銅川市五一水庫汛期調度運用計劃編制論述

高淑紅，張浩鈞

(西安景天水利水電勘測設計咨詢有限公司，陜西西安710014)

1 前言

五一水庫是一座集防洪、灌溉、養魚為一體的小(一)型水庫，其永久性主要建筑物均按4級建筑物設計，主要由大壩、溢洪道和放水洞三部分組成，水庫總庫容312×104m3，淤積庫容212.40×104m3，滯洪庫容62×104m3，有效庫容37.6×104m3，防浪墻頂的高程為1206.0 m。設計洪水位低于壩頂2.97 m，低于防浪墻頂3.97 m；校核洪水位低于壩頂1.61 m，低于防浪墻頂2.61 m。

大壩建于漆水河的支流馬杓溝內，壩址控制流域面積11 km2，主流河道長度4.35 km，比降2.96‰，常年流量0.01 m3/s。庫區年平均降雨量為728.5 mm，多集中在汛期7月～9月，多年平均徑流系數為0.118，多年平均徑流深為77.5 mm，多年平均徑流量為85.25×104m3。經過1972年和1983年先后兩次加高大壩，1997年對臥管重修并加砌旁側護坡以及2007年對水庫的除險加固，使水庫樞紐工程建成了現狀規模。碾壓式均質土壩壩頂高程為1205.0 m，壩高40 m，壩頂寬度6 m，壩頂長度141 m，最大壩底寬241.0 m；放水洞進口底檻高程為1198.0 m，長度175 m，最大流量1 m3/s；溢洪道進口堰頂高程為1199.4 m，總長224.75 m，矩形斷面尺寸為3.5 m×3.3 m(底寬×高)。經調洪演算設計洪水位時最大下泄流量為21.64 m3/s，校核洪水位時最大下泄流量為59.34 m3/s。

2 大壩洪水復核

2.1 防洪安全復核

水庫流域內沒有水文站，屬于無資料流域。由于沒有水文觀測資料可供利用，按照《水利水電工程設計洪水計算規范》(S L44-93)的規定，擬采用地理綜合法推求五一水庫的設計洪水。即參照《渭南地區暨銅川市實用水文手冊》(以下簡稱為《渭銅手冊》)和《陜西省中小流域設計暴雨洪水圖集》(以下簡稱為《省圖集》)進行分析。設計洪水的具體推求方法采用三種方法計算，即推理公式法、簡化推理公式法和經驗公式法。本次推薦采用推理公式法和簡化推理公式法的均值作為設計洪水成果。水庫設計洪水標準為50 a一遇，洪峰流量為85 m3/s，洪水總量72萬m3，相應設計洪水位為1202.03 m；校核洪水標準為500 a一遇，洪峰流量為170 m3/s，洪水總量123萬m3，相應校核洪水位為1203.39 m，汛期防洪限制水位為1199.40 m。

2.2 潰壩最大流量

2.2.1 潰口平均寬度

2.2.2 壩址處最大洪峰流量

按經驗公式計算：

因潰口深至壩底，故h=0，則K′=0，計算得L/B=1630/140=11.6>5，取L/B=5，則Qm為2454.83 m3/s。潰壩洪水向下游演進的計算及淹沒估算：

式中：Q為Qm演進距壩址L處的最大流量；V為潰壩時的水庫有效蓄水容積取V=394.2萬m3；v為洪水傳播速度，取7.15 m3/s；L為下游斷面距壩址距離，由于馬杓溝口距壩址為8 km，故L取8 km。

計算得Q=336.24 m3/s。

由于洪水出口直接匯入漆水河內，所以潰壩淹沒距離為8 km，直接危及馬杓溝口單位及溝口漆水河左岸部分居民。

3 水庫信息監測與預報

水庫信息監測分為氣象信息、工程信息、水文信息、洪澇災害信息四類。

區氣象部門應加強對災害性天氣的監測和預報，水庫雨、水情應在2 h內，重要位置的水情應在30 min內報到區防汛指揮部；區水務局應加強水庫大壩等重要水利設施監測，發生險情時，應將運行情況盡快向區防汛指揮部報告；區防汛辦負責對水庫水情進行監測。當水庫水位達到汛限水位且持續上漲時，要及時將預警信息通知金鎖關鎮政府，同時上報區防汛指揮部指揮長；洪澇災害發生后，水庫監測人員應及時向區防汛辦報告洪澇動態災情，對人員傷亡和較大財產損失的災情，應立即上報，重大災情在災害發生后30 min內將初步情況報告區防汛辦，由區防汛辦在1 h內上報區防汛指揮部。

