浅谈人工水库建设的合理性分析

杨 斌

（巨野县水务局，山东 巨野 274900）

我国幅员辽阔地形复杂，三阶梯的地势为河流的发源和水能的储备提供了良好的条件，特别是在南方地区，降雨量充沛，且河流的分布相对较广，为人工水库的建设创造了基础。合理性分析是水库建设的理论支撑，关系到水库建设的成败，建库前的合理性分析是极其必要的，也是必须的。基于此，本文针对新建水库合理性进行分析。

1 人工水库建设合理性分析

水库建设合理性分析是指在水库建设之初，水利部门和建设部门对水库建设基本情况进行详细的勘察和分析，判断建设工程是否符合当地环境要求及当地建设条件能否使水库达到设计标准。合理性分析多是先对水库所在位置的地形和地貌进行相关资料的收集和查询，后进行实地考察，全面分析水库建设的条件和应注意的问题，最终在多个部门和多位专家的商讨论证下得出结论。

2 水库建设合理性分析的必要性

水库建设属于基础设施建设，利国利民。建设一个具有较高社会效益的水库需要综合考虑很多条件和因素。

（1）水库建设属于工程建设，不同于文学艺术。工程建设涉及到较多的自然条件，建设环境复杂，充分利用建设区域的地形条件可以在很大程度上降低水库建设的难度，加快水库建设的步伐。因此有效利用地理优势避开不利因素是合理性分析的重要原因。

（2）水库建设目的主要是为人民服务，具体来说是保证农业蓄水灌溉，保证生产生活用水和发电，防洪抗旱。因此，水库的建设要综合考虑到各方面的利益，最大程度发挥水库的作用。效益是人工水库建设的基本因素，如有些地区人口稀少、建设成本较高，水库建成后得不到有效利用，造成人力物力的极大浪费。

综上所述，水库建设的合理性分析在水库建设中是必不可少的环节[1]。

3 人工水库建设合理性分析

水库建设合理性分析内容繁多，其中地形地貌、水资源的分布情况、蓄水能力、资金支持属重要部分，应进行全面、仔细调查分析。在以往的工程实践中，水库合理性分析已取得了非常好的效果。表1为部分基于合理性分析而充分发挥了应有作用的水库案例。

表1 水库合理性分析

3.1 水库建设区域的地形地貌

不同于高楼大厦的修建，水库的建设对地形地貌的要求较为严格，水库的选址要利用地形优势，趋利避害。由表1可见，4个水库的修建都是利用了所处位置的优势，

（1）三峡水库的坝址处整个河道由宽变窄，形成了一个像漏斗一样的形状，在此修建大坝，不仅可以减少投资，还可在很大程度上提高大坝高度，增加库容量和库存面积，更好地调节下游的过水流量，起到兼顾防洪发电灌溉的综合作用。

（2）龙羊峡水库大坝位于黄河第一个峡谷处，两边有坚硬而高大的花岗岩，利用峡谷最小口30 m的优势，加上大坝两端的岩石作为辅助，在此修建大坝可以促使大坝发挥最大优势。

（3）丹江口水利枢纽地处丹江和长江最大支流汉江的交汇处以下几百米左右，坝口宽500多米，河道中东部有深槽，河道两岸有较为高大的土石坝，对拟建大坝形成非常好的地形优势。

（4）凤岩水库位于深圳市宝安区，整个水库原是因采石场使用寿命结束后通过再次开挖休整而建，地处七沥水库和长流坡水库分水岭。若在两个水库之间开通压力隧道，利用这一个盆地地形进行蓄水，刚好增加了水库的蓄水能力，可以起到调价水库库容的作用。

