（一）来水量分析

1.黄河水文水资源条件

黄河是我国第二大河，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9省区，全长5 464 km，流域面积79.5万km2（包括内流区4.2万km2）。黄河流域多年平均天然总径流量为580亿m3，其中，上游为322.6亿m3，占总径流量的55.6%；中游为236.4亿m3，占总径流量的40.8%；下游为21亿m3，占总径流量的3.6%。黄河自河南省兰考县进入山东省境内，流经菏泽、济宁、聊城、泰安、德州、济南、滨州、淄博、东营9市的25个县（市、区），从垦利区注入渤海。黄河在山东省境内河道长度为617 km，区间面积1.83万km2，沿途汇入的支流有：天然文岩渠、金堤河、大汶河、南沙河、北沙河、玉带河、浪溪河、玉符河等。山东境内黄河河道的特点是上宽下窄，坡度上陡下缓，排洪能力上大下小。因泥沙淤积，河床逐年抬高并形成地上悬河，一般河床滩面高出背河地面3～5 m。

黄河山东段自上而下共设有高村、孙口、艾山、洛口、利津等5个基本水文站，担负着山东黄河水、沙测报任务。高村水文站是黄河进入山东境内的水沙控制站；孙口水文站是东平湖分洪时的决策控制站；艾山水文站是东平湖分洪后下泄流量控制站；洛口水文站地处济南市区北大门，具有特殊的防洪地位；利津水文站是黄河入海前最后一个水文站，位于东营市利津县境内，对黄河三角洲规划治理和胜利油田开发具有特殊的重要意义。利津水文站距离小开河引黄闸较近，该实测资料可作为小开河引黄闸可引水量的参考资料。

2.黄河来水量分析

（1）不同年代黄河来水量的变化

根据利津站长系列实测资料分析，由于受降水丰枯变化和上、中游引黄水量逐年增加的影响，利津站来水量呈现逐年减少的趋势。从1950—2009年多年情况看，利津站平均年来水量为309.99亿m3。20世纪50年代，黄河流域水利工程稀少，工农业耗水量也少，黄河径流量接近天然状态，利津站年均来水量达到480.59亿m3，比多年平均值偏多55.0%。进入20世纪60年代，由于三门峡等部分大中型水利工程的兴建，黄河径流受水库调节影响，虽然上、中游引用黄河水量有较大发展，但总用水量仍较低，同时由于流域降水偏丰，黄河来水量明显偏多，利津站年均来水量为497.20亿m3，比多年平均值偏多59.4%。20世纪七八十年代，随着刘家峡、龙羊峡等水库先后建成运行，与三门峡等水库一起对上、中游来水实施调控，改善了上、中游河段的引水条件，使黄河径流年际年内变化趋于均匀。但随着工农业的发展，引水量不断增加，加上流域内降水偏少，使黄河来水量明显偏少，这一阶段利津站年均来水量为299.52亿m3，较多年平均值偏少3.4%。20世纪90年代以后，上、中游大中型水利工程运行相对稳定，但黄河主要产流区连续干旱，降水量偏少，而同期流域年均耗水量高达300亿m3以上，使得该时利津站年均来水量骤减至142.18亿m3，比多年平均来水量减少了54.1%，比来水量最多的20世纪60年代减少了71.4%，成为来水量最少的时期。特别是春灌期（3—6月）用水高峰季节，由于沿黄各地争相引水，导致水量自上而下沿程大幅度递减，对下游地区引黄影响较大。2000年以后，小浪底水库建成投入运行。由于降水偏少，再加上流域耗用水居高不下，利津站平均年来水量仅140.91亿m3。

（2）不同频率年份的黄河来水量

黄河来水不但受水文气象等自然因素的影响，而且在很大程度上还受到水利工程和流域治理等影响。

受下垫面条件的影响，不同年代天然径流系列与实测径流系列有较大差异，故所选资料系列应具代表性、一致性，尽可能地代表现状水平，既要包含天然径流丰、平、枯系列变化，又能反映已建水利工程的影响，还要考虑到引用水量相对稳定。为此，本次论证选用利津站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为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10-7所示。

