冶源水庫提高汛限水位的可行性分析

林立廷，張文靜，劉世棟

（臨朐縣冶源水庫管理局，山東 臨朐 262605）

冶源水庫提高汛限水位的可行性分析

林立廷，張文靜，劉世棟

（臨朐縣冶源水庫管理局，山東 臨朐 262605）

通過對冶源水庫建成以來出現(xiàn)的問題和除險加固工程的效果，以及對水庫現(xiàn)狀用水戶的改變和增加，新增用水戶保證率的提高等因素的分析，闡明了提高水庫汛限水位的可行性。

冶源水庫；汛限水位；防洪計算

冶源水庫位于山東省臨朐縣冶源鎮(zhèn)東3 km，彌河干流上游，控制流域面積786 km2，總庫容1.686億 m3，興利庫容 0.840 8億m3，死庫容0.127億m3，是一座以防洪為主，兼有灌溉、養(yǎng)殖、發(fā)電、生態(tài)保護等綜合利用的大（Ⅱ）型水庫，也是彌河干流上唯一的控制性水利樞紐工程。由于水庫興建于上世紀(jì)五十年代，受眾多條件的限制，導(dǎo)致壩體、溢洪道、放水洞均存在諸多質(zhì)量問題。1997年2月至2006年6月和2011年2月至2011年12月，先后對水庫大壩、副壩、溢洪道和放水洞等進行除險加固，從根本上消除了安全隱患，保障了水庫安全運行。

1　提高汛限水位的必要性

隨著工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)居民人口的迅猛增長，水庫蓄水量的用途發(fā)生了根本變化，由原來單一的農(nóng)業(yè)灌溉用水，逐漸改變?yōu)槌擎?zhèn)居民生活、工業(yè)、生態(tài)保護和農(nóng)業(yè)用水多元化共存的局面，導(dǎo)致水庫蓄水量嚴(yán)重不能滿足用水戶的需水量要求，顧此失彼，用水保證率較低，群末庫容概率為基礎(chǔ)，按水庫蓄水與洪水的組合概率為5%分別計算相應(yīng)于各種參考汛限水位的洪水頻率，利用實測流量法推求該頻率下的設(shè)計入眾意見很大。

2　提高汛限水位的可行性

水庫經(jīng)過兩次除險加固工程，從根本上消除了樞紐工程的安全隱患，提高了水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)，為提高汛限水位，確保水庫安全運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。冶源水庫原來的汛限水位是136.5 m（相應(yīng)庫容7 935萬m3），擬提高到137.72 m（相應(yīng)庫容9 678萬m3），以此水位分別從興利蓄水、保護下游及工程安全三方面綜合分析可行性。

2.1按興利蓄水要求核算

按興利蓄水要求核算汛限水位是根據(jù)水庫8、9月份來水量和水庫用水戶用水量（生活用水、生態(tài)補水、農(nóng)業(yè)灌溉），以月末水庫達到興利水位為目標(biāo)進行平衡計算，求得汛限水位。經(jīng)計算，保興利蓄水目標(biāo)下，冶源水庫參考汛限水位應(yīng)高于135.22 m，見表1。

表1　保興利蓄水目標(biāo)下冶源水庫參考汛限水位計算成果表

2.2按保下游安全計算

冶源水庫保護下游河道的最大安全泄量為1 200 m3/s，相應(yīng)洪水為20年一遇。以水庫7月庫洪水，并進行調(diào)洪計算得出最高水位及最大泄量，以選定汛限水位。

以135.5 m、136.5 m以及137.72 m為3種參考汛限水位，由此知組合概率為5%的洪水，經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后泄流量均不大于1 200 m3/s，能夠滿足下游安全要求。因此，從保下游安全角度出發(fā)，汛限水位應(yīng)高于135.5 m，見表2。

表2　保下游安全目標(biāo)下冶源水庫參考汛限水位計算成果表

2.3按保大壩安全要求核算

以137.72 m水位起調(diào)核算，20年一遇洪水位為138.47 m，校核洪水位為141.95 m。冶源水庫壩頂高程為144.3 m，防浪墻頂高程主壩為145.3 m，副壩為145.1 m。因此從保大壩安全角度分析，汛限水位可定為137.72 m。