4 防洪調度計劃

4.1 防洪調度原則

(1)遵循“以人為本、科學決策”的原則，確保工程安全是充分發揮水庫效益的關鍵，是控制運用計劃的前提。

(2)當水庫工程安全和防洪興利效益發生矛盾時，應首先服從水庫安全，兼顧其他效益。

(3)遇發生超標準洪水時，及時啟動防汛搶險應急預案。

4.2 水庫洪水調度方案

(1)落實水庫汛期值班人員和責任，配置電臺1部，衛星電話1部，增設防汛預報預警監測系統，加強水庫樞紐工程巡查。

(2)正常情況下水庫監測人員每天定時觀測水庫水位和雨量，并通過電臺向區防汛辦報告水位、雨量等數據。

(3)水庫水位汛期(6月～10月)嚴格控制在1199.40 m以下。

(4)當水位超過1199.40 m時，電臺全天開機守候，衛星電話隨時聯系，并增加聯絡次數，水庫監測人員及時向區防汛辦報告雨量和水庫水位變化情況。

(5)當水位持續上漲時，增加監測人員，加強庫區水情測報和水庫樞紐工程的巡查，確保及時將庫區汛情信息傳遞到區防汛辦，當遇到不可抗御的超標準洪水或有可能導致潰壩情況時，用信號彈向水庫下游報警，同時由現場指揮長負責及時組織淹沒區群眾撤離到安全地帶。

4.3 不同量級的洪水調度方案

4.3.1 一般性洪水防御

當水庫水位達到1199.40 m時，水庫測報人員應及時將水庫雨、水情信息報告區防汛指揮部；包庫行政首長、技術責任人適時組織水庫防洪調度；水庫監測人員加強水庫大壩工程的巡查監測，加密測報次數，通訊電臺全天開機守候，衛星電話隨時聯系，及時準確報告水庫汛情信息。

4.3.2 設防標準洪水防御

當水庫水位達到1202.03 m時(低于壩頂高程2.93 m)，水庫測報人員迅速將水庫雨、水情信息報告區防汛指揮部；區防汛指揮部迅速將水庫汛情信息向區防汛指揮長和市防汛指揮部報告，區防汛指揮長及時對水庫防汛抗洪作出指令，包庫技術責任人迅速組織技術人員對水庫雨、水情進行會商分析，對可能出現的險情擬定應對措施；包庫行政首長、技術責任人赴水庫現場指揮，適時組織調度泄洪；增加水庫監測人員，加強水庫大壩查險和洪水監測，加密測報次數，2 h向區防汛指揮部報告一次水庫雨、水情變化情況；及時向水庫下游預警，提前做好撤離準備；做好抗洪搶險準備，搶險物資到位，區人武部迅速組織搶險隊伍集結待命，隨時投入抗洪搶險。

4.3.3 超標準洪水防鋒

當水庫水位達到1203.39 m時(低于壩頂高程1.61 m)既為水庫發生超標準重大洪水，水庫測報人員迅速將水庫雨、水情等汛情信息報告區防汛指揮部，區防汛指揮部立即將水庫汛情信息報告區防汛指揮長和市防汛指揮部，區防汛指揮部指揮長根據水庫汛情簽署水庫抗洪搶險命令，宣布水庫抗洪搶險進入緊急狀態；區防汛指揮部領導、包庫行政首長、技術責任人赴水庫現場決策指揮，組織實施抗洪搶險；包庫技術責任人組織技術人員到水庫現場會商分析，提出抗洪搶險應急保壩技術措施意見，為防汛領導水庫抗洪搶險決策提供技術保障；抗洪搶險隊伍按照抗洪搶險命令，迅速到達指定位置，投入抗洪搶險，加強水庫大壩查險力度，發現險情，及時搶護，水庫水位持續上漲時，溢洪道增大泄洪，抗洪搶險技術人員現場指導；加強預警通訊，根據水庫汛情變化趨勢，及時發射信號彈報警，通知水庫下游險區單位和群眾做好避險撤離準備；增加電臺報汛次數，確保水庫汛情、抗洪搶險信息及時傳遞到市、區防汛指揮部，每小時報告一次水庫汛情、抗洪搶險信息，根據水庫汛情變化趨勢，組織水庫下游人員做好投入防汛抗洪的準備。

4.4 撤離方案

當水庫流域內發生超標準特大洪水，水庫水位持續上漲，水庫大壩重大險情通過搶護措施實施后，確認仍不能保障大壩安全或可能出現潰壩時，由水庫抗洪搶險指揮長發布撤離命令。撤離命令發布后，水庫工作人員、搶險隊員在區防汛指揮部的統一指揮下組織有序迅速撤離；水庫下游馬杓溝及溝口漆水河沿岸單位、居住群眾在區防汛指揮部統一指揮下金鎖關鎮政府組織有序迅速撤離。

水庫現場所有工作人員和搶險人員撤離至水庫大壩右肩石窯后面山坡小路撤離到高處安全地帶或就近撤離到山坡高處安全地帶；水庫下游馬杓溝口單位、群眾沿溝口銅黃公路向北撤離到附近單位或高處安全地帶；馬杓溝口漆水河沿岸單位、群眾沿溝口210國道向北方向撤離到附近單位或高處安全地帶。

5 結語

五一水庫位于漆水河支流馬杓溝內，汛期水位暴漲暴落，容易發生險情，從水庫蓄泄時水位、流量限制指標、水庫上下游河道防洪范圍內可能淹沒范圍進行調查研究分析，編制水庫汛期調度運用計劃，實現“安全第一、常備不懈、預防為主、全力搶險”工作方針。