表10-7　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。根据上述原则，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因素下，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的指标为65.03亿m3，分配给滨州市8.57亿m3，现状年滨州市分配给无棣县1.18亿m3。

（二）利津站可引黄河水量分析

1.引黄天数分析

黄河可引水天数主要受黄河水位、流量、含沙量及冰凌等自然因素的影响，同时也受灌溉用水等人文因素的影响。根据利津站水文资料和现有工程运行情况，本次论证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，即断面流量小于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，封冻期可引天数按封冻期的50%考虑。

（5）黄河调水调沙期间不引水。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时间为2003年9月6日至9月18日进行；第三次调水调沙试验时间为2004年6月19日至7月13日，分两阶段进行，总历时19天；第四次调水调沙试验于2005年6月16日开始，历时28天，故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10-8。

表10-8　利津站可引水天数统计分析一览表

2.利津站可引黄河水量

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10-9。

表10-9　利津站可引黄河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

通过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10-5所示。

图10-5　利津站可引黄天数频率曲线图

根据拟合曲线求出在50%、75%、95%和97%保证率条件下，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，图10-6所示。

图10-6　利津站可引黄河水量频率曲线图

利津站可引黄天数及可引水量分析成果见表10-10。

表10-10　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%供水保证率可引黄河水量为20.35万m3，可引水天数为106天。根据引水天数最接近原则，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月至2003年6月作为95%保证率典型年。采用同倍比法，求得95%保证率典型年逐月可引水天数、可引黄水量，见表10-11。

表10-11　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）

（三）簸箕李引黄闸可引黄河水量分析

1.簸箕李引黄闸简介

簸箕李渠首建有两座引黄闸。簸箕李西引黄闸位于黄河大堤桩号“208+034”处，建于1989年，为4孔3×3 m箱式涵闸，闸底高程15.10 m，设计引水位17.70 m，设计引水流量50 m3/s。原簸箕李东引黄闸建于1976年，由于超出使用年限，于2010年被鉴定为四类闸，并报废停用；2015年12月底，改建后的簸箕李引黄闸竣工并投入使用。改建后的簸箕李引黄闸位于惠民县大年陈镇老唐家村，黄河3号与5号挑流坝之间，黄河桩号“207+483”处，为6孔3×3 m箱式涵闸，闸底板高程为16.00 m（黄海高程系），总干渠渠首高程16.40 m，设计引水流量75 m3/s。

2.簸箕李引黄闸可引水量

簸箕李引黄闸位于黄河利津水文站上游100 km处，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、张肖堂闸、小开河闸、白龙湾闸等。从引水安全角度出发，本次论证认为簸箕李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簸箕李引黄闸位置黄河干流可引水量。

簸箕李灌区渠首现有两座引黄闸，2015年新闸建成后，引水条件较原簸箕李西闸更好，且与总干渠设计流量相匹配，目前灌区运行过程中多以新闸引水。根据95%保证率条件下可引水天数和簸箕李引黄闸引水能力，计算簸箕李引黄闸引水量，并与利津站可引水量比较，两者取较小者作为簸箕李引黄闸可引水量，计算结果见表10-12。

表10-12　簸箕李引黄闸可引水量计算成果表

（续表）

3.调蓄水库可引水量

簸箕李引黄灌区总干渠设计引水流量75 m3/s，二干渠设计引水流量40 m3/s。簸箕李灌区纵贯滨州市惠民、阳信、无棣三县，设计灌溉面积163.5 万亩，其中，惠民县68.0 万亩，阳信县45.0 万亩，无棣县50.5 万亩。

簸箕李引黄闸2012—2016年平均引黄水量为32 922万m3，其中，惠民县、阳信县和无棣县多年平均用水量分别为16 640万m3、8 559万m3、7 723万m3，详见表10-13、10-14。

表10-13　簸箕李引黄灌区历年引水量情况统计表 （单位：万m3）(www.daowen.com)

表10-14　簸箕李干渠沿线各县区引黄水量统计表 （单位：万m3）

三角洼水库从簸箕李二干渠引水，该段输水渠输水能力30 为m3/s，三角洼水库入库泵站提水能力为15 m3/s。三角洼水库可引水量需考虑簸箕李引黄闸引水能力、簸箕李干渠沿线各县区用水量、簸箕李干渠输水能力、三角洼水库泵站提水能力等综合因素确定。

