据预测，工业园区2020年的总用水量为458.7万m3，其中，工业用水量为195万m3，生活用水量为76.6万m3，配套设施用水量为101.6万m3，绿化用水量为85.5万m3；2030年总需水量为963.7万m3，其中，工业用水量为602万m3，生活用水量为136.8万m3，配套设施用水量为139.4万m3，绿化用水量为85.5万m3。园区供水水源拟定为铁营水库的地表水。

（一）铁营水库概况

铁营水库位于乐南灌区铁营镇境内，西以高文亭沟为界，东靠赵滩子沟，南临S12滨德高速。黄河水由总干渠输水经牛角店闸节制，通过东风闸引水入王书干渠东行，由王书节制闸节制进入三分干北行，通过利民节制闸继续向北输水入德惠新河，沿德惠新河东北行，由郑店闸节制，通过坡李闸进入跃丰河南段北送，通过徐三堡闸节制，经后屯闸进入前进沟向东北行，通过尤家闸节制，进入高文亭沟，最后进入泵站前池。

1.工程情况

铁营水库于2016年11月动工，2017年7月建成，控制面积20万m2，总库容183万m3，调蓄水量400万m3，是一座集防洪灌溉、城区供水等综合利用的水库。铁营水库库容面积曲线图见图6-2。

图6-2　铁营水库库容面积曲线图

2.出库泵站

出库泵站位于水库围坝东北角，泵站轴线与围坝轴线正交，沿水流方向依次为吸水管、泵房、穿坝管道及闸阀室。吸水管置于上游坝坡，吸水口底高程1 m，吸水管沿坝坡上升至5.5 m高程进入泵房，泵房内安装2台800ZLB50D离心泵，一用一备，设计流量220 m3/h，扬程35 m，单机装机容量37 kW；泵站出水管为2根DN300钢管，进入闸阀室前合并为1根DN600钢管；闸阀室位于坝后平地，为钢筋混凝土结构，内设闸阀1台。基础采用水泥土搅拌桩。

抗滑稳定安全系数Kc按下列公式计算：

式中：f 为泵室基底与地基之间的摩擦系数，取0.25；

∑G为作用在泵室基础底面以上的全部竖向荷载，单位：kN；

∑H 为作用在泵室基础地面以上的全部水平向荷载，单位：kN。地基应力计算公式：

式中：∑G为作用在泵室基础底面以上的全部竖向荷载，单位：kN；

A为泵室基础底面的面积，单位：m2；

∑M为作用在泵室基础底面以上的全部竖向和水平向荷载对基底垂直水流向的形心轴的力矩，单位：kN·m；

W为泵室基础底面对于该底面垂直水流向的形心轴的截面矩，单位：m3。由计算可知，泵室稳定满足规范要求。根据地质资料，建议厂房基础采用水泥土搅拌桩复合地基或钻孔灌注桩基进行处理。

结合乐陵市工程实际情况，该工程考虑复合地基，采用水泥搅拌桩，桩径0.6 m，桩间距1.0 m，桩长8.75 m，水泥掺量15%，泵站底板与水泥搅拌桩之间加入30 cm厚水泥土垫层。

（二）铁营水库来水量分析

1.引水过程、充库天数、充库流量的确定

杨安镇水库及丁坞水库均位于马颊河以南，供水水源同为李家岸灌区黄河水，引水线路为马颊河，设计引水流量分别为12.0 m3/s及6.0 m3/s。铁营水库入库水来自李家岸引黄水。根据历年乐陵市来水情况，避开灌溉季节，结合杨安镇水库及丁坞水库用水情况综合确定来水过程。乐陵市从李家岸灌区引水规划流量为22.0 m3/s，考虑到协调上下游来水时间和送水成本，本项目确定为水库送水时三个水库尽量同时引水，满足三个水库同时引水时，铁营水库设计引水流量不超过4.0 m3/s，考虑到跃丰河、前进沟及高文亭沟输水损失，确定铁营水库泵站设计流量3.0 m3/s。黄河来水过程参照杨安镇水库实际引水过程确定，尽量安排在农业灌溉供水前后引水，合理利用库容。由于本水库位于灌区下游，充分考虑引黄可引水天数和流量要求，安排在5月、11月进行引水。

2.蒸发损失

蒸发损失采用净蒸发损失，即蒸发减降雨。因乐陵市无水文站，故采用距库区最近的临邑县宫家水文站2000—2010年实测资料进行蒸发分析。水库农村生活供水保证率为95%，为保证水库供水安全，采用系列中蒸发量最大的2002年为设计年。降雨采用乐陵市2000—2010年降雨资料进行分析，选取2002年为典型年进行月分配。

