張 希 ,雒望余 ,趙小麗 ,吳景霞
(1.中陜核工業(yè)集團(tuán)監(jiān)理咨詢有限公司,陜西 西安 710060;2.西安市水利規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院,陜西 西安 710054)
遵照《藍(lán)田縣調(diào)度防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案編制》的通知精神,以“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險(xiǎn)”為目標(biāo),牢固樹立“防患勝于救災(zāi),責(zé)任重于泰山”的防范意識(shí),在洪水災(zāi)害突發(fā)襲來之時(shí),行政管理單位能及時(shí)啟動(dòng)預(yù)案機(jī)制,盡早組織起各方力量,有條不紊地展開搶險(xiǎn)救災(zāi)工作,力爭(zhēng)把受災(zāi)損失降到最低限度,保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,確保社會(huì)穩(wěn)定。結(jié)合藍(lán)田縣橡膠壩工程建設(shè)實(shí)際運(yùn)行狀況研究并制定本預(yù)案。
灞河原名滋水,是渭河較大的一級(jí)支流,發(fā)源于藍(lán)田縣灞源鄉(xiāng)箭峪嶺南九道溝,向南流經(jīng)灞源后西行,到馮家灣出峪口,先后匯入清峪、流峪、蘭橋河、道溝峪后稱灞河,在藍(lán)田縣城匯入輞川河,經(jīng)洩湖、馬渡王、在未央?yún)^(qū)譚家堡又納入浐河,北流10 km入渭河。灞河全長(zhǎng)104.1 km,流域面積2581.0 km2(含浐河 760.0 km2),平均比降 6.0‰。
灞河洪水匯流時(shí)間短,具有暴漲猛落的山區(qū)性河流特點(diǎn),洪枯流量相差懸殊。據(jù)馬渡王水文站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),灞河多年平均流量為15.41 m3/s,年徑流量為4.86億m3,7月~10月徑流量占全年的56.5%,12月~次年2月徑流量占全年徑流量的6.7%。馬渡王站實(shí)測(cè)最大洪水洪峰流量為2160.0 m3/s(1953年8月12日),多年平均含沙量4.43 kg/m3,多年平均輸沙量216.8 萬 t,輸沙模數(shù) 1354.2 t/km2。
灞河藍(lán)田縣段共建橡膠壩6座,壩高2.5 m~4.0 m,壩場(chǎng)145 m~190 m,回水長(zhǎng)度500 m~1606 m,共形成水面面積137.6萬m2,總蓄水量174.3萬m3。
表1 灞河藍(lán)田縣段設(shè)計(jì)洪水流量成果表
設(shè)計(jì)工況下要求橡膠壩在汛期來臨之前就應(yīng)塌壩運(yùn)行,直到汛期結(jié)束再重新立壩蓄水,以充分保證橡膠壩的安全。但由于灞河藍(lán)田段常年干旱少雨,橡膠壩僅依靠汛期蓄水,用以補(bǔ)給農(nóng)田灌溉和生態(tài)景觀效果等,故各橡膠壩目前在汛期基本處于立壩蓄水工況,存在一定的度汛安全隱患。
所以,梯級(jí)橡膠壩的修建在造福藍(lán)田縣的同時(shí),也帶來了一系列安全問題。藍(lán)田縣灞河梯級(jí)橡膠壩工程蓄水能力較大(總蓄水量174.3萬m3)、壩袋充、排水需要的時(shí)間較長(zhǎng)。進(jìn)入汛期以后,大洪水隨時(shí)都有可能發(fā)生,一旦出現(xiàn)大洪水,如果調(diào)度運(yùn)用不當(dāng),將會(huì)直接影響到橡膠壩工程自身的安全以及藍(lán)田縣和下游地區(qū)的防洪安全。合理正確的調(diào)度成為梯級(jí)橡膠壩應(yīng)對(duì)洪水、安全度汛的重中之重。因此研究和編制橡膠壩的度汛預(yù)案是必要的。
根據(jù)已建成橡膠壩運(yùn)行實(shí)際情況,各橡膠壩塌壩放空時(shí)間約為1 h~2 h,由羅李村水文站預(yù)報(bào)灞河應(yīng)急度汛各壩塌壩放水時(shí)間是可行的。各橡膠壩間距離及洪水行進(jìn)時(shí)間見表2。
表2 洪水行進(jìn)時(shí)間表
