（一）南海水库概况

南海水库位于滨州市张肖堂引黄灌区渠首、渤海十八路南首，库区南靠黄河大坝，北至南环河，东临张肖堂东干渠，西达张肖堂西干渠。水库总占地面积3 500亩，以渤海十八路作为隔坝将水库分为东、西两个库区，其中，东库区占地面积1 800亩，西库区占地面积1 700亩。水库设计库底高程9.50 m（1956年黄海高程系，下同），设计蓄水位13.80 m，设计总库容996万m3，死水位10.00 m，相应死库容111万m3，兴利库容885万m3。

（二）黄河来水情况分析

1.黄河水源资料依据

距离张肖堂引黄闸最近的水文站为利津水文站，张肖堂引黄闸可引水量以利津水文站实测资料作为参考资料。

2.黄河来水量分析

黄河来水量选用利津站1980—2015年来水系列，作为黄河径流的代表系列。经频率适线分析，得到黄河利津站多年平均径流量189.60亿m3，P=50%时径流量为162.30亿m3，P=75%时径流量为106.60亿m3，P=95%时径流量为61.10亿m3。

利津站实测径流量见表8-9所示。

表8-9　利津站实测径流量统计表

（续表）

3.山东省引黄供水调度原则

山东省引黄供水调度管理工作实行统一调度、总量控制、以供定需、分级管理、分级负责的原则，优先满足居民生活和重点工业用水，合理安排农业用水，统筹兼顾上下游、左右岸、地区之间和部门之间用水，同时留有必要的河道输沙用水和生态环境用水。根据以上原则，在各市引水指标的分配上，按照黄委会订单供水的要求和取水许可的有关规定，在黄委会分配给山东省的用水指标内，根据黄河水情和各市的需水情况、引黄灌溉面积、当地水源情况、引水与蓄水能力等情况，在保证黄河不断流的情况下，综合确定各市的引水指标。2010年，山东省发布了“十二五”用水总量控制指标，山东省从黄河干流引水分配指标是65.03亿m3，省分配给滨州市8.57亿m3，现状年滨州市分配给滨城区1.56亿m3，规划年滨州市分配给滨城区1.93亿m3。

（三）利津站可引水量分析

1.引黄天数分析

黄河可引水天数主要受黄河水位、流量、含沙量及冰凌因素的影响，同时受灌溉用水等人为因素的影响。根据利津站水文资料和现有工程运行情况，拟定以下可引水控制条件：

（1）根据多年引黄经验，为减少引沙量，减轻渠道淤积和泥沙处理负担，黄河水流含沙量大于30 kg/m3时不引水。

（2）根据黄河河务局2002年5月编制的《黄河下游水量调度责任制（试行）》，为保证黄河不断流，“确保利津站断面流量不低于80 m3/s”的要求，利津站最小可引水流量采用80 m3/s，即小于80 m3/s时不引水。

（3）根据防汛规定，为确保防洪安全，黄河流量大于5 000 m3/s时不引水。

（4）冰凌期一般发生在12月、1月、2月三个月内，冰凌期从冰凌开始至结束可分为岸冰、淌凌流冰、封冻、开河四个阶段，根据引黄经验：在岸冰、封冻期可引水，当发生冰塞、冰坝、冰滑动时容易对引水建筑物造成损坏，不宜引水，因此拟定黄河流冰期（含冰塞、冰坝、冰滑动）不引水，封冻期可引水天数按封冻期的50%考虑。

（5）黄河调水调沙期间不引水。2002年黄河开始第一次调水调沙试验，时间为2002年7月4日至7月15日；第二次调水调沙试验于2003年9月6日至9月18日进行；第三次调水调沙试验于2004年6月19日至7月13日，分两阶段进行，历时19天；第四次调水调沙试验于2005年6月16日开始，历时28天；在以上可引水条件的基础上，扣除调水调沙时段。

