孙昊苏 胡晓斌 郝雪松
(北京市南水北调大宁管理处,北京 102442)
南水北调中线干线北京段工程于2008年开始通水,至2014年4月,共从河北四库向北京应急输水16.06亿m3[1]。2014年12月,南水北调中线一期工程全面通水运行。2015年7月,干线PCCP管道实现加压供水。2014年12月底—2019年8月底,累计向北京输水近50亿m3。受益于南水北调工程,5年来,北京中心城区供水安全系数由1.0提升到1.2,主城区自来水供水量有73%来自于南水北调水源,自2000年以来,密云水库蓄水量首次突破26亿m3。南水北调来水已成为支撑首都可持续发展的重要水源[2]。
为迎接2020年南水北调中线工程全线竣工验收,2019年11月—2020年6月,南水北调中线干线北京段工程,即惠南庄泵站至团城湖调节池段将进行全线检修。检修前将进行城市供水水源切换,并排空干线余水,干线富余水量将退入大宁调蓄水库进行调蓄。
大宁调蓄水库总库容4611万m3,汛期最大可调蓄库容1006万m3,非汛期库容3753万m3,位于北京市房山区大宁村北,与其下游的稻田水库、马厂水库共同组成了永定河滞洪水库,蓄滞永定河超过2500m3/s的洪水[3]。南水北调中线工程总干渠通过大宁调压池向大宁调蓄水库退水[4]。
为做好水库退水和高水位期间水库运行管理工作,水库管理部门积极筹划,周密部署,采取了一系列保障措施,有效地保证了水库运行安全。2019年10月15日—11月2日,大宁调蓄水库累计接收干线余水1985.98万m3,水库水位由45.95m提升至55.76m,期间水库运行安全、稳定,水量调度平稳、有序,水质指标始终保持在地表水Ⅱ类及以上标准。综上所述,水库管理部门采取的蓄水保障措施是合理、有效的。因此,有必要将大宁调蓄水库应对干线退水和高水位蓄水保障的措施和方法进行梳理和总结,以期为其他类似水库和工程应对高水位蓄水工作提供参考和借鉴。
水库管理单位即北京市南水北调大宁管理处成立了干线检修期间保障工作领导小组,由主要领导任组长,相关科所负责人为组员。明确了办事机构即工作领导小组办公室,具体负责干线检修期间供水保障方案的制定、组织及日常协调工作。从工程运行管理、调度运行管理、值班值守及应急保障管理、后勤管理及环境卫生管理等方面明确了工作任务,夯实了工作责任。
2.2.1 做好运行检查与工程巡查
水库蓄水前,做好水库泵站、退水节制闸、小清河及小哑叭河橡胶坝等设备设施的检查及调试运行,确保设备安全、可用。加强退水及高水位蓄水期间工程巡查力度,加大巡查频次,关注重点部位,尤其是观察坝顶有无明显裂缝或异常变形,退水节制闸出水口流态是否正常,坝坡迎水面有无裂缝、剥落、滑动、隆起、塌坑等现象,滩地有无鼓胀、塌陷等异常变化,扶壁挡墙有无明显开裂、倾斜等。
2.2.2 加密监测频次
将库区防渗墙内外测压管、渗压计、防渗墙应力应变监测频次由1次/6天调整为2次/天;将库区周边地下水位井观测频次由1次/10天调整为1次/5天;将库区主要水工建筑物包括主坝、副坝、防渗墙、泵站、扶壁挡墙、泄洪闸、稻田水库进水闸的沉降变形观测由1次/6天调整为1次/3天;每日收集、整理、上传水质自动监测站监测数据,密切关注数据变化情况,发现问题及时报告。
2.2.3 加强水环境维护
水库退水和高水位蓄水期间,加大水库库岸、浅滩杂草、水草的打捞和清理力度;及时打捞水面漂浮物,重点关注退水口及附近区域水环境情况。
2.2.4 加强在建工程监管
安排专人,密切关注水库范围内的中堤泵站、附属管道等在建工程,发现有威胁水库运行安全、危害水库水环境安全的行为及时制止。
2.3.1 做好调令的接收、上传、下达、回执
调度科值班调度员接令后,对调令进行复核并做好记录,确认无误后,下达给现地所执行。调令执行完毕后,现地所应在10min内向调度科反馈情况,随后,调度科向调水中心反馈调令执行情况。各级调度员应分别做好存档工作。
2.3.2 数据记录和报送
调度值班人员应按要求详细记录水库水位、退水流量、蓄水量、闸门开度等重要数据信息并及时录入智能调水系统,每日早8时向调水中心报送调度运行数据,做到不迟报、瞒报、误报、漏报。
2.3.3 信息共享
调度员每日早8时将库水位、蓄水量、退水闸门开度等相关水情信息和工程运行情况报送主管领导及相关科所负责人,并抄送永定河管理处。
2.4.1 值班值守
水库退水及高水位蓄水期间,调度、运行保障、工程管理相关人员实行24小时值班制度,保持通信畅通。
2.4.2 编制预案
编制应急保障预案,明确指挥体系及工作职责,组建抢险队伍,分析可能的6项风险:安全保卫风险、水质影响风险、工程破坏风险、临时停电风险、设备故障风险、水域结冰风险。针对可能出现的风险,采取应对措施,见表1。
表1 风险分析及应对措施
2.4.3 应急保障
应急抢险人员、设备、物资24小时备勤,随时准备启动应急预案,按照处置流程(见图1)开展应急处置(见表2)。
图1 应急抢险事件处置流程
表2 突发事件分级响应
水库退水及高水位蓄水期间,做好车辆调配,保障值守人员餐食配送和现场检查要求;加强通信设备、网络的检查维护工作,确保通信设备、网络24小时通畅。及时清理维修、维护作业场地,保持良好的卫生环境。
大宁调蓄水库自2011年改造完成蓄水后[5],曾在2015年10月达到55.77m的历史最高水位,但这一次水位上升的过程较长,基本上是从年初开始,逐步升高到55.77m,水位上升最迅速的区间是从53m上涨至55.77m,这个过程用了近1个月时间。而本次蓄水用时19天,退水流量大,水位上升迅速,水库水位短时上升近10m。因此,应当继续密切关注水库各水工建筑物安全监测数据,加强工程巡查,做好高水位蓄水期间的水库安全保卫,保障水库运行安全。
本次高水位蓄水结束之后,北京地区已入冬,应当做好水库冰期运行管理工作,保障除冰设施正常运转,尤其是保证库北橡胶坝迎水面的除冰泵连续运转,同时,做好坝体的保温措施,防止冰冻破坏撕裂坝袋。
本次蓄水是大宁调蓄水库首次经历冰期高水位蓄水,这是一次考验,也是一次宝贵的经验。应当充分认识到干线检修期间保障工作任务的艰巨性和水库安全运行的重要性,强化责任意识,抓好工作落实,加强联动,共享信息,关注节点,加强监督,做好高水位蓄水期间大宁调蓄水库的运行管理。