水利任務(wù)的能力將有較大的改善和提高。按規(guī)劃其綜合利用水利任務(wù)為:防洪、供水、發(fā)電、航運(yùn)及養(yǎng)殖。自水庫(kù)建成幾十年來(lái)，共攔蓄、削滯漢江、丹江上游發(fā)生的上萬(wàn)立方米每秒的洪水59次。解除了武漢、襄陽(yáng)等23個(gè)縣市1億多人口及1860多萬(wàn)畝耕地的洪水威脅，其抵御暴洪的能力達(dá)到了百年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 提高供水保證率

（1）缺水狀況嚴(yán)重一直是阻礙深圳快速發(fā)展的一大問(wèn)題。鳳巖水庫(kù)庫(kù)容520萬(wàn)m3，在攔蓄本地水的同時(shí)還可用以調(diào)蓄境外水源，可增加全市調(diào)蓄庫(kù)容，提高供水保證率，增加城市的供水保障能力。

（2）為滿足長(zhǎng)江中下游地區(qū)供水、生態(tài)和航運(yùn)等社會(huì)需求，三峽樞紐在發(fā)電的同時(shí)，枯水期持續(xù)為下游進(jìn)行補(bǔ)水，三峽水庫(kù)一季度累計(jì)為下游補(bǔ)水超過(guò)百億立方米。截至2019年4月1日21時(shí)，實(shí)測(cè)三峽水庫(kù)水位165.40 m，一季度累計(jì)為下游補(bǔ)水達(dá)100.2億m3，有效緩解了枯水季節(jié)長(zhǎng)江中下游地區(qū)生產(chǎn)生活用水緊張的局面。

（3）丹江口水庫(kù)是中線工程近期引漢的水源工程，按發(fā)電服從調(diào)水、調(diào)水服從生態(tài)、生態(tài)服從防洪安全的原則擬定控制水位和調(diào)度規(guī)則，基本滿足漢江中下游用水要求。

4 結(jié)語(yǔ)

人工水庫(kù)為我國(guó)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)及人民的生產(chǎn)生活用水提供了巨大幫助，修建之初必須結(jié)合工程區(qū)的地形地貌、水資源分布、水庫(kù)蓄水能力、建設(shè)資金來(lái)源等因素對(duì)水庫(kù)建設(shè)的合理性進(jìn)行論證，保證人工水庫(kù)建設(shè)可以順利進(jìn)行，且能夠滿足工程設(shè)計(jì)要求，促進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展。