進(jìn)入汛期后進(jìn)入警戒狀態(tài),各橡膠壩管理站與羅李村水文站之間要保持密切聯(lián)系,橡膠壩管理人員需及時(shí)進(jìn)入工作崗位,提前進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)檢查壩袋的排水設(shè)施,保證接到塌壩命令后能及時(shí)進(jìn)行塌壩操作。
當(dāng)羅李村水文站監(jiān)測(cè)流量達(dá)42 m3/s時(shí),其下游的0#壩壩頂洪水超高為30 cm;當(dāng)羅李村水文站監(jiān)測(cè)流量達(dá)65 m3/s時(shí),其下游的0#壩壩頂洪水超高為40 cm;當(dāng)羅李村水文站監(jiān)測(cè)流量達(dá)90 m3/s時(shí),其下游的0#壩頂洪水超高為50 cm。由于橡膠壩壩袋在充滿狀態(tài)下,壩頂水深不宜大于50 cm,且給下游橡膠壩群一定的準(zhǔn)備工作時(shí)間,保證橡膠壩壩袋安全和泄洪安全,故選擇羅李村水文站監(jiān)測(cè)流量達(dá)42 m3/s時(shí),各個(gè)橡膠壩運(yùn)行管理人員應(yīng)全部就位,開始從下游(5#壩)至上游(0#壩)依次塌壩。
接到汛情指令后,5#壩立即塌壩放水,并通知4#壩準(zhǔn)備放水。接到汛情指令13 min后,4#壩開始塌壩放水,并通知3#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令11 min后,3#壩開始塌壩放水,并通知2#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令8 min后,2#壩開始塌壩放水。并通知1#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令13 min后,1#壩開始塌壩放水,并通知0#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令6 min后,0#壩開始塌壩放水。6座橡膠壩塌壩操作共需51 min。
表3 上游泄流流量疊加分析表
考慮上游橡膠壩塌壩時(shí)會(huì)造成下游橡膠壩過流流量疊加效應(yīng),根據(jù)各個(gè)橡膠壩排水量和各個(gè)壩段洪水行進(jìn)時(shí)間,處于最下游的5#橡膠壩在塌壩期間僅受到4#、3#橡膠壩來水水量的疊加,最大疊加流量為116.7 m3/s,不會(huì)影響5#橡膠壩的運(yùn)行安全和壩體安全。同理,4#橡膠壩受到的上游3#、2#橡膠壩來水水量疊加92.5 m3/s;3#橡膠壩受到的上游2#、1#橡膠壩來水水量疊加92.1m3/s;2#橡膠壩受到的上游1#、0#橡膠壩來水水量疊加60.1m3/s;1#橡膠壩受到的上游0#橡膠壩來水水量疊加19.4 m3/s,均不會(huì)對(duì)各橡膠壩塌壩運(yùn)行帶來影響,故此方案是可行的。
應(yīng)急度汛預(yù)案由灞河藍(lán)田段防汛抗旱指揮部下設(shè)辦公室統(tǒng)一實(shí)施調(diào)度,由橡膠壩管理單位執(zhí)行。
橡膠壩工程管理單位必須和縣防汛抗旱指揮部辦公室、羅李村水文站等隨時(shí)保持聯(lián)系。汛期水情值班人員應(yīng)時(shí)刻注意上游水情的變化情況,并及時(shí)通知縣防汛抗旱指揮部辦公室和橡膠壩工程管理單位,各部門應(yīng)服從防汛抗旱指揮部門的統(tǒng)一調(diào)度。確定專人負(fù)責(zé)泵房管理,定期檢修抽水泵及各類設(shè)備、線路等,嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程進(jìn)行塌壩、立壩操作,滿足橡膠壩防汛、蓄水需求,不得隨意排水,確保橡膠壩安全運(yùn)行。同時(shí),對(duì)橡膠壩壩袋進(jìn)行全面保養(yǎng)維護(hù)。警戒狀態(tài)下及度汛方案實(shí)施過程中,各單位工作人員必須堅(jiān)守崗位,由縣防汛抗旱指揮部宣布結(jié)束應(yīng)急響應(yīng)后解除警戒。
本方案主要采用動(dòng)態(tài)分析與河道水力計(jì)算相結(jié)合的方法,更加客觀、科學(xué)的為河道管理工作提供參考性意見。通過橡膠壩群聯(lián)合調(diào)度方案的制定,可以科學(xué)有效的指導(dǎo)河道管理部門在汛期將至?xí)r按照預(yù)設(shè)方案進(jìn)行管理工作,做到有條不紊,確保河道、橡膠壩安全及兩岸人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全。