摘 要:板桥水库,作为一个有着相应历史背景及现实任务的水利工程设施,它地处汝河上游,夏季洪水汇聚迅猛,防洪任务实属紧迫。一方面,为了应对洪水准确检测降水量,它拥有坚固的水库建筑丰富的雨量站数量,另一方面,这也为它带来了丰富的水资源用于灌溉与发电。
关键词:板桥水库;水库建筑;雨量站分布;灌溉;发电
1、板桥水库所在的河流及流域概况:
本流域属淮北山区性气候,处于北亚热带到暖温带过渡地区,夏季板桥水库位于淮河支流汝河上游,截汝河水而建,其主要水源及排泄河道皆为汝河。汝河,淮河支流洪河的重要支流发源于河南省泌阳县五峰山,流经遂平县、汝南县、平舆县、正阳县、新蔡县班台与小洪河汇流入大洪河。与洪河相汇前河长222.5公里、流域面积7376平方公里、除西部为山区外其他均为平原。在汝南县沙口以上河长146公里,河床比降1/4720;沙口至班台河长76.5公里,河床比降為16500。常受台风袭击,雨量充沛,多降暴雨,是淮河上游主要暴雨区之一。
2、建造乃至复建板桥水库的原因、主要目的及功能:
流域内河流源短流急,洪水汇集迅猛,陡涨陡落。因此,防洪任务实属紧迫。水库失事后,由于洪水缺少水库控制,下游沿河两岸人民连年遭受不同程度的洪水灾害。复建后的板桥水库按百年洪水设计,可能最大洪水校核,最大入库洪水可达2万m3/s,三日洪量10亿m3,复建后的水库总库容6.75亿m3,其中防洪库容4.75亿m3,兴利库容2.38亿m3,是一座以防洪为主,兼有灌溉、发电、供水、水产及旅游等综合效益的大型水利工程。工程等别为2等, 枢纽建筑物为3级, 洪水标准为50年一遇设计, 1000年一遇校核, 地震设防烈度Ⅶ度水库自投入运用以来,每年平均削减洪峰达98%以上,保证了下游人民生命财产的安全。
3、主要建筑物及观测设施:
3.1、板桥水库挡水建筑物
挡水建筑物:两岸为土坝,主坝坝型为心墙坝,坝长2300米,最大坝高27米,副坝为均质坝,坝长1420米,最大坝高6.6米,河床为砼重力坝,坝长150米,最大坝高50.5米。
3.2、板桥水库泄水建筑物
泄水建筑物位于河床坝段,设有一个底孔(6×6米)和八个表孔(14×14米)底孔堰顶高程93米,表孔堰顶高程104米,上设弧形钢闸门,由2×50吨固定式卷扬式启闭机启闭。最大泄量15000m3/s。输水建筑物位于南主坝下,为钢筋混凝土有压隧洞,洞径3.2米,进口设检修闸门,由固定卷扬启闭机启动。出口设钢弧形闸门,由螺杆启闭机启动,供发电、灌溉使用。
溢流坝上的闸门有工作闸门和检修闸门。工作闸门需在动水中启闭,要有较大的启闭力,该水库所用闸门为弧形闸门,启门力较小、闸墩较薄、且无门槽、水流平顺、局部开启时水流条件也较好,符合当地实际情况需要。
工作闸门布置在溢流堰顶点,以减小闸门高度。闸门顶高出水库正常挡水位,弧形门的支承铰应高于溢流水面,可以防止漂浮物堵塞。检修闸门位于工作闸门之前,两者之间留有距离,以便于检修。全部溢流孔备有1个检修闸门,供检修工作闸门时交替使用。
3.3、板桥水库水电站及开关站。
板桥水库水电站是国家“七·五”计划板桥水库复建工程的主要项目之一,位于板桥水库混凝土坝南端。
水电站:2013年,根据《河南省水利厅 河南省财政厅关于对板桥水电站增效扩容改造初步设计报告的批复》(豫水电[2012]7号)项目批复总投资计划为1399.05万元。增效扩容改造后,电站由4×800KW机组增4×1000KW.增效扩容后年均发电量为733万千瓦时,同实际年均发电量532万千瓦时相比,年均增加发电星约201万千瓦时,电量增幅达37.8% 年均增加发电效益约64.32万元。
3.4、河道水文观测、流量测量及降雨蒸发观测系统。
板桥水库自动化遥测系统上游站点分布有14个雨量站、1个水位雨量站、1个中心站。分别为:火石山、霍庄、双庙、立新、贾楼、蚂蚁沟、毛胡张、下陈、上曹、东何庄、南和庄、梅林、陡岸和松缘14个雨量站、板桥水库主坝上水位雨量站1个、板桥中心站在板桥水库管理局办公楼。水库各站点2000年列入全国水库洪水预报调度系统工程试点建设项目,其中,火石山、霍庄、双庙、立新、贾楼5个雨量站列入国家防汛指挥系统驻马店示范区建设项目。上游各站点数据通过超短波和GSM两个通道,实时传送到板桥中心站进入数据库,能实时提取数据,为洪水预报、调度防洪决策提供数据。
3.5、水库的运行与管理
水库运行管理工作就是及时掌握、记录水库各建筑物的工作情况,及时消除事故隐患,确保工程安全。有计划地蓄水、泄洪,合理地调度运用水库的综合效益,通过维护保养,使各种设施处于良好的工作状态,延长工程使用年限。
单位在职职工280人 (其单位总人数402人,其中经营、养护人员140人,管理人员140人,离退休122人)
水库调度运用工作的主要内容:
1、编制水库防洪与兴利调度运用计划
2、进行短期、中期、长期水文预报
3、进行水库实时调度运用。
在汛期到来时,要保证大安全的前提下,按下游防洪需要对洪水进行调蓄。采取分级控制泄洪的防洪调度方式。水库控泄级别按下游排涝、保护农田、保障城镇及交通干线安全等不同防护要求划分,依据其防洪对象的重要程度,确定各级的安全标准、安全泄量和相应的调度权限。同时还要明确规定遇到超过下游防洪标准的洪水后,水库转为保坝为主动脉加大泄洪流的判别条件。
4、结语
板桥水库,一座以防洪为主间以供水灌溉养殖发电等综合效益的大型水利设施,背负着历史使命与现实任务,现在也正在白云山脚下默默发挥着自己的作用。
参考文献:
[1]板桥水库管理局基本情况和工作情况.板桥水库管理局
[2]驻马店板桥水库获批“国家水利风景区”.中国广播网.2014-05-08
[3]姜家荃 从板桥水库复建谈大坝的安全性[J]大坝与安全.1995(01)54-56
作者简历:
赵嘉科(1998.11-),男,汉族,河南省驻马店人,郑州市高新区郑州大学,水利水电工程专业本科生