邵國社
(禮泉縣水利工作隊 陜西 禮泉 713200)
石堡川水庫位于洛河水系第四大支流石堡川河上,壩址以上流域面積820km2,河道長62.1km,平均比降1∶120,多年平均降水量575mm,入庫流量為2.03m3/s,其入庫徑流量為6200萬m3。水庫樞紐工程由大壩、輸水洞、泄洪洞、泄洪底洞和溢洪道組成,水庫總庫容6375萬m3,興利庫容5350萬m3,調洪庫容1290萬m3,設計洪水位936.22m,校核洪水位939.27m,設計洪水泄量739m3/s,校核洪水泄量1539m3/s。供水保證率為98%,灌溉面積40萬畝,灌溉保證率50%,該水庫輸水洞最大泄水流量56m3/s,承擔著灌溉輸水任務,并兼有泄洪作用。泄洪洞最大泄洪量300m3/s,泄洪底洞最大泄洪量為43m3/s,兼有排沙和泄洪作用,系三級建筑物。溢洪道為該水庫除險加固時建設工程,工作閘動水啟門水位934.00m,動水閉門水位940.00m。水庫采用溢洪道、泄洪洞、泄洪底洞為主泄洪方式,必要時采用輸水洞泄洪,根據水庫實測資料,自石堡川水庫建庫以來,平均輸沙量為59萬t,折合體積44.7萬m3,計算其徑流含沙量為8.4kg/m3。
石堡川水庫雨情中、長期預報由黃龍氣象局每月初通報管理局防汛辦,短期預報由市防汛辦通報和管理局防汛辦查看當地天氣預報獲得,對于中雨以上降水由防汛辦通報渠首管理站,水情預報由渠首站負責提前通報管理局防汛辦,作為防洪調度依據。同時在水庫流域會水范圍內有14座遙測自動化雨量觀測點,庫尾設有自動化來水觀測點,渠首站設有人工量雨點及庫水位自動化、人工觀測點,這些測站基本能滿足水庫降雨徑流預報的要求。
水庫防洪以確保人民群眾生命安全為首要目標,管理局服從省市防汛部門調度,嚴格執行經批準的區域防洪規劃和水庫度汛計劃,在確保大壩安全和防洪安全條件下,兼顧興利蓄水要求,進行合理洪水調度。進入汛期,在汛限水位以上洪水調度由該局防汛辦指揮調度,其他部門不得干涉或越級調度,調度由該局渠首站負責實施。
根據設水庫防洪標準、度汛計劃及各特征水位、水情和雨情測報,結合汛期汛限水位、現時水位、洪水特征、防洪運用標準及水庫下游保護對象的防洪標準、水庫上游洪水與洛河洪水的遭遇組合特性情況以及灌溉、綜合利用要求,明確不同洪峰流量下的防洪調度方式、運用方式、調度方式、調度權限、調度令下達及執行情況。對入庫洪水進行調蓄,確保西延鐵路、渭清公路安全,保障河道下游洛河電站及0.5萬村民的安全,最大程度保障人民群眾生命安全,力保水庫工程安全,減少不必要損失。
當發生百年一遇洪水時,水位在汛期水位以下時,由局防汛組織專業人員進行洪水對大壩安全影響的分析判斷,根據批準的度汛計劃進行調度。責承防汛辦進行調度;當水位在汛期水位之上,洪峰流量達到或接近1610m3/s時即接近百年一遇洪水標準時,由局防汛指揮部按度汛計劃進行水庫調整,并及時將調度情況通報市防汛辦,組織防汛搶險隊伍進行應急響應。
當發生千年一遇洪水時,防汛辦除組織專業人員對大壩安全影響進行判斷分析、責承局防汛辦進行泄洪調度外,同時立即通報上級防汛管理部門,組成防汛搶險隊伍準備搶險,向下游被保護對象進行預警,做搶險或撤離準備。啟動全部泄洪設施泄洪,并加強雨情、水情測報,不斷觀測水位變化,爭取主動,力保下游安全。當壩址以上流域發生超設計洪水時,防汛辦下達調度令,以電話或書面形式通知渠首站,由渠首站具體執行,渠首站做好記錄并將執行結果回執防汛辦。當泄洪超過80m3/s流量時,防汛辦應提前通報市防汛辦,并服從市防汛辦對與洛河洪峰錯峰調配要求,通報下游村組,注意河道通行安全。