根据上述可引水条件，对黄河利津站1980年7月至2015年6月实测水文资料进行统计分析，得到利津站历年逐月可引水天数，见表8-10。

表8-10　利津站可引水天数统计分析一览表

（续表）

2.利津站可引黄水量

根据利津站1980年7月至2015年6月实测流量、含沙量、冰情及调水调沙资料，确定逐年统计可引黄水量，见表8-11。

表8-11　利津站可引黄水量统计分析一览表

3.不同保证率条件下利津站可引水天数和可引黄水量分析

对历年可引水天数进行从大到小排序，计算历年可引水天数经验频率，点绘各可引水天数经验频率点据，利用“多项式”对经验频率点据进行拟合，曲线如图8-4所示。

图8-4　利津站可引水天数频率曲线

根据拟合曲线求出50%、75%、95%和97%保证率时，利津站可引水天数分别为272天、218天、106天和89天。

采用P-Ⅲ型频率曲线，取Cs÷Cv=2.0，对现状条件下的利津站可引黄水量系列进行频率适线，见图8-5所示。

图8-5　利津站可引黄水量频率曲线

利津站可引黄天数及可引黄水量分析成果见表8-12。

表8-12　利津站可引黄天数及可引黄水量分析成果表

由上表可知，利津站95%供水保证率可引黄水量为114 841万m3，可引黄天数为106天。根据引黄天数最接近原则，并考虑小浪底水库建成运行和黄河统一调度后的现状来水条件，选取2002年7月—2003年6月作为95%保证率典型年。采用同倍比法，求得95%保证率条件下典型年逐月可引黄水量、可引黄天数，见表8-13所示。

表8-13　利津站95%供水保证率时逐月可引黄天数及可引黄水量

（续表）

（四）张肖堂引黄闸可引水量分析

1.张肖堂引黄闸简介

张肖堂引黄闸位于黄河下游的大堤左岸，滨州经济技术开发区张肖堂村南，张肖堂险工27号处。该闸为2孔3 m×3 m的钢筋砼方涵，设计流量15 m3/s，相应大河流量128 m3/s，闸底板高程11.40 m（黄海高程，下同），闸后渠道底高程10.70 m，设计闸前水位12.60 m，闸后水位12.42 m。该闸原功能为张肖堂灌区农业灌溉及两岸平原水库调蓄提供水源。近年来，由于滨州市经济迅猛发展，城区逐步西扩，张肖堂干渠已被城市包围，灌区原农业灌溉功能逐渐削弱，现主要为南海水库调蓄提供水源。

2.张肖堂引黄闸可引水量

张肖堂引黄闸位于黄河利津水文站上游，区间的引黄工程包括胜利闸、曹店闸、宫家闸、麻湾闸、打渔张闸、韩墩闸等。从引水安全角度出发，本次论证认为张肖堂引黄闸引水是在满足区间现状用水条件下进行的，因此区间现状引黄水量不予还原，以利津站可引水量代表张肖堂引黄闸位置黄河干流可引水量。

根据95%保证率可引水天数和张肖堂引黄闸引水能力，计算张肖堂引黄闸引水量，并与利津站可引水量比较，两者取较小者作为张肖堂引黄闸可引水量，计算结果见表8-14。

表8-14　张肖堂引黄闸可引水量计算成果表

（续表）

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3.南海水库可引水量

南海水库黄河水作为充库水源，由张肖堂引黄闸引水，经张肖堂干渠输水，再由东西库区入库闸自流入库。张肖堂引黄闸、干渠设计引水流量15 m3/s，东西库区入库闸设计流量均为10 m3/s。另外，为保证张肖堂干渠低水位运行时，水库能够正常引水，西库区围坝桩号“0+385”处建有提水泵站，设计流量10 m3/s。

南海水库可引水量需考虑张肖堂引黄闸引水能力、张肖堂干渠输水能力、南海水库入库闸引水能力、西库区泵站提水能力等综合因素确定。

首先取张肖堂引黄闸可引水量、干渠输水能力、南海水库入库闸引水能力、西库区泵站提水能力四者水量的最小者作为南海水库可引水量，经分析，南海水库可引水量为9 100万m3，分析计算结果详见表8-15。

