馬騎龍,曹桂芬
(遼寧省湯河水庫管理局,遼寧 遼陽111000)
湯河水庫位于遼寧省遼陽市是一座以防洪、工業(yè)及城市生活供水為主,兼顧灌溉、養(yǎng)魚、發(fā)電等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程,于1969年建成。主要樞紐建筑物為土壩、泄洪道、溢洪道、水電站、引水建筑物、取水建筑物。湯河水庫總庫容為7.07億m3,其中調洪庫容3.68億m3,興利庫容3.59億m3。供水保證率為95%,農業(yè)灌溉不加保證率控制。大壩為粘土斜墻砂殼壩,壩高48.5m,壩長455m,壩頂寬6m。
水庫溢洪道建于右岸,為開敞式,堰頂高程101.3m,設有2扇寬12、高9.2m的弧型鋼閘門,最大泄流量2465m3/s。
泄洪洞承擔泄洪、供水、發(fā)電、灌溉等多項任務,位于左岸,為圓形壓力隧洞,洞直徑為4.5m,洞長為211.1m,最大泄洪能力為249m3/s,進口設1孔3.2m×4.5m平板檢修閘門,出口設1孔3.2m×4.5m弧形工作閘門。
水電站位于泄洪洞出口右岸,于1983年建成。由泄洪洞109m處分岔端接出直徑為2.5m的引水洞,之后分別以直徑為1.75m和0.8m的管道導流,通過大小機組發(fā)電后經電站尾水渠進入泄洪道。總裝機容量為3450kW·h。
引水建筑物包括引蘭入湯工程、引細入湯工程。引蘭入湯工程于1998年建成,取水頭部位于遼陽縣甜水鄉(xiāng)謝家堡子村下游500m的太子河一級支流蘭河干流上,經由6.15km的引水隧洞,將水引至遼陽縣河欄鎮(zhèn)張家村匯入湯河水庫,設計引水能力為7m3/s,設計多年平均引水量為1830萬m3。
引細入湯工程于2007年建成,該工程是將本溪市境內的細河水經由15.43km的引水隧洞,引入遼陽市的蘭河,再經引蘭入湯工程引入湯河水庫,最大過流量為6m3/s,平均每年可給鞍山市增加供水量5480萬m3。
取水建筑物包括遼陽市取水口、鞍山市取水口、遼陽石油化纖總廠取水口(簡稱遼化取水口)及鞍鋼冶金礦山公司弓長嶺鐵礦選礦廠取水口(簡稱弓礦取水口)。其中遼陽市取水口、弓礦取水口分別建在泄洪洞分岔端及其尾水渠下游,所以泄洪洞肩負著遼陽市及弓礦供水任務。各取水口修建歷史如下:
弓礦取水口位于湯河水庫泄洪洞尾水渠左岸,在泄洪道下游350t。該取水口用水在正常情況下靠電站發(fā)電放水就可以滿足,如果電站停機,將開啟泄洪洞出口閘門,以滿足弓礦取水需求。該項工程于1975年7月投入生產運行,日引水量為5萬t。
遼化取水口位于泄洪洞進口西南左側陡崖處,直接從湯河水庫庫內取水,1979年9月正式取水,日引水量為10萬t。
遼陽取水口在泄洪洞185m處接引,交角為45°,全長77m,洞徑1.8m,圓型壓力隧洞,鋼筋混凝土襯砌,1988年12月正式引水,日引水量15萬t。
鞍山取水口位于遼化取水口西北側80m處,直接從湯河水庫庫內取水,1993年6月正式引水,日引水量為20萬t。
由于泄洪洞承擔泄洪、供水、發(fā)電、灌溉等多項任務,運行多年,電站機電設備需要檢修更換、泄洪洞及進出口閘門需要養(yǎng)護維修,受泄洪洞供水任務制約,解決這些問題成為非常困難的事。
湯河電站自1983年發(fā)電以來,大機組蝶閥多次出現故障,但由于受遼陽市供水的限制,一直帶病運行,在2006年4月終于不能工作,致使大機組無法開機發(fā)電,因此決定對蝶閥進行技術改造。由于蝶閥改造需要在無水的情況下進行,而遼陽市民只能短時間停水、弓礦不能停工,這就需要在有壓隧洞內(電站的分叉處)修建圍堰,弓礦引水量適當減量,并且修建及拆除圍堰、蝶閥改造均事先擬定方案、周密布署以便蝶閥改造工作及時有效地完成,保證遼陽市民的供水。
自1969年12月湯河水庫建成投入運行以來,一直未對泄洪洞及進、出口閘門進行養(yǎng)護維修。2006年借蝶閥檢修停水之機,對泄洪洞進行了一次全面檢查。進口閘門兩側的水封出現漏水情況。出口閘門底坎及邊道板銹蝕嚴重,邊道板出現一定程度的變形,水封關閉不嚴,出現一定程度的漏水。實施泄洪洞維修及進、出口閘門維修、改造,需要在泄洪洞無水的情況下施工作業(yè),其間,將停止向遼陽市、弓礦供水,遼陽市大部分市民將面臨水荒、遼陽市大部分企業(yè)及弓礦將面臨停產,造成的社會影響、經濟損失相當巨大。由于工業(yè)和城市生活供水保證率高,受供水任務限制,泄洪洞養(yǎng)護維修工作一直無法進行。2007年湯河水庫大壩安全鑒定為三類壩,其中泄洪洞出口閘門銹蝕,閘門面板厚度不足,強度與剛度不滿足要求;出口閘門啟閉機啟閉不暢;攔污柵底層淤積無法啟閉,上層攔污柵變形,無啟閉設備;檢修閘門左右兩側導輪銹蝕,面板厚度不足;電氣設施老化,供電保證率差。因此對泄洪洞維修、對引水設施進行改造,解決泄洪洞一洞多用相互干擾問題,提高泄洪洞供水保證率勢在必行。
2011年11月9 日,湯河水庫除險加固工程正式開工建設,其中一項重要內容是泄洪洞的進、出閘門及啟閉機重新更換。泄洪洞必須落閘停水,在這之前須完成對遼陽取水口、弓礦取水口的改造建設。具體方案為:從遼化取水壓力鋼管適當位置,接引一壓力鋼管與遼陽取水口1號閥后壓力鋼管連接,實現由遼化取水口向遼陽市供水,并在此處接引另一壓力鋼管與弓礦取水口對接,實現對弓礦供水。這樣遼化取水口就責任重大,如果出現問題怎么辦呢?原遼陽、弓礦的取水方式仍然保留,若遼化取水口出現問題,可由原遼陽取水口進行供水。也就是說遼陽、遼化、弓礦都有兩種取水方式,提高了供水保證率。
建議新建取水工程要仔細調查研究,進行方案優(yōu)化,切不要為了一時省錢方便,就采取泄洪洞分岔的形式,為今后的工程管理、養(yǎng)護維修埋下隱患。
[1]孫明權.水工建筑物[M].北京:中央廣播電視大學出版社,2007-8-1.
[2]宋祖詔,張思俊,詹美禮.取水工程[M].北京:水利水電出版社2002-9-1.