張林志
(安康市漢濱區黃石灘水庫管理局 陜西 安康 725000)
黃石灘水庫樞紐位于漢江二級支流付家河中游漢濱區譚壩鄉雙河村與河西鎮瓜園村交界處,距安康城區31km。壩址控制流域面積348km2,水庫回水長度8km。樞紐工程由攔河壩、導流排砂泄洪洞、輸水洞、溢洪道及兩岸坡防滲帷幕等建筑物組成。
樞紐為Ⅲ等中型工程,主要建筑物按三級建筑物設計,防洪標準為百年一遇洪水1150m3/s,2000年一遇校核洪水 1910m3/s。 水庫死水位400.5m,正常蓄水位419m,設計洪水位420.6m,校核洪水位422.9m。水庫總庫容4177萬m3,其中:死庫容 1398萬m3,有效庫容2034萬m3,滯洪庫容 745萬m3。
攔河壩為砼面板堆石壩,壩頂高程423.6m,趾板最低高程348m,最大壩高75.6m,壩頂寬8m,壩頂長210m,上游壩坡為1∶1.4,下游壩坡為 1∶1.25~1.4。
溢洪道位于左岸山梁埡口處。為正堰開敞式溢洪道,寬40m,長約80m,由引水渠、控制段溢流堰、陡坡泄槽及消力池組成。溢流堰頂高程419m,堰高2.5m。設計、校核洪水位時,相應泄洪流量分別為180m3/s和682m3/s。
岸坡防滲帷幕幕頂高程為424m,右岸帷幕線長112m,帷幕深 30m~15m;左岸帷幕線長446m,帷幕深20m~15m。
建設單位建立健全運行管理機構,成立樞紐管理處,負責水庫調度運行、工程和水文觀測、閘門啟閉操作、設備檢修等工作,管理人員需經業務培訓上崗,同時制訂相應的規章制度,落實崗位責任。在工程移交前,初期蓄水運行管理由黃石灘水庫管理局集中決策,統一發布指令。工程所埋設的各種儀器和大壩的觀測、工程巡查以及閘門啟閉機的操作,由施工單位確定專人負責,建設單位確定相應人員配合,搞好水庫的初期運行管理。
為了確保工程初期蓄水的安全,掌握工程初期蓄水動態的第一手監測數據,采用分階段蓄水的措施,使建筑物逐步達到設計受力狀態。
樞紐工程實現初期蓄水后,度汛標準采用設計洪水標準,即100年一遇設計,2000年一遇校核。
初期蓄水將采用分階段緩慢抬升水位的方式進行蓄水,共劃分383m、393m、401m三個高程控制每階段的蓄水位。在蓄水位上升的過程中加強安全監測,分時段做好觀測記載,當蓄水達到某控制階段水位后,待安全監測數據處于穩定并滿7天,在工程巡查過程中未出現異常情況后,再進行下一控制階段蓄水位的蓄水。
當蓄水到某一水位,工程安全監測資料出現異常或超過設計范圍值,或工程巡查過程中發現異常情況時,蓄水位不再繼續上升,待查出原因并請有關專家鑒定,以鑒定結論確定是否繼續蓄水。
由于初期蓄水處于汛期,為了確保蓄水時的工程安全,便于觀測蓄水動態,當蓄水位達到383m高程時,開始對水位上升速度進行控制。蓄水位上升速度以排砂泄洪洞閘門的開啟度控制,蓄水位上升速度以24小時水位升高不超過1m為基本控制標準。
本地區洪峰到來時間較短,為防止水庫水位上升速度過快,需加大泄洪洞的泄量,為了使下游不致因加大泄量河道水位猛漲而造成較大損失,采取:①分時段逐漸提升閘門的開啟度,有控制地加大泄洪洞的泄洪量。第一小時在正常泄洪量的基礎上加大20m3/s泄洪量;第二小時加大到50m3/s;第三小時加大到100m3/s。超過三個小時后,根據水庫蓄水情況確定泄洪流量。②在決定加大泄洪流量的同時,及時通知下游河道沿岸有關鄉鎮,充分利用漢濱區各鄉鎮防汛機構的職能,做好各方面的準備工作,盡可能減小損失。
樞紐工程設有完善的大壩觀測系統,自觀測設備埋設完成之后,即進行了觀測,得到了初始數據。初期蓄水后,將按照規范要求進一步做好工程安全監測工作,觀測人員要定期編寫資料分析報告,綜合評價大壩蓄水期間的安全狀況,提出安全運行應采取的措施和建議。發現問題及時采取補救措施,確保樞紐工程安全。
本工程埋設的觀測儀器有:鋼弦式滲壓計10支,水管式沉降儀2套,引張線式水平位移計2套,測縫計10組,表面變形觀測視準線4條以及壩后安裝直角三角形量水堰一套。通過這些儀器分別對壩基滲流、壩體滲流量、壩體內部豎向和水平位移、砼面板接縫變形以及壩體表面變形進行觀測。所有觀測項目力求同一時間進行,各項觀測都使用標準記錄表格,認真記錄、填寫,嚴禁涂改,每次觀測完成后,應立即在現場檢查作業方法是否符合要求,有無漏項,觀測值是否符合精度要求,對觀測數據及時整理和計算,如有異常,應立即復測校核。
