淄川區查王閘工程除險加固效益分析

張 珂

（淄博市萌山水庫管理處，山東 淄博 255318）

查王閘樞紐工程位于淄博市淄川區南約5 km 城南鎮山嘴頭村附近，閘址以上流域面積243.7 km2。2009 年，經過安全鑒定，查王攔河閘被評為四類閘。2018 年12 月，查王閘除險加固工程正式開工建設。對查王閘攔河閘、左岸引孝濟范渠首工及現狀引水閘、沖沙閘維修改造等三部分進行除險加固改造。一是拆除現狀并新建攔河閘，共9 孔，閘孔總凈寬52 m，閘門擋水高度2.68 m，其中攔河閘工程采用8 孔平面鋼閘門，每孔凈寬6 m。二是將左岸引孝濟范渠首引水閘與攔河閘進行合建，采用單孔平面鋼閘門，孔口凈寬4 m；新建引水渠道49.83 m，其中明渠段長34.53 m，暗渠段長15.3 m。三是對現狀引水閘、沖沙閘更換閘門、啟閉機并對啟閉機房進行外裝。工程實施后，查王閘所具有的調水、灌溉、補源、沖沙等多項功能于一體的綜合樞紐功能得到恢復，成為實現淄博市“三河相通、兩庫相連”的水資源統一調度管理的重要組成部分。

1 興利調節計算

1.1 引孝濟范引水口現狀來水量

引孝濟范渠首引水閘位于孝婦河上游，引水口以上無水文點，且下墊面條件與同流域內萌山水庫水文站控制流域相似。因此通過對萌山水庫1962—2011 年現狀來水量進行頻率計算，得出多年平均現狀來水量為3 259 萬m3，再通過水文比擬，得出引孝濟范引水口多年來平均來水量為 2 758 萬 m3。

1.2 萌山水庫可引水量

1）孝婦河來水量。孝婦河的來水量主要受流域內水文、氣象等自然條件影響，同時也受流域內水利工程的影響。不同年份天然徑流系列與實測徑流系列存在著較大差異。

2）控制運行方式。查王閘設計閘底板高程和引孝濟范渠首引水閘閘底板高程均為102.1 m，正常擋水高度104.8 m。查王閘攔河閘及引水閘均采用自動控制并設置汛限水位。當汛期上游水位持續上漲，且站前水位達到104.5 m 時，攔河閘開啟閘門并進入敞泄狀態；當上游水位持續下降，且上游水位達到103.0 m 時，攔河閘則關閉閘門進入蓄水狀態。

3）引水閘及干渠設計過流能力。引孝濟范渠首工程采用有壩引水方式從孝婦河進行引水，并利用查王閘攔河閘壅高水位進行調蓄，通過水閘形成的河道蓄水量進行調節入渠水量。通過計算，在攔河閘蓄水情況下，引水閘最大過流能力為13.9 m3/s，平均過流能力為6.9 m3/s。由于渠道設計過流能力為7.0 m3/s，受渠道制約，理論上引孝濟范渠道月最大可引水量為1 814 萬m3。

4）可引水量分析。考慮到引孝濟范干渠的設計引水能力，在孝婦河來水且可引水的條件下，萌山水庫最大可引水量即引孝濟范引水口來水量扣除生態景觀用水量（取多年平均來水量的10%）為2 482 萬m3，且每月的擬引水量和歷史引水量均小于可引水量。

2 工程效益

2.1 增量效益

1）防洪效益。通過對查王閘進行除險加固，本段河道設計防洪能力達到20 年一遇防洪標準，進一步提升孝婦河洪水調蓄能力和河道防洪減災能力。經實地調查分析和洪水頻率計算，根據不同頻率洪水條件下的徑流情況，通過各頻率下的淹沒面積和受災人口，分析對應的損失率，得出工程實施前后各種頻率洪水時的洪災損失值，進而得出多年平均洪災損失。經計算，在加固前，多年平均洪災損失為135.0 萬元；加固后，多年平均洪災損失降至3.5 萬元。治理前后多年平均減少洪災損失約131.5 萬元。

