常庄水库溢洪道建闸工程效益分析

□ 张志伟（郑州市渔场）

1 水库工程概况

常庄水库位于淮河流域颍河水系贾鲁河支流贾峪河上，控制流域面积82km2，总库容1708万m3，是一座集防洪减灾、城市供水为一体的综合性水利工程。水库下游为郑州都市主城区，有京广、陇海两大铁路干线、连霍高速与郑西客运专线等重要交通设施，位置至关重要。

2 溢洪道建闸工程建设背景

常庄水库始建于1959年，原规划是以防洪、灌溉为主，兼顾养鱼的中型水库，随着郑州市的城市发展，供用水矛盾日益突出，水库任务亦调整为以防洪为主、兼顾城应急供水的大型管理水库。原溢洪道位于大坝右侧，开敞式无闸控制自由泄洪，进口高程为128.43m，底宽50m，为土质渠底和边坡。

根据《郑州市城市防洪规划》要求，常庄水库20年一遇以下洪水不下泄，而常庄水库20年一遇水位为129.53m，高于溢洪道底高程128.43m，不能满足郑州城市防洪要求。郑州市位于河南省中部，紧邻黄河南岸，是省会所在地，总面积1010km2，在项目建议书时期，建成区面积262.20km2，常住人口345.70万人。郑州市当地水资源缺乏，人均水资源占有量仅为212m3，市区主要供水水源为黄河水。随着郑州市城市化进程加快，缺水问题日益严重，市区水资源短缺及河道防洪问题日益突出。

1987年《郑州市城市供水水源工程管理暂行办法》将常庄水库列为郑州市供水水源，1999年又将常庄水库列为郑州市重要应急供水水源地；《郑州市城市防洪规划》《郑州市水资源综合规划》将常庄水库列为重要防洪和供水工程，2004年《郑州市市区应急供水方案》将常庄水库列为主要备用水源；《郑州市“十一·五”规划及2010年远景目标规划》《南水北调中线工程河南省供水区郑州市城市水资源规划报告》《南水北调中线一期工程河南省受水区城市供水配套工程规划》等，将常庄水库列为反调节水库。作为南水北调的反调节水库，除继续引用黄河水外，尚需引南水北调水充库。由于引南水存在年内分配不均的问题，即丰水期可调水量较多，枯水期可调水量较少。因此通过溢洪道建闸适当抬高水库兴利水位，增加调蓄引水能力，提高城市供水保证率，并为水库灵活调度运用和提高管理水平创造工程条件，更好地发挥工程的防洪和供水效益。

应时势而生的郑州市常庄水库溢洪道建闸工程于2005年底立项，2009年2月正式开工建设，主要建设内容和任务是:一方面在溢洪道新建五孔防洪控制闸一座以增加水库调蓄能力；另一方面是降低溢洪道底高程以增加可控泄洪能力；同时完善工程安全监测及管理配套设施等。与此同时，为解决病险问题，消除工程安全隐患，避免重复建设造成资金浪费，报经淮委同意，常庄水库溢洪道建闸工程与除险加固工程同时开工建设，目前，工程已分别通过市水务局和省水利厅主持的竣工验收。

3 工程效益分析

3.1 防洪效益

水库建成经过近50年的运行，存在许多安全隐患。如果发生溃坝事故，从水库下游坝脚将直接影响到老鸦陈、南阳坝附近，直接造成陇海、京广铁路和连霍高速等重要交通干线的中断以及重大生命财产损失。根据《常庄水库初步设计报告》，按照淹没区的固定资产和国民生产总值保守估计，直接经济损失将达50亿元以上。

根据水库目前情况，如果遭遇200-500年一遇洪水的情况下，有可能出现重大的安全事故，按照这样推算，水库除险加固的多年平均防洪效益为800万元。工程完成后，确保了水库防洪标准在设计范围之内，同时彻底解除了工程安全隐患；工程面貌焕然一新，拦河大坝巍然屹立，新建的溢洪道泄洪闸和交通桥为水库防洪提供了硬件保障；而新增的安全监测、观测等系统自动化设备，又为工程正常运行提供了硬件和信息保障。