2.4汛限水位確定

從興利蓄水分析，為滿足一般年份用水戶用水要求，汛限水位應(yīng)高于135.22 m；從保護下游安全分析，汛限水位應(yīng)高于135.5 m；從大壩安全角度分析，汛限水位應(yīng)不高于137.72 m，見表3。

表3　汛限水位核算成果表

冶源水庫上游移民高程線在139.0 m以上，警戒水位為138.76 m，因此，提高汛限水位至137.72 m對上游無不利影響。

從測算成果看：汛限水位由136.5 m提高到137.72 m，不僅可確保水庫上下游防護對象防洪安全，而且可確保水庫用水戶興利用水需求。因此，提高水庫汛限水位是合理可行的。

3　提高汛限水位的效益

1）增效擴容效益。在確保工程安全的前提下，汛限水位適當(dāng)提高，增加興利蓄水量1 735萬m3，相當(dāng)于新建了一座中型水庫。

2）提高了城鎮(zhèn)居民及工業(yè)供水的保證率。目前，臨朐縣城居民生活用水及工業(yè)用水基本靠冶源水庫的地表水，縣城的地下水漏斗區(qū)明顯縮小，正逐步恢復(fù)正常狀態(tài)。

3）灌溉效益。提高了水的有效利用率，使灌區(qū)土地的灌溉條件得到明顯改善，灌區(qū)灌溉面積不僅不再減少，反而逐年提高。

4）發(fā)電效益。提高了電站機組和水能的利用率，年均增加發(fā)電量80萬度，增加電費收入26萬元，社會效益也顯著增加。

5）漁業(yè)生產(chǎn)。養(yǎng)魚水面由原來的1.5萬畝，增加到現(xiàn)在的2萬畝以上，年均增加收入30萬元。

4　提高汛限水位后的防洪搶險措施

在水庫高水位運行的情況下，本著“防重于搶”的原則，從實際出發(fā)，充分利用先進的技術(shù)、設(shè)備，科學(xué)、合理地調(diào)度，最大限度地利用水庫調(diào)、蓄洪水，達到興利除害目的，為此需做好以下幾方面工作：

1）建立健全防汛指揮機構(gòu)，落實防汛隊伍。根據(jù)防汛搶險需要，防汛指揮部組織成立防汛隊伍：常備隊，搶險隊，后備隊。

2）搞好工程及設(shè)備的檢查維修。汛前做好閘門及啟閉設(shè)備、照明及動力設(shè)施、備用水源、通訊設(shè)備、車輛機械、交通路線的安全檢查與維修，同時對爆破臨時非常溢洪道所需物資進行備料，立足于防大汛、抗大洪、搶大險的準(zhǔn)備。

3）備足備好防汛物料。根據(jù)搶險要求，做好應(yīng)急搶險物資備料工作。管理單位結(jié)合防汛工作已備麻袋9 500條，編織袋6 000條，鐵絲2 t，塊石1 000 m3，砂2 000 m3，機船2只，搶險車3輛。另外與糧食局號定麻袋20 000條，與臨朐縣編織袋廠號定編織袋20 000條，做到隨用隨有，并在險情出現(xiàn)1 h內(nèi)籌集完畢，運抵搶險現(xiàn)場。

4）加強工程觀測，搞好洪水預(yù)報和調(diào)度。汛期在加強工程觀測、增加觀測次數(shù)的同時，準(zhǔn)備好有關(guān)調(diào)度運用洪水預(yù)報圖表，隨時與有關(guān)部門聯(lián)系，掌握天氣變化情況，做好雨情、水情和工情的測報，保證調(diào)度及時準(zhǔn)確，確保工程安全運行。

5）做好群眾安全轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)備工作。在高水位運行的情況下，應(yīng)做好突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案工作。

（責(zé)任編輯遲明春）

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1009-6159（2016）-04-0015-02

2015-10-28

林立廷（1964—），男，高級工程師