济南锦绣川水库水资源与多目标供水研究

李伟，李双

（济南市锦绣川水库管理处，山东济南 250112）

济南锦绣川水库水资源与多目标供水研究

李伟，李双

（济南市锦绣川水库管理处，山东济南 250112）

锦绣川水库是济南市南部山区重要水库，同时为全国重点水源地，担负着防汛抗旱、农业灌溉、城市供水等多项任务。本文通过对锦绣川水库水资源的分析，研究当前供水过程中存在的问题，并提出解决办法。

济南市；锦绣川；水资源；供水研究

锦绣川水库位于济南市南部山区，玉符河上游，锦绣川支流上，控制流域面积166 km2。水库设计库容4 100万m3，多年来水量3 065万m3。水库的主要职能为防汛抗旱、农业灌溉、城市供水、生态用水。水库建设之初主要用于农业灌溉，1987年开始向城市供水，为缓解市区供水压力和保泉做出了重要贡献，水库2007年列为省级饮用水水源地。锦绣川水库地势高，水质好，承担了分水岭和龙奥片区城区供水、农业灌溉、生态补水兼顾水力发电等多目标供水任务。

1 水文分析

1.1 降雨和径流分析

锦绣川水库流域经过数十年小流域治理，上游植被情况已发生了较大变化，流域内农业种植结构也从农作物逐步过渡到以经济作物为主。现经济等果树已达70%，农作物主要以小麦、玉米、地瓜为主，果树大多数为苹果、梨、桃、樱桃、杏、核桃、山楂等。流域内森林覆盖率达到65%，8座小水库和多个拦河坝对拦蓄来水起到了重要作用，采用长系列多年来水统计数学平均已不适合水库的现状。为更准确地得出锦绣川水库典型年（平水年）的径流量，通过对锦绣川水库流域多年流量过程的模拟，构建了适合于锦绣川水库流域的SWAT分布式水文模型。该模型需要的数据包括空间地理数据（数字高程模型（DEM）、土地利用和土地覆盖（LUCC）、土壤分类（SOIL））、属性数据库（土壤数据库、天气发生器）、气象数据资料（实测的降水、最高最低气温、太阳辐射、相对湿度、站点的位置）、校准数据（实测水库径流监测数据）。根据水库1956—2009年降雨资料知，平水年降雨量644.97 mm，输入SWAT模型后得出平水年来水量为3 065.91万m3，并由模型对各月份来水情况进行模拟计算。

1.2 蒸发分析

由山东省《水文图集》查得库区多年平均年陆上水面蒸发量1 407 mm，水库水面与陆上水面蒸发量换算系数为0.94。水库年水面蒸发量为1 322.6 mm。根据年降水量、径流深计算水库蒸发深为831.8 mm。损失水量的计算库容为1 904万m3，相应库面积1.82 km2，则水库多年平均蒸发水量为151.4万m3。

1.3 渗漏分析

水库坝址地质条件中等，年渗漏损失水量按计算库容的10%计，为189.6万m3。平均月损失为15.8万m3。

2 用水量分析

2.1 灌溉用水量

水库灌区属于中型灌区，灌溉设计保证率P=50%。

目前水库灌溉面积逐渐萎缩，设计灌溉面积为4 000 hm2，实际灌溉面积灌溉面积1 333.33 hm2，其中农田666.67 hm2，林果666.67 hm2。灌区农田主要以春玉米、夏玉米、冬小麦为主，其种植比例为冬小麦和夏玉米各占80%，春玉米占20%，复种指数1.8。锦绣川水库灌区灌溉用水定额采用《山东省农业灌溉用水定额(试行)》。灌溉分区为Ⅲ区，按复种指数1.8计算。经计算年灌溉用水量为315万m3。林果灌溉制度参照类似节水工程，喷灌用水定额为1500m3／hm2，则年用水量为100万m3。农业灌溉总用水量为415万m3。

2.2 城市供水水量

锦绣川水库城市供水主要为分水岭水厂用水和奥体中心用水。锦绣川水库向分水岭水厂供水规模为5万m3/d，年用水量为1 825万m3。为解决东部城区供水能力不足的问题，锦绣川水库干渠通过在泉泸的兴隆山洞经兴隆水库向奥体片区供水，日供水能力2万m3，年用水量730万m3。

2.3 生态用水量

为缓解济南城区水源紧张，恢复泉城景观，恢复河道生态功能，锦绣川水库通过钱家、大涧沟向济南渗漏带补水；通过济南电力学校校内兴济河景观工程，向兴济河补水。经统计，年补水量为415万m3。渗漏带补水工作一般在春夏两季进行，河道工作一般在春夏秋三季进行。

3 水量平衡分析

将锦绣川水库来水量和用水量进行水量平衡计算，汇总后结果见表1。

从表1可以看出，锦绣川水库平水年水资源短缺660万m3，且月份分布不均，来水量最多的月份为7月和8月，用水量最多的月份为4月和5月。由于现阶段水库库容有限，一般情况下水库平水年和枯水年在用水高峰期春季将出现水资源短缺甚至无水可用，丰水年夏季水量丰沛，超出水库库容，部分年份将溢洪弃水如2013年溢洪4 054万m3，1994年弃水6 673万m3，导致水资源出现严重浪费。随着济南市建设进程的不断加快，水库的供水目标将日益增多，水库供需矛盾将更加突出。

表1 锦绣川水库平水年水量平衡分析表万m3

4 对策建议

1）水库库区综合治理。通过库区综合治理，封闭管理，杜绝游客进入水源地，彻底清除库区内因耕地、果林等因素导致的库容萎缩，同时减少因肥料和生活污水等带来的面源污染，从而改善净化水质。

2）扩库增容。锦绣川水库的水位～库容曲线一直采用的是20世纪80年代初高程，经数10年运行，水库库区的地形地貌有了显著变化，当前锦绣川水库库区高程从上游九曲桥至坝址处高差近40 m。经计算清淤挖库可增加库容900万m3。建议申请编制锦绣川水库工程规模论证报告，重新核定水库控制运用指标，增加水库库容。

3）加快水库监测设施建设。通过建立入库站，在南营、东路、跑马岭等山区丘陵地区加设水文控制站，开发水资源信息管理系统，运用水库汛限水位动态控制和短期降雨相结合的办法，使水库的水文预报更为准确，采用长系列调节计算法评估水库水资源可利用量，确保水库合理调度。

通过以上分析，在水资源供需矛盾日益突出的情况下，锦绣川水库可以采取多种措施提高水资源利用率，更好地发挥供水潜力，完成多目标供水任务，促进经济社会与生态环境协调发展。

（责任编辑 崔春梅）

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1009-6159（2016）-11-0017-02

李伟（1978—），男，工程师