杨洪丽,赫荣花
(宾县水务局,黑龙江宾县150400)
二龙山水库土坝为均质黏土砂壳坝,2002年除险加固前原坝长800 m,最大坝高22.0 m,坝顶宽6 m,坝顶高程为194.50 m。
溢洪道位于水库大坝西侧,为控制型开敞式实用堰,堰上为两扇弧型钢闸门,2孔总净宽为20 m,堰顶高程为186.00 m,最大泄量为775.9 m3/s。
输水洞在大坝东侧,为2孔穿堤钢筋混凝土有压圆涵(D=1.4 m),进口安有两扇3 m×1.4 m平板钢闸门,进口底高程为178.78 m,洞长106 m,最大泄量为25 m3/s。
在正常蓄水位和库容不变的情况下,利用长系列进行调节计算。确定汛期限制水位为190.60 m。
水库主体工程由大坝、溢洪道、输水洞组成,大坝结构为均质黏土沙壳坝,2002~2003年大坝进行了消险加固工程,由原来50 a一遇设计标准,500 a一遇校核提高到100 a一遇设计,1000 a一遇校核。设计洪水位为192.43 m,相应库容8 580万m3,校核洪水位193.58 m,相应库容为9 950万m3;兴利水位为191.2 m,相应库容为7 200万m3。最大坝高26.5 m,坝顶高程为195.15 m,防浪墙顶高程为196.35 m,坝长为800 m。
溢洪道为有闸控制,安有两扇10 m×6 m弧形闸门,堰顶高程186.0 m,最大泄流量776 m3/s。输水洞为坝下埋涵,洞长106 m,底坎高程为178.78 m。安有两扇3 m×1.4 m平板钢闸门,最大引水流量25 m3/s。
水田灌溉设计面积3 867 hm2,实灌2 000 hm2,保证率为75%,城镇居民及工业用水保证率为95%,每年506万m3。
二龙山水库自1958年投入运行至今经过了大洪水考验,1994年7·13大水,水位高达191.91 m,已超出未消险前的设计洪水位191.38 m,水库大坝未出现异常。2007年春汛,水库高水位191.70 m,持续时间较长,消险工程发挥了作用,未出现异常现象。
目前水库工程及防洪安全中存在的主要问题是:
1)水库虽然已按新标准除险,但工程没有经过较大洪水考验。
2)大坝浸润线观测系统正在调试中,没有正常运行。
3)水库入口处缺少自动化流量观测站,只能依靠降雨情况来分析、预测入库洪水总量,流量的推算,并采用库水位涨率反推,估算方法原始,精度不能满足要求,这些因素的滞后,给防洪调度带来一定困难。
4)通讯设备老化,需更新。
二龙山水库依照设计要求,汛期调度运用的主要任务是:首先保证大坝安全前提下,保护耕地、乡镇、村屯、公路。下游河道防洪标准为20 a一遇,在汛后期不失时机多蓄水或蓄满水库,发挥兴利效益。
汛期调度时做到:
1)正确确定不同时期防洪限制水位。
2)确定泄流方式。
3)制定防御大洪水的非常措施。
对建库以来50 a水文资料进行频次及时间统计分析:二龙山水库最大1 d洪量前24位中有21次出现在7、8月份,占48 a系列的43.7%,首位洪水出现在实测系列中(1994年7月13日)重现期超过100 a一遇的设计标准。50 a系列中有75%的洪水出现在7、8月份,最早为7月2日,最晚为8月30日。
50 a系列中,洪水发生在6月份的仅有3次,占50 a系列的4%且其最高排位为27位,洪水发生在9月份以后的仅有1次其排位也只在第25位,其余为春汛,。由此可见,二龙山水库前汛及后汛洪水小于主汛期洪水为更安全起见,主汛期可定为6月20日~8月31日,同时省、市防要求设置主汛期和后汛期汛限水位。
选择1994年7月洪水做典型,按峰量同频率控制放大,不同频率洪水过程线。
通过以上对汛期起讫时间的划分,水库汛期调度方式全期调度采用固定静态调度管理,在主汛期内汛限水位按照190.60 m,进行防汛调度。
1)根据防洪设计标准及要求:≤10 a一遇洪水保护农田下泄流量控制在60 m3/s。
2)当发生20 a一遇洪水保护村屯乡镇,下泄流量为100 m3/s。
3)发生>20 a一遇洪水,水库只保护大坝安全不再控制,打开闸门自由泄流,但应以天然洪峰为控制以保证大坝安全和不增加下游防洪负担。
4)每次调洪后水位均控制在汛限水位,汛限水位为190.6 m,设计洪水调洪计算成果表,见表1。
表1 二龙山水库设计洪水调洪成果表
闸门操作必须认真执行闸门开启调度计划,在保证大坝安全的前提下,控制安全泄量。闸门开启前必须及时通知下游乡镇政府,做好下游安全转移,以免造成人员伤亡及财产损失。
主汛期闸门操作的程序如下:
1)当水库水位达到190.6 m汛限水位时,根据推算的入库流量,采取入库与下泄平衡,分级控制闸门开度,逐渐加大泄量。
当水库水位升至190.6 m后,先按10 a一遇洪水标准调节,≤60 m3/s下泄保护农田,闸门开启高度0.4 m。
2)当水位继续升高直到191.62 m,已超过10 a一遇洪水时,控制闸门按100 m3/s下泄,按20 a一遇洪水调节,保护乡镇。按100 m3/s下泄,闸门开启高度为0.7 m。
3)当水位继续升高达到191.94 m,洪水已超过20 a一遇洪水标准,此时打开闸门自由泄流,使下泄流量尽可能小于洪峰流量。
4)如水位继续上涨,闸门仍全部打开做好迎接特大洪水准备。
5)洪水判定方式:依据设计洪水的洪峰及洪量进行判别。
闸门操作必须是指定专职人员上岗操作,启闭指令单由水库调度中心负责人签发,县防汛指挥部审查签字后,由工程管理人员负责执行。
[1]杨文礼,刘俭平.甄城水库汛期管理的措施[J].黑龙江水利科技,2010(3):56-57.