因此，充分利用地形优势是大部分水库建库的主要原则，不仅可以较少工程投资，还可以减少人工对工程周边环境的扰动[2]。

3.2 建库地区水资源分布

水资源分析是水库建设的最为重要的一个环节。没有巨大的水流量的支撑，水库最终只会是一个空壳，不能完全发挥自身优势。

（1）三峡水库处于中国第一大河——长江流域，流域面积广，降水量丰富且河流众多。具有非常充足的水资源；（2）龙羊峡水库水源河流流经青海草原，是天然的蓄水池，具有调节水含量的作用。整个坝址选址在黄河上，水流量可观；（3）丹江口水利枢纽出于丹江和汉江的汇合处，汉江为长江第一大支流，流域常年水量充沛，两河汇聚在一起充分保障了水库的库存需求；（4）凤岩水库属小型水库，但与旁边两个水库贯通，加之深圳靠海，降水量大，可以充分保障水库对水量的要求[3]。

3.3 建库区蓄水能力

蓄水是水库最重要的功能，是水库建设应该首先考虑的因素，因此不能将水库建于平原之上，不能建于水量较小的河流内。分析表1可得，龙羊峡和三峡水库都利用了地形坝址的狭窄优势，可将大坝修建高度提高，达到150 m以上，极大地增加了水库的库容和总面积，同时还增加了水库的势能利于发电。而丹江口和风岩水库则利用了河流和水源的优势，特别是丹江口水库地区，丹江和汉江交汇处形成了一个较为开阔的水域，在下游收口处修建大坝正好可以利用该优势，增加水库库容，保证水库的蓄水能力[4]。

3.4 建库地区资金能力

水库修建是一个巨大的工程，需花费较大的人力财力和物力，必须有强大的资金来源。表1中的三峡、龙羊峡和丹江口水库均由国家财政支持修建。凤岩水库由深圳地区地方财政支持修建。因此，水库建设必须有足够的资金的来源作为支撑[5]。

3.5 充分利用周边区域雨洪资源

（1）凤岩水库作为一座水源调蓄水库，集水面积小，仅靠自产水在短期内难以蓄满，通过连通建筑物的兴建，在丰水年可将周边水库富余的雨洪资源收集到凤岩水库进行调蓄，既充分利用周边区域雨洪资源，又可以缩减水库的蓄水时间。

（2）三峡水库在为下游补水的同时，逐步腾出库容，为主汛期防洪抗汛做好准备。

（3）丹江口水库按后期规模建完后，水库调节能力及承担各项水利任务的能力将有较大的改善和提高。按规划其综合利用水利任务为:防洪、供水、发电、航运及养殖。自水库建成几十年来，共拦蓄、削滞汉江、丹江上游发生的上万立方米每秒的洪水59次。解除了武汉、襄阳等23个县市1亿多人口及1860多万亩耕地的洪水威胁，其抵御暴洪的能力达到了百年一遇的标准。

3.6 提高供水保证率

（1）缺水状况严重一直是阻碍深圳快速发展的一大问题。凤岩水库库容520万m3，在拦蓄本地水的同时还可用以调蓄境外水源，可增加全市调蓄库容，提高供水保证率，增加城市的供水保障能力。

（2）为满足长江中下游地区供水、生态和航运等社会需求，三峡枢纽在发电的同时，枯水期持续为下游进行补水，三峡水库一季度累计为下游补水超过百亿立方米。截至2019年4月1日21时，实测三峡水库水位165.40 m，一季度累计为下游补水达100.2亿m3，有效缓解了枯水季节长江中下游地区生产生活用水紧张的局面。

（3）丹江口水库是中线工程近期引汉的水源工程，按发电服从调水、调水服从生态、生态服从防洪安全的原则拟定控制水位和调度规则，基本满足汉江中下游用水要求。

4 结语

人工水库为我国的农业、工业及人民的生产生活用水提供了巨大帮助，修建之初必须结合工程区的地形地貌、水资源分布、水库蓄水能力、建设资金来源等因素对水库建设的合理性进行论证，保证人工水库建设可以顺利进行，且能够满足工程设计要求，促进我国水利事业的发展。