徐州市铜山区水利局 江苏徐州 221000
摘要：丘陵山区水库系统的更新设计。水库系统包括既有水库和存水单元体系，在既有水库的集水区域设有至少一个的存水单元，存水单元沿既有水库纵向方向和横向方向分布形成存水单元体系。在既有水库的集水区域增设存水单元形成水库系统，提高水库的防洪库容量，增强防洪能力，减少对生态环境的破坏和污染，减小暴雨对水库的破坏，减少水库下游的洪涝灾害，提高水资源合理利用的程度和水平。
关键词：丘陵山区水库系统；更新设计
一、背景技术
水库是我国防洪广泛采用的工程措施之一，在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，具有滞洪、蓄洪的作用，达到减免洪水灾害和兴利的目的。但是如果遇到持续性强降雨导致水库超高水位，必须开闸向下游泄洪，一方面可能造成下游被淹，另一方面会造成雨洪资源浪费。为了解决这些问题，需要增大水库的防洪库容量，往往采取建造大型或超大型水库的措施，这样会破坏库区附近的生态环境，还可能会诱发地震等。同时建造难度大，甚至需要进行大量的移民安置，不仅造成生态环境与社会矛盾；而且实施难度大，代价高昂，一旦超标泄洪，危害也极大。
目前，比较先进的一种点式水库，包括贮水树和地下贮水系统，贮水树包括树干和树冠；树干是密闭中空柱体；树冠包括收集雨水并使得雨水流入树干内的集水器；所述集水器包括叶片和叶柄；叶片是一个中间凹、两侧高的曲面；具有通孔的叶柄的上端连接在叶片凹部的边缘处；叶柄下端穿过树干壁上的叶柄孔伸入到树干的内部空腔；地下贮水系统包括设置在地表下的防渗管道，防渗管道与树干下部的出水口相通。所述点式水库可建在陆地上任何有降水的地方，自动贮存降水，避免蒸发、下渗和污染。虽然可放置在陆地上的平地、山地的任何区域，但没有充分利用平地或山地的既有资源，更没有与既有水库有关联，系统性差，蓄洪、调配能力弱。
二、更新设计方案
一种在不改变既有水库结构的基础上增大既有水库防洪库容量，增大蓄洪能力，提高防洪能力，水资源得以更加充分利用的丘陵山区水库系统及其建造方法。
该水库系统，包括既有水库和存水单元体系，在既有水库的集水区域设有至少一个的存水单元，存水单元沿既有水库纵向方向和横向方向分布形成存水单元体系。
在既有水库的集水区域的山沟、山坡表面、山坡地表层的任意一种或者一种以上地形上沿既有水库纵向方向和横向方向上建造至少一个存水单元形成存水单元体系。
三、有益效果
存水单元依照地形地貌建造，具有拦水、蓄水的功能，且分布地形广，分布层次多，在暴雨期间，所述存水单元可以拦截、收集雨洪，减轻水库的库容压力，延缓雨洪到达水库的时间和进入水库的数量，所收集的雨洪在非降雨期间可以逐渐流入山沟或渗入地下，或被地表植物就地利用，或最终到达既有水库。从而提高了既有水库的防洪库容量和兴利库容量，提高了水资源的有效利用程度和水平。
在既有水库上游建造至少一个存水单元构成存水单元体系，存水单元体系与既有水库一起形成水库系统，存水单元的造价低且对环境的影响小，建造简便，可分期分批实施，安全可靠，经济实用。
四、附图说明
图1 水库系统结构示意图 图2 山沟中设置堰体的结构示意图
图3 山坡表面设置拦水设施和山坡地表层设置引渗管道的结构示意图
图中：1、既有水库；2、集水区域；3、山沟；4、堰体；5、山坡表面；6、拦水设施；7、山坡地表层；8、引渗管道；9、通孔；10、过水孔；11、渗水孔。
五、具体实施方式
请参照图1至图3，一种水库系统，包括既有水库1和存水单元体系，在既有水库1的集水区域2设有至少一个的存水单元，所述存水单元沿既有水库1纵向方向和横向方向分布形成存水单元体系。
在暴雨期间，存水单元可以收集雨洪，若存水单元已被雨洪充满，则溢流至低海拔处的存水单元或者最终汇聚至既有水库1，延缓雨洪到达既有水库1的时间，减小雨洪进入既有水库1的数量。从而增大既有水库1的防洪库容量，减轻既有水库1在暴雨期间的库容压力。存水单元所收集的雨水在暴雨之后可以逐渐流入山沟或渗入地表层中或就地供给植物的根系，也可逐渐补给既有水库1，提高既有水库1的防洪库容量和兴利库容量，从而提高水资源合理利用的程度和水平。
进一步的，在既有水库1的集水区域2的山沟3处设有至少一个的存水单元，所述存水单元为堰体4，选用石头、木材、钢筋混凝土、合成材料中的任意一种或者一种以上建造。
由上述可知，在山沟3上建造堰体4作为存水单元，若选用石头或者木材则可就地取材，若选用钢筋混凝土则结构坚固，若选用合成材料则便于运输、安装、维护。这些建造在山沟3里的存水单元，拦截和蓄存一部分雨洪，既减小雨洪进入既有水库1的数量，又延缓雨洪到达既有水库1的时间，从而增大既有水库1的防洪库容量。这样的存水单元建造简便，不需要对山沟3的环境造成破坏，经济适用。
进一步的，在既有水库1的集水区域2的山坡表面5设有至少一个的存水单元，所述存水单元为拦水设施6，选用石头、木材、钢筋混凝土、合成材料中的任意一种或者一种以上建造。
由上述描述可知，在山坡表面5建造拦水设施6作为存水单元，若选用石头则可就地取材，若选用钢筋混凝土则结构坚固，若选用合成材料则便于搬运和安装。山坡表面5的雨洪先流入山沟3中，然后汇流至既有水库1中。这些存水单元既可减小雨洪进入山沟3的数量，又可延长雨洪到达山沟3的时间，从而增大既有水库1的防洪库容量、增强防洪能力。这些存水单元建造方便，维护环境，不仅不会对山坡的环境造成破坏，而且可以改善环境，经济适用。
进一步的，在既有水库1的集水区域2的山坡地表层7设有至少一个的存水单元，存水单元为引渗管道8，所述引渗管道8的侧壁上设有至少一个的通孔9，存水单元选用合成材料、毛竹中的任意一种或者一种以上建造。
由此，在山坡地表层7中安装引渗管道8作为存水单元，若选用毛竹则可就地取材，若选用合成材料则便于搬运、安装。引渗管道8侧壁上设有通孔9，方便引渗管道8中的水体从通孔9渗入山坡地表层7中，增加山坡地表层7中的含水量，增加雨水滞留地层中的存量，增加雨水入渗地下的存量。这些存水单元建造方便，安全可靠，不仅有利于山坡植被的生长，而且不会对山坡地表层7造成破坏，保护环境，经济适用。
论文作者:喻继恒,李明秋,厉艳芝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/13
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