3.2 供水效益

常庄水库溢洪道建闸工程效益主要表现在增加调蓄跨流域引水能力，根据南水北调中线工程河南省受水区供水工程设计，为满足郑州市柿园水厂、白庙水厂供水区生活及工业发展用水需求，除直接引用黄河水或汉江水外，需常庄水库多年反调蓄外流域水1093万m3。溢洪道建闸工程完成后，水库兴利水位由128.43m提高到130.38m,兴利库容由原664万m3增加到915万m3，净增兴利库容251万m3，多年平均增加供水为251万m3。按照工业供水效益分摊系数法估算，可增加供水效益为432万元。

3.3 水土保持效益

为确保水库防洪调度，常庄水库溢洪道建闸工程需将原土质溢洪道底高程由128.43m降至127.10m，平均下挖1.33m深，挖运土方约36500m3。若将此土完全弃掉，除直接挖运土方需花费约40万元，还需考虑弃土场费用。现水库利用溢洪道开挖土方直接运至溢洪道右岸，将此处高程由133.18m回填至135.90m，增加土地面积约1.33hm2。此处经过水土保持建设，在台地段新栽种大叶女贞，坡面新栽连翘进行护坡，达到横看成岭侧成峰的意境，也使得局部流域治理得以实现，为实现常庄水库水利资源的可持续发展奠定了较为完备的陆生生态系统。

与此交相互映，在大坝坝西135平台、溢洪道闸桥头堡小广场、水库主副坝背水坡、输水洞出口及其它几处水保项目的实施，各处工程防治区的水土流失得到了有效防治，延长水库使用年限，减少溢洪道、下游河道泥沙淤积等，对保障水库安全运行起到一定的作用，并有效降低对周围村庄和农田带来的影响，对当地及周边经济发展起到了积极的促进作用，水库整体水保治理都起到了推动作用。特别是副坝及刁沟桥路坝处工程项目及坝坡水保项目的实施，不仅解除了工程隐患，改变工程区域乱倒垃圾及乱涂乱画现象，又改变了周边村庄领导群众意识，下大决心推动新农村建设，更好的促进了库群关系的稳定。常庄水库位于三环与四环之间，是西郊少有的亲水区域，郑州市民利用双休日离开闹市到此进行休闲，社会效益立现。

3.4 其他效益

3.4.1 郑州市1987年通过地方立法将常庄水库列为郑州市供水水源保护地，1999年又将常庄水库列为郑州市重要应急供水水源之一。由于黄河引水的日益不稳定，水库储备水源日益重要，成为郑州市名副其实的“救命水”。1996年郑州市批准建设常庄水库蓄水工程，即在大坝下游建提水泵站一座，在黄河水量充沛时，提水充库，进行水源储备，以备城市应急供水。

所以溢洪道建闸工程的实施，是郑州市供水安全的重要保障之一，将大大提高郑州市城市生活备用水源的安全性。建闸工程投资2388万元，按多年平均防洪效益和供水效益分摊，用5-6年的时间就可收回投入，之后便可获得产出。

3.4.2 溢洪道建闸后，水面面积增加14.00hm2，使得水库水体水生生态系统有了良性循环，有效地改善了库区周边生态环境，充分体现人与水、人与自然的和谐相处和可持续发展理念，使常庄水库真正成为城市生态环境建设的平台，成为省会市民休闲娱乐、亲近自然、人与自然和谐相处的平台。

3.4.3 溢洪道建闸后，闸门操作灵活及时，水库调洪持续时间增长，控制泄洪能力增强。抓住洪水的尾巴，利用闸门提高供水储备量，多拦蓄洪水251万m3，变弃洪水为宝水，多次蓄、供循环利用，每一次可解决郑州西区日用水量40万m3，即近一周的缺水量，对社会稳定起到积极的作用；同时当100年一遇洪水降临时，可阻止700多万m3洪的突然下泄，控制水库下游河道安全泄洪量，避免下游河道到处漫堤、决口溢洪，避免对郑州市淹没区人民群众生命财产被洪水吞没灾难的发生。

4 评价

常庄水库溢洪道建闸工程的效益绝大部为社会效益，效益的产出不仅仅有水利部门，而惠及下游乃至整个郑州市，并且效益的发挥与所遭遇的水文年份有关，不能在短期内立现，往往在所设计的水文年型时才能较好的发挥效益。相信随着郑州市的日益发展，该工程的经济效益、社会效益及生态环境效益会愈发凸现。