表8-15　南海水库可引水量分析计算成果表

（续表）

（五）南海水库调蓄

南海水库调蓄的黄河水均通过水厂对外供给，无其他用水户。根据前述分析，南海水厂年用水量2 513万m3，其中，生活用水量1 793万m3，工业用水量720万m3。本次论证调节计算，按照水库特性指标，分析论证95%保证率情况下水库向水厂供水的可靠程度。

1.水库特性曲线

水库特性曲线是反映水库水位、水面面积及水库库容之间的关系曲线，采用1/5000地形图按工程总体布置计算，计算成果见表8-16和图8-6。

表8-16　南海水库扩建后水位—面积—库容表

图8-6　南海水库水位—面积—库容关系曲线

2.调节计算原理

根据水量平衡原理，调节计算公式为：

ΔW=W入-W供-W蒸-W渗

式中：ΔW为水库蓄变水量，单位：万m3；

W入为水库水量，单位：万m3；

W供为水库供水量，单位：万m3；

W蒸为水面蒸发损失量，单位：万m3；

W渗为水库渗漏量，单位：万m3。

3.降雨补给及蒸发损失量

南海水库位于滨州市滨城区，区域年降雨量为566.8 mm，年净蒸发深为1 207.4 mm。采用年实测月分配计算降雨补给及蒸发损失水量，典型年实测月分配见表8-17。

表8-17　南海水库降雨、蒸发量月分配表

注：南海水库水面月蒸发量为月蒸发深乘以月平均水面面积。

4.水库渗漏损失量

水库渗漏损失包括坝基渗漏量和坝体渗漏量两部分，本次论证中，水库渗漏量按水库月平均蓄水量的0.5%考虑。

5.水库控制条件

根据南海水库实际运行情况，考虑水库水质及安全运行水位限制，水库调算的起调库容为111万m3（死库容），相应水位10.00 m（死水位），扩建后最大允许库容为996万m3，相应水位13.80 m。

6.调算结果

根据南海水库可引水天数和可引水量，考虑现有条件的引输水能力，在灌区可引水天数控制范围内，错开高含沙量汛期、枯水期和干渠清淤期引水，相机引蓄。对库区逐月用水量、蒸发量及渗漏损失进行调节计算，95%保证率条件下的调节计算成果详见表8-18。

表8-18　南海水库95%保证率条件下供水调节计算成果表

（续表）

由调节计算知，95%保证率情况下，为满足南海水厂生活用水量为1 793万m3和工业用水量720万m3的取水要求，在入库流量为10 m3/s的情况下，水库需引水31.5天，引水量为2 721.6万m3，库区降水量为136.1万m3，库区水面蒸发量为277.0万m3，渗漏量为68.1万m3。南海水库引水天数和引水量均在水库可引水天数106天和可引水量为9 100万m3范围之内。

（六）水源水质分析

1.水环境质量评价标准

采用《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）对南海水库水质进行评价。

有关水质类别说明如下：

Ⅰ类：主要适用于源头水、国家自然保护区。

Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍惜水生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。

Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游信道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。

Ⅳ类：主要适用于一般工业用水区及人体非接触的娱乐用水区。

Ⅴ类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

采用单参数评价方法，以《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）为评价标准，对检测资料中的各项水质参数进行逐一评价，确定水质参数所属类别。

2.水环境质量评价

水库直接从张肖堂引黄闸引取黄河水，再经张肖堂引黄灌区东干渠、由入库闸自流或入库泵站提水向南海水库供水。在此过程中没有其他外来水，且东干渠道经过衬砌，所以可以认定供水水质没有变化，与张肖堂引黄闸处黄河水水质相同。

根据山东省水环境监测中心滨州分中心检测报告，张肖堂引黄闸出水口水质符合《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的Ⅲ类水标准，可以作为居民生活用水水源地和工业用水使用。成果见表8-19所示。

表8-19　张肖堂引黄闸出水口水质检测结果一览表

根据山东正泽检测技术有限公司出具的检验报告，滨州市南海水务有限责任公司水厂生活饮用水（出厂水）符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。