由于該水庫壩址所處區域屬寒溫帶半干燥氣候區,多年日平均氣溫8.5℃,不存在上游河道凌汛大規模影響大壩及附屬建筑物安全問題,故該水庫調度不考慮防凌。在冬春兩季灌溉時,如遇庫區浮冰較嚴重時,應啟動1#退水進行流冰下泄,防止渠道雍冰,影響到渠道及附屬建筑物安全運行。
石堡川水庫主要為農業灌溉、城鎮居民生活用水,按照各用水戶供水保證率大小,結合水資源狀況和水庫調節性能,確定水庫的供水順序。對于城鎮居民生活用水、農業用水,除旱情特別嚴重情況下需單獨給城鎮居民供水外,全年城鎮居民用水將結合農灌進行供給;當發生供水矛盾時,優先保障城鎮居民生活用水。在供水調度中,農灌用水按年來水的豐、平、枯情況,匹配濕潤年、平水年和枯水年的灌溉制度對應灌溉用水過程,城鎮居民生活用水按均衡用水考慮,通過對預留庫容最大值尋優,確定供水調度方式。在水庫供水調度遇干旱等特殊供水需求時,調水服從市防汛抗旱辦公室調度,嚴格執行市抗旱規劃和省渭河水量調度方案的調度要求。
調度運行方案編制:依據水庫供水目標,城鎮居民生活用水保證率按98%考慮,預留庫容500萬m3;農業灌溉用水保證率按50%考慮,預留庫容2762萬m3,已淤庫容1000萬m3,生態預留庫容100萬m3,總預留庫容4362萬m3,對應水位932m。在平水年取水水位932m,庫容為4362萬m3,扣除已淤庫容,可供水量為3362萬m3,其中預留城鎮居民生活用水500萬m3,生態用水100萬m3;在枯水年,農灌保證率按25%考慮,水庫取水水位926m,庫容為3355.94萬m3,扣除已淤庫容,可供水量為2355.94萬m3;豐水年水庫取水水位936m,庫容為5307.11萬m3,扣除已淤庫容,可供水量為4307.11萬m3,均包括預留城鎮居民生活用水和生態用水。當遇特殊干旱年份時,嚴格按照先城鎮居民生活用水后農業灌溉用水原則,全力保障城鎮居民生活用水,其水庫預留水位至913m,庫容為1257萬m3,扣除已淤庫容,可供水量為257萬m3,其中預留城鎮居民生活用水157萬m3;生態用水100萬m3。在農業用水至913m時停止農業用水,保證城鎮居民生活用水。水位降至911.5m時,達到生態預警水位,關閘停水,保證水庫生態用水。
石堡川水庫流域泥沙主要由局部暴雨產生洪水對地表沖刷和侵蝕而成,年內分配極不均勻。輸沙量主要集中于汛期,有水大沙大的特點。泥沙調度主要在汛期利用洪水入庫演變成異重流時,利用泄洪底洞泄流排沙,減少水庫淤積。鑒于正常蓄水位時水庫回水距離較長,防止清水被排出庫外,高水位異重流排沙前應于泄洪底洞進口前測定濁水流到庫前時再打開泄洪底洞閘門。庫水位在928m之下時,異重流排洪可選在洪水開始時間2天~4天內進行。具體時間由洪量和庫水位綜合考慮進行確定。
在水庫調度規程編制過程中,要考慮水庫綜合利用目標,該水庫2005年8月被評為國家水利風景區,是以水域、水工程及水文化景觀為主題的風景區。為迎合了人們“親水”習性,保證自然山水風光風景區資源開發建設要求,必須保證一定蓄水量,正常來水或豐水年份,庫水水量和面積可以保證風景區水上樂園、水面養殖的用水要求。在枯水年份,特別夏灌過后,水庫水位下降,水面養殖必須保證1.8m,即庫水位須達到907.5m,確保水庫養殖。水庫綜合利用調度應統籌目標任務主次關系,優化水資源配置,以水庫科學發展為出發點,以構建人水和諧環境為落腳點,科學合理開發好、利用好、保護好水庫水資源,使其發揮最大的經濟效益和社會效益。※