以簸箕李引黄闸可引水量、下游输水渠输水能力和三角洼水库泵站提水能力三者的最小者作为三角洼水库可引水量，经分析，三角洼水库可引水量为17 544万m3，分析计算结果详见表10-15。

表10-15　三角洼水库可引水量分析计算成果表

（四）水库兴利调节计算

三角洼水库主要用于水库范围内灌区生活用水、工业用水。以本次论证调节计算，按照水库扩容后特性指标，分别分析论证水库扩容后在现状用水规模和规划年用水规模下的供水可靠程度。

1.水库特性曲线

水库特性曲线是反映水库水位（z），水面面积（F）及水库库容（V）之间的关系曲线，采用1∶1 000地形图，按工程总体布置计算而得，计算结果见表10-16和图10-7。

表10-16　水库水位—面积—库容关系曲线表

（续表）

图10-7　三角洼水库水位—面积—库容曲线

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

根据无棣县雨量站多年实测降水和蒸发资料分析，库区多年平均降水量为586 mm，多年平均蒸发量为1 286 m（水面蒸发）。采用多年平均月分配计算降水补给及蒸发损失水量，多年平均月分配见表10-17。

表10-17　多年平均降水量、蒸发量月分配表 （单位：mm）

水库蒸发损失水量，采用上表所列蒸发量乘水库水面面积，降雨补给量采用上表所列降水深乘水库上口面积。

4.渗漏损失水量计算

水库渗漏损失包括坝体、坝基、库底及大坝上各种建筑物的渗漏损失。由于水库地质条件不满足防渗要求，故本项目设计采取截渗措施。本次论证参照已建水库运行资料及库区坝基土壤物理力学性指标实验成果，水库渗漏损失水量按月平均蓄水量的1%计算。

5.水库调节计算

根据黄河来水情况、灌区上游用水情况、水库的用水过程、降雨量补给水量、蒸发与渗漏损失水量及逐月可引水天数综合分析制订充库方案，分析确定入库流量及蓄水过程。

水库调节计算根据水量平衡原理，采用典型年法，对库区逐月用水量、蒸发量及渗透损失进行调节计算。同时考虑现有条件引输水能力，在灌区可引水天数控制范围内，错开灌溉高峰期、高含沙量汛期、枯水期和干渠清淤期引水，相机引蓄。

兴利调节计算见表10-18。由表中数据可以看出，三角洼水库典型年运行期间充库时间为18.93天，年引水量为2 453万m3，供水量为2 179万m3，根据兴利调节计算，95%的引水天数可以得到满足。

表10-18　三角洼水库供水调节计算成果表

（五）供水水质分析

1.水环境质量评价标准

采用《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）对三角洼水库水质进行评价。

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。

本次论证采用单参数评价方法，以我国《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。

表10-19　《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）基本项目标准限值表 （单位：mg/L）

2.水环境质量评价

本项目供水直接从簸箕李引黄闸引取黄河水，再经簸箕李引黄灌区干渠、输水渠等由入库泵站提水向三角洼水库供水。在此过程中没有其他外来水，且输水渠道经过衬砌，所以认定供水水质没有变化，与簸箕李引黄闸处黄河水质相同。

（1）黄河水质分析

采用2017年12月18日滨州黄河浮桥监测断面的黄河水质分析状况，评价标准采用《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中相关指标。水体水质检测报告及评价成果见表10-20。

表10-20　黄河水质监测成果表 （单位：mg/L）

从表中可看出，在参加评价的10个水质参数中，除高锰酸盐指标符合《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的Ⅱ类标准，其他参数均符合Ⅰ类标准。因此，根据综合评价方法，簸箕李引黄闸取水口黄河水质可达到Ⅱ类水标准。

（2）三角洼水库水质分析

2017年10月31日，滨州市水文局对三角洼水库水质进行了取样检测，并根据检测结果对三角洼水库水质进行分析评价，见表10-21。从表中可看出，在参加评价的8个水质参数中，符合《生活饮用水水质卫生标准》（GB 5749-2006）的要求，可以作为生活饮用水。

表10-21　三角洼水库水质检测结果一览表