3.渗漏损失

渗漏损失与水库防渗措施和地质条件有关，按水库月初、月末平均库容的1.5%计算，水库渗漏损失计算成果为0.23万m3/a，在初步设计中将根据水库渗漏损失计算成果进行修正。

4.现状来水量计算

根据水库来水和供水过程，按完全年调节，不允许出现弃水和缺水。从死库容起调，以月为单位。根据来水过程，确定从11月起调。(www.daowen.com)

通过水库调节计算，铁营水库的主要指标为：设计库容183.37万m3，死库容29万m3，调节库容154.37万m3；死水位0.30 m，库底高程-1 m；围坝坝轴线长1 700 m，占地335亩；入库泵站设计流量3 m3/s，前池设计水位6.50 m，最低水位5 m；出库泵站供水流量220 m3/h，设计最低引水位1.00 m；进水闸及入库闸设计流量为10 m3/s。

（三）水库用户用水量分析

1.各企业用水量

由前面章节可知，园区2020年工业用水量为195万m3，2030年的工业用水量为602万m3。

2.水库损失水量

水库损失包括水库蒸发损失和渗漏损失。

蒸发损失：铁营水库附近实测蒸发资料（E601型蒸发皿）乘以换算系数换算为水面蒸发量，乘以与各月水库平均蓄水位相应的水面面积，求得各月平均蒸发损失量。

渗漏损失：铁营水库渗漏量计算参照水资源评价有关数值，按月平均库容的1.5%计算渗漏量。

3.生活用水量

由前面章节可知，2020年和2030年园区生活用水量分别为76.6万m3、136.8万m3。

4.其他水量

园区还需包括配套服务用水（公共设施、交通设施、物流仓储）和绿化用水，根据前面章节介绍，2020年该项用水量分别为101.6万m3、85.5万m3，2030年该项用水量分别为139.4万m3、85.5万m3。

（四）可供水量计算

1.水库特征库容的确定

死水位的确定，既要满足水库运行期引黄入库泥沙沉积需要，还要保留一定的水深，限制低水位时虫、草、藻类等滋生，以保证水库水质。根据乐陵市已建成的平原水库相关经验，确定保护水深为1.0 m。按水库运行40年，入库沙量为13.65万m3，泥沙沉积库容为13万m3，相应水位为-0.7 m。确定死水位0.3 m，相应死库容为29万m3。以此预测铁营水库2015年各特征库容的淤积量，推求出不同时期的特征库容。

2.水库结冰影响

水库结冰期时间较短，且不在水库蓄水量最枯月份，冰融化后仍可利用，因此不考虑结冰损失。

3.水库调蓄水位和调度方案制定

（1）水库正常蓄水位与允许最低水位的确定

兴利调算需要确定水库的正常蓄水位、汛中限制水位、允许最低水位（起调水位）及相应的库容。根据德州市水利勘测设计研究院提供的铁营水库设计的工程运行指标，确定各控制水位及相应库容。经计算，2020年和2030年，铁营水库正常蓄水位（兴利水位）为7.50 m，汛中限制水位6.50 m，允许最低水位采用生态需水最低水位0.3 m。

（2）调节计算方案

根据用水情况及项目施工情况，规划2020年和规划2030年分别调算。园区内公司供水按保证率95%，确定调算方案。

规划2020年：铁营水库保证满足工业园区取水。

规划2030年：在保证满足工业园区取水的前提下，可提供生态用水量。

铁营水库在向各用水部门供水时，应首先满足保证率较高的用水部门的用水，并兼顾其他部门用水。由于园区用水属于工业用水，保证率较高，因此，需制订对生态用水的控制方案，以保证工业用水的需要。根据城市用水量及水库允许最低水位，用典型年法和连续枯水年法调算出保证城市用水时对农业用水的水库蓄水量控制方案，并在调算时进行优化调整。然后根据水位—库容曲线，换算出水库水位控制方案，保证城市用水时对生态用水的控制水位方案。

4.2020年供水方案调算结果

根据水库调节计算，可知铁营水库多年平均上游集水域来水量约196.5万m3/a。2020年铁营水库需向园区供水162.6万m3。结合相关文献，取管网漏失率为2%，水厂产水率为97%，考虑管网漏失和水厂产水率后，工业园区从铁营水库取水171万m3。经过调算，在满足水库蒸发和渗漏水量损失的前提下，铁营水库能够满足园区每年162.6万m3的需水量。

5.2030年供水方案调算结果

经预测，2030年铁营水库多年平均上游集水域来水量约273.4万m3/a。2030年铁营水库需向园区供水194.48万m3。取管网漏失率为8%，水厂产水率为97%，考虑管网漏失和水厂产水率后，工业园区从铁营水库取水量为217.9万m3。经过调算，在满足水库蒸发和渗漏水量损失的前提下，铁营水库能够满足园区每年194.5万m3的需水量。