2）農業灌溉效益。工程實施后，由于灌溉水量增加，查王灌區共330 余公頃土地所種農作物的產量也相應增加。

結合當地實際調查，通過分攤系數法得出，該灌區的農作物主要為玉米和小麥，在保證充足的灌溉水量條件下，畝均年糧食增產量30 kg。綜合糧食單價按2.5 元/kg 計算，同時考慮到灌溉渠道工程、其它投入等分攤，效益分攤系數取0.5 且農業灌溉效益按糧食作物計算，所得效益為37.5 萬元。綜合兩者，查王閘除險加固工程增量收益為169.0 萬元。

2.2 工程效益

作為連接孝婦河和萌山水庫的樞紐工程，同樣也是萌山水庫引孝濟范干渠的渠首工程，查王閘的除險加固除了增量收益外，其工程建設為萌山水庫帶來的效益也十分明顯。多年來，萌山水庫來水量少且十分不均，受年際、年內變化幅度影響很大，而孝婦河流域歷年平均降水量為628 mm，多年平均徑流總量為1.98 億m3，水量十分充足。2015 年，萌山水庫實施增容工程，將興利水位抬高至83.0 m，新增加庫容近1 000 萬m3，同時對全長17.3 km 的引孝濟范干渠進行維修加固，為恢復“引孝入萌”奠定了基礎。

工程實施后，一方面，孝婦河向萌山水庫生態供水補源功能恢復，可根據萌山水庫的庫容情況和供需水量情況，及時調引孝婦河水對萌山水庫進行入庫徑流量補給，使得萌山水庫年最大可引水量達到2 482 萬m3，年平均供水量增加1 312 萬m3，確保萌山水庫常年保持5 000～6 000 萬m3的庫容。充分滿足文昌湖區及淄博主城區生態景觀用水、向下游企業提供1 050 萬m3工業用水、查王灌區330 余公頃及萌山水庫下游3 733 hm2農田灌溉用水的需求，推動淄博市民生水利開創新局面。另一方面，萌山水庫作為中心城區的備用飲用水源，在庫容充足的情況下，一旦其他飲用水源出現緊急情況，可迅速承擔起為中心城區供水的任務，提供可靠的供水保障。

2.3 管理效益

通過多年來規劃建設，查王閘除險加固工程在做好金屬結構和電氣設備安裝、保證主體工程安全運行的同時，不斷加大配套設施的資金投入力度，持續推進“以引促管”新型管理機制。采用B/S 架構，并以智能實時監控平臺為依托，實現對本工程的閘門遠控、攔河閘基礎安全監測以及視頻監控的全自動化監測手段，達到了以科技促管理的要求。同時，正逐步將該系統接入萌山水庫“智慧水庫”綜合管理平臺，并通過與市國土局、市水文局等相關部門實現信息共享與關鍵業務整合，融合雷達、視頻監控等科技手段，達到對查王閘和引孝濟范干渠進行全天候工程管護監測及安全監測，為今后工程管理和安全運行提供科技手段和技術支持。

2.4 生態效益

自2017 年起，文昌湖區突出生態優勢，加強景區建設，投資開發建設萌山水庫沿岸總長近21 km、占地面積達453.33 hm2的環湖公園和萌山森林公園和總長近16 km、占地110 hm2的范陽河公園，全力打造全市乃至全省的生態高地、城市公園和旅游度假勝地。

工程實施后，可全力保障文昌湖區的生態景觀用水，讓“綠水青山”變為“金山銀山”，助力打造淄博市最優的生態環境。同時，結合近年來實施的萌山水庫增容工程、范陽河綜合整治工程及引水入萌二期工程等重點項目，進一步強化中心城區生態水系水源保障，助力淄博市“八河聯通、六水共用、清水潤城”生態水系建設。