姚德倉 高曉婷
(寶雞市馮家山水庫管理局 721300)
馮家山水庫位于陜西省關(guān)中西部,建于渭河一級(jí)支流千河末端,屬大(2)型水利工程,水庫樞紐由大壩、泄洪洞、溢洪洞、非常溢洪道、輸水洞等組成。大壩為均質(zhì)土壩,壩高75m,壩長(zhǎng)300m,壩寬10m;泄洪洞為有壓隧洞,最大流量575m3/s;溢洪洞為無壓隧洞,最大流量1140m3/s;當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)啟用非常溢洪道參與泄洪,泄洪流量300m3/s;輸水洞為農(nóng)業(yè)、城市、工業(yè)提供供水服務(wù),最大流量47m3/s。水庫按百年一遇洪水設(shè)計(jì),洪峰流量3550m3/s,按5000年一遇洪水校核,洪峰流量8860m3/s。水庫總庫容4.27億m3,有效庫容2.86億m3,防洪庫容1.27億m3。
2010年馮家山水庫防汛任務(wù)艱巨,工作繁重,先后共遭遇了4次較大洪水過程,其中最大的是“7·23”洪水,這次洪水可以概括為“三個(gè)最大,一個(gè)首次”,即流域降雨量為建庫以來單次最大,面降雨量一般在200mm左右,局部300mm左右,個(gè)別站點(diǎn)達(dá)到400mm,其中隴縣東風(fēng)鎮(zhèn)日降雨達(dá)336.7mm,是建庫以來流域最大日降雨1996年9月18日隴縣固關(guān)130mm記錄的2.59倍;入庫洪水為建庫以來最大,7月23日22時(shí)入庫洪水洪峰流量1760m3/s,相當(dāng)于20年一遇洪水,是建庫以來實(shí)測(cè)最大洪峰流量1981年8月21日1180m3/s記錄的1.5倍,入庫洪峰創(chuàng)建庫以來最大洪水記錄;排泄流量為建庫以來最大,7月23日22時(shí)50分,泄洪洞下泄流量550m3/s,溢洪洞下泄流量450m3/s,水庫泄洪總量達(dá)到1000m3/s,為建庫以來最大值;溢洪洞首次正式參與泄洪,7月23日22時(shí)30分溢洪洞閘門開啟參與泄洪,為建庫37年來首次正式投入使用。
在“7·23”洪水來臨之前,馮家山水庫水位706.23m,低于汛期限制水位707m,馮家山水庫防汛指揮部先后接到氣象部門的暴雨橙色、紅色預(yù)警,水庫管理局立即動(dòng)員,轉(zhuǎn)入防汛緊急狀態(tài),按照水庫防洪預(yù)案,防汛工作人員堅(jiān)守各自工作崗位,嚴(yán)密注視汛情變化。當(dāng)入庫洪水流量由上午9時(shí)210m3/s迅速增加到12時(shí)的1230m3/s時(shí),雖然水庫水位尚未達(dá)到汛限水位,但是鑒于洪水來勢(shì)迅猛,入庫流量較大,水庫管理局立即開閘泄洪。此后隨著入庫洪水流量增加而逐漸加大泄洪設(shè)施閘門開度,22時(shí)出現(xiàn)洪峰1760m3/s,至22時(shí)50分泄洪洞、溢洪洞均參與泄洪,本次最大泄洪流量1000m3/s。這次洪水調(diào)度共歷時(shí)41h 35min,水庫最高洪水位708.52m,泄洪總量7367萬m3,最大滯洪量3150萬m3,最大削減洪峰940m3/s,削峰率達(dá)60%,在確保水庫自身安全的前提下,最大限度地減輕了千河下游和渭河的防洪壓力,充分發(fā)揮了大型水庫錯(cuò)峰滯洪作用。
馮家山水庫地處北方多泥沙河流區(qū)域,利用異重流排沙減淤,對(duì)減少水庫淤積,延長(zhǎng)水庫壽命具有重要意義。異重流是北方多泥沙河流洪水入庫所形成的一種自然現(xiàn)象,挾泥沙洪水進(jìn)入蓄有清水的水庫,如果具有足夠的流速和濃度,就會(huì)潛入清水下面向前推進(jìn),此現(xiàn)象就是水庫異重流。在“7·23”洪水調(diào)度過程中,水庫管理單位專門安排專業(yè)技術(shù)人員采取乘船在水庫中巡回目測(cè)和采樣在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)相結(jié)合的辦法,當(dāng)泥沙含量達(dá)到30~50kg/m3且洪水推進(jìn)到壩前時(shí),開啟泄洪洞或加大流量,利用異重流排沙減淤。據(jù)統(tǒng)計(jì),這次洪水最大泥沙含量為253kg/m3,入庫泥沙共計(jì)793999萬kg,利用異重流排沙666612萬kg,排沙比84%,排沙效果比較顯著,相當(dāng)于再造一座小型水庫,也相當(dāng)于節(jié)省水庫清理淤積資金近億元。
在“7·23”洪水調(diào)度過程中,7月25日6時(shí)水庫水位707.38m,高于汛限水位,泄洪洞下泄流量360m3/s,出庫水流仍為渾水。在此泄洪排沙的關(guān)鍵時(shí)期,水庫下游的隴海鐵路千河大橋橋基發(fā)生險(xiǎn)情,急需搶險(xiǎn)修復(fù)。馮家山水庫管理單位服從大局,立即關(guān)閉泄洪洞停止泄洪。7月26日16時(shí)隴海鐵路千河大橋搶修完畢時(shí),水庫水位已經(jīng)躍升至708.9m,超汛限水位1.9m,蓄滯洪水2600萬m3。這次停止泄洪34h,為隴海鐵路千河大橋搶修贏得了寶貴的時(shí)間。8月由于下游王家崖水庫溢洪道工程出現(xiàn)重大險(xiǎn)情,馮家山水庫管理局從搶險(xiǎn)工作的實(shí)際需要出發(fā),給予積極配合,8月18~21日停止泄洪4天,超汛限水位1.44m,蓄滯洪水2000萬m3,直至搶險(xiǎn)工作結(jié)束后,馮家山水庫才恢復(fù)泄洪,繼續(xù)降低水庫水位。
在迎戰(zhàn)“7·23”大洪水時(shí),馮家山水庫管理局防洪興利兩兼顧,通過輸水洞和灌區(qū)干渠工程,利用“引馮濟(jì)羊”設(shè)施,從7月24日開始至9月1日結(jié)束,歷時(shí)40天,向羊毛灣水庫輸送水量1356萬m3,最大供水流量5.627m3/s,最小供水流量2.347m3/s。這次在確保水庫安全和城市、工業(yè)供水正常的前提下,圓滿地完成了長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離、跨流域調(diào)水任務(wù),既達(dá)到了水庫防洪的目的,又有效地利用了雨洪資源。
在遭遇較大洪水時(shí),大型水庫調(diào)度要嚴(yán)格執(zhí)行事先確定的防洪調(diào)度預(yù)案,并堅(jiān)決服從上級(jí)防汛指揮機(jī)構(gòu)的命令,確保水庫自身安全。同時(shí)要服從大局,兼顧下游河道安全、渭河錯(cuò)峰和搶險(xiǎn)需要,還要利用異重流積極排沙減淤,最大限度地延長(zhǎng)水庫使用壽命,在條件許可時(shí),合理利用雨洪資源。■