浅谈克孜尔水库在防洪调度中存在的问题及风险

钱雪梅，马桂英

（克孜尔水库管理局，新疆 拜城 842313）

1 工程概况

克孜尔水库位于新疆拜城县黑孜乡南约10 km处，在干流木扎提河与支流克孜尔河交汇处，流域面积17 000 km2，是目前塔里木水系渭干河流域控制性大型水利枢纽工程。水库以防洪、灌溉为主，兼有发电、水产养殖、旅游等综合效益。该水库始建于1985年，1991年开始蓄水。工程为一等大（1）型，主要建筑物为1级，整个枢纽由主坝、副坝、溢洪道、泄洪排沙洞与电站组成。水库防洪标准按洪水重现期1 000年设计，10 000年校核，最大坝高44.0 m，最大库容 6.4 亿 m3，水库面积 44 km2，调洪库容 3.2亿 m3，兴利库容 4.77 亿 m3，死库容 1.3 亿 m3，其中共用库容 2.8 亿 m3、最高兴利水位 1 149.60 m，校核洪水位 1 151.06 m，设计防洪水位 1 148.57 m，汛期限制水位 1 142.0 m，死水位 1 135.0 m。

2001年完成第一次大坝安全鉴定，结论如下：水库大坝在经历1999年5.7级中强地震和重现期50年大洪水后，经复核为二类坝，水库各挡水建筑物可以按设计标准运行。2007年完成第二次大坝安全鉴定，结论如下：水库大坝在遭遇2002年历史特大洪水和2005年4.9级、4.8级近场区序列地震群后，经复核，核查为三类坝。

2 工程存在的问题

水库自1991年8月开始蓄水，至今已运行18年。经历了若干次洪水及地震的考验，目前工程存在许多问题，直接威胁水库工程安全，并影响下游防洪安全。

2.1 水库泥沙淤积严重，调洪能力不足

水库自运行以来，特别是经历了几次大洪水后，泥沙淤积总量和淤积速率明显增大。根据新疆水电勘测设计研究院2007年2月完成的泥沙测量成果：水库运行至今16年，库区泥沙淤积总量达1.79亿 m3，比初设阶段水库运行 20年淤积量 1.26亿m3多0.53亿m3，已远超过设计时水库运行20年的淤积水平。其中死库容中泥沙淤积达0.878亿m3，汛期限制水位1 142 m以下泥沙淤积1.662亿m3，占 52.1%；兴利库容中的泥沙为 0.909 亿 m3，占兴利库容的19.1%。汛期限制水位下的泥沙淤积使原有库容缩减了一半以上，淤积非常严重，已直接影响到水库运行调度，导致克孜尔水库调蓄能力和防洪能力逐年降低。目前，泥沙淤积已直接影响到了水库兴利调节和安全度汛，克孜尔水库正逐步探索有效的排沙方案，以延长水库工程使用寿命。

2.2 水库存在的主要问题

由于1999年、2002年及2007年连续大洪水发生后，设计洪水显著增大及泥沙淤积影响，水库现有防洪能力严重不足，坝顶、防浪墙顶与心墙顶高程均不满足防洪要求，溢洪道泄槽边墙高度不足。主坝右坝肩倾倒体抗震不稳定；F2断层渗水有向下游发展的趋势，且泄洪排沙涵洞侧壁存在接触集中渗漏。

2.3 溢洪道、泄洪排沙涵洞存在问题

溢洪道局部存在磨损、麻面、露筋和保护层脱落，溢洪道闸门变形；泄洪排沙涵洞检修闸门强度不满足规范要求，液压启闭设备运行不正常。

2.4 监测设备

克孜尔水库先后建成了大坝原型自动化系统、F2断层形变遥测系统、水情自动测报与防洪调度系统、闸门远程自动化控制系统、水库地震遥测台网、水库强震自动化系统、卫星云图接收系统。由于部分系统建立时间较长,设备已老化，对险情及隐患不能准确反映,对汛情难以科学预报决策，使工程管理和防汛工作处于被动状态。各系统都存在不同程度的问题，主要表现在以下方面。

2.4.1 大坝原型自动化系统

部分测压管传感器稳定性较差，每年测压管测头更换率约为18%。

水准观测采用步进电机式，时常出现异常数据，受外界影响较多，也需要进一步完善。

2.4.2 地震观测设备

该地震系统已运行10年之久，而且是模拟记录地震信号，对限幅地震和干扰地震难以识别，一旦地震，值班人员工作量大，换纸过程中易发生漏记地震事件。目前突出的问题是几个站的收、发射机已属于淘汰产品，厂家也难以维修，需要进一步更新改造。

2.4.3 水情自动测报与防洪调度系统

该系统始建于2000年5月，目前除水雨情监测系统硬件运行基本正常外，其它软件及防洪调度系统运行状况较差。除此之外，雨量站太少，不能满足降水预报洪水的精度要求，信号传输方式为超短波。在集水流域面积达17 000 km2的总面积上仅设置13个雨量站和6个水位观测站明显偏少，代表性较差。2002年7月23日发生流量为3 677 m3／s的历史特大洪水时，支流卡拉苏河雨量及水位站遭遇水毁，至今未能恢复。载有洪水预报和防洪调度系统的后台机已连续运行8年之久，原有的软件与现有的计算机操作平台已不相兼容。

3 水库存在的安全风险

克孜尔水库下游有库车、新和、沙雅三个县城，共70万人口，灌溉面积23万多ha，是新疆自治区大型农业灌区和粮棉生产基地之一，并有塔里木油气田主产区，并有渭干河引水枢纽、库木吐拉水电站、314国道和南疆铁路等重要设施。克孜尔水库的安全维系着下游各族人民生命安全、社会稳定和经济发展。克孜尔水库是建造在活动断层上的一座土石坝工程，又属中强地震多发区，在工程蓄水运行的18年中，频繁的有感地震和重现期20年、40年、50年及超100年的大洪水的出现，给克孜尔水库工程造成了一定程度的破坏，特别是右坝肩倾倒体的稳定及F2断层带的渗漏稳定已直接影响水库工程高水位安全蓄水。其次，根据2007年新疆克孜尔水库大坝安全鉴定大坝洪水复核初步结论：水库防洪高水位在1 146.4 m时，此工况下水库可使下游防洪能力达到洪水重现期30年的标准，远小于初步设计中洪水重现期100年的标准。复核结论为克孜尔水库现状防洪安全性为“C”级，必须尽快采取有效的工程加固措施。

4 防御措施

目前水库正处在除险加固期，针对水库工程存在问题，除险加固期应采取以下应急防御措施，确保洪水重现期100年洪水水库安全。

（1）为保障水库安全，建议采取必要的措施，一方面不再提高汛期限制水位，另一方面采取相应的排沙措施，减小水库的淤积速度。

（2）加强水库除险加固工程安全管理，确保建设项目顺利实施。

（3）加强水库运行管理，确保工程安全运行。

总之，克孜尔水库潜在的工程危害对水库的防洪调度构成了较大风险，尽早完成克孜尔水库除险加固工程是改善水库现状、保证水库防洪调度安全的唯一途径。

[1]克孜尔水库大坝现场安全检查专家组.新疆克孜尔水库大坝安全鉴定大坝现场安全检查报告[R].2007,3.

[2]新疆水利水电勘测设计研究院.新疆克孜尔水库除险加固工程初步设计报告[R].2008，10.