初期蓄水期間,應對工程加強日常巡視檢查,每兩天檢查一次,檢查的內容如下,大壩:壩頂防浪墻、迎水坡、背水坡及壩趾。壩基和壩區:壩基、壩端、壩趾近區、壩端岸坡。排砂泄洪洞和輸水洞:引水段、放水塔、洞身、出口。挑流鼻坎、工作橋、閘門、啟閉機。溢洪道:開挖坡面。每次巡查應做好記錄,如實填寫,發現異常情況,詳細記述時間、部位、險情,并繪出草圖。現場記錄要及時整理,并與以往巡查結果進行比較分析,如有問題或異常現象,立即進行復查。
除了正常的觀測和巡查外,在遇到有感地震、暴雨、較大洪水,庫水位上升或下降很快等嚴重影響安全運用的情況時,巡查每天至少一次,對有可能出現險情的部位要連續監視。所有的監測項目要增加觀測次數,隨時掌握動態變化情況。
在距黃石灘水庫上游5km原八一水庫壩址建立水情測報站,固定專人24小時值班,隨時測報上游水情、雨情,及時向黃石灘水庫工地發出水情預報,同時注意收集天氣預報信息,在遇有暴雨或上游來水較大時,及時采取措施,開閘泄洪。在黃石灘水庫壩址處設立水尺,安裝水位傳感儀,對庫水位進行監測,隨時掌握水情、雨情和水位動態,使工程經常處于良好的運行狀態。
樞紐工程的初期蓄水主要是考驗工程的總體質量是否達到設計要求,培養鍛煉一批有素質的管理人員,在確保工程安全的前提下,盡可能發揮一定的經濟效益。在運行期間除加強工程觀測巡查外,根據實際情況,進一步制定水庫蓄水、泄洪和用水調度計劃,合理處理防洪與興利關系,解決好上下游各用水單位之間的矛盾,在確保工程安全的前提下,達到最大限度地利用水資源,充分發揮水庫效益。
黃石灘水庫工程汛期能否安全度汛,關系到下游河西、建民兩鎮付家河沿岸人民生命財產以及陽安鐵路、漢白公路和安康機場的安危,因此做好水庫的安全度汛工作十分重要。
根據工程設計,水庫投入運行后,其度汛洪水標準應為:100年一遇洪水設計,2000年一遇洪水校核。
為了保證黃石灘水庫安全度汛,水庫初期運行采用限制水位迎汛,導流排砂泄洪洞泄洪方案。汛期限制蓄水位確定的原則是:當發生設計、校核標準的洪水時,由導流排砂泄洪洞泄洪,經預留調洪庫容的調蓄,最高庫水位不超過溢洪道開挖高程417.5m,出現超標準特大洪水時,溢洪道才投入泄洪。
水庫初期運行采用限制水位度汛方案,經調洪演算,限制水位高程設在401m時,當發生50年一遇洪水時,庫內最高水位405.20m,泄洪洞下泄最大流量522.06m3/s;當發生百年一遇洪水時,庫內最高水位406.56m,泄洪洞下泄最大流量531.49m3/s,當發生2000年一遇洪水時,庫內最高水位為411.99m,泄洪洞下泄最大流量564.03m3/s。由此可見,2006年水庫初期運行,汛期采用限制水位迎汛,限制水位為401m,由于庫容較大,當發生度汛標準內洪水時,經過水庫調節,庫內水位均低于溢洪道開挖高程417.5m,水庫工程是可以安全度汛的,導流排砂泄洪洞泄洪的方案是可行的。
在工程初期運行階段,為確保度汛安全,應成立防汛組織,落實防汛措施,組建防汛搶險突擊隊,落實搶險人員,準備搶險物資和機械設備,隨時聽從防汛領導小組調用,投入水庫工程搶險。設立水情測報站,隨時測報雨、水情,并隨時向黃石灘水庫發出水情預報;加強工程安全觀測和巡查,發現運行中的異常現象,及時采取補救應對措施,保證工程安全運行。根據上游雨、水情測報,可能出現超標準洪水或險情時,一方面組織搶險突擊隊搶險,一方面組織施工區、生活區人員、財物、機械等撤離到安全地帶;通知下游沿河各鄉、鎮及庫區各鄉、鎮組織群眾撤離。
安康市黃石灘水庫設計合理,施工符合規范及設計要求,工程質量良好,在溢洪道完建以前利用泄洪排砂洞泄洪實施初期蓄水是可行的,在完成初期蓄水應達到的工程形象面貌后工程蓄水安全。運行中應注意蓄水動態,加強工程監測,抓緊溢洪道工程施工,確保工程安全,使之早日發揮正常效益。陜西水利