秦俊平
(山西省汾河水庫管理局,山西 太原 030006)
汾河水庫是山西省境內第一座也是迄今為止最大的一座大型水庫,始建于1958年,1977年進行改、擴建,是一座以防洪、灌溉及城市與工業(yè)供水為主,兼顧發(fā)電、旅游、養(yǎng)殖等綜合效益的大(二)型水利樞紐工程。
大壩為水中填土均質土壩,最大壩高61.4m,壩頂高程1131.4m(大沽高程系),壩頂長1002m,壩頂寬6m,防浪墻高2m,墻頂高程1133.4m。溢洪道位于主壩與右副壩之間,總長575m,凈寬24m,堰型為開敞式實用斷面堰,最大泄量1289m3/s。泄洪排沙洞洞徑8m,總長1196.1m,最大泄量820m3/s。輸水洞位于溢洪道左側,洞徑4m,總長604.35m,最大泄量144m3/s。水電站于輸水洞0+454.34m處引出發(fā)電支洞,洞徑2.2m。為壩后引水式季節(jié)性電站,裝機容量2×6500kW,設計發(fā)電流量29.5m3/s。引黃供水洞由進口段和洞身段組成,進口段總長87.25m,洞身段全長433.0m,洞徑3.0m。汾河水庫洪水過程線如圖1所示。
圖1 汾河水庫設計洪水過程線
防洪調度要結合水庫上游水文測站、雨量站的雨情預報,包括降雨強度、降雨歷時、以及上游來水上漲速度、進庫流量等綜合因素考慮。開啟閘門的順序為:水電站引水、8m泄洪洞、溢洪道、4m輸水洞。在一次來水過程中,閘門一旦開啟,入庫水位不低于1126.00m,閘門開啟度不再降低。
當庫水位在1126~1128m時,由水電站引水和8m泄洪洞限泄,最大限泄流量556.5m3/s。
當庫水位在1128~1129.24m時,由水電站引水、8m泄洪洞敞泄,溢洪道限泄,最大限泄流量1176.6m3/s。
當庫水位在1129.24m~1129.91m時,泄水設施全部敞泄,最大流量1946.34m3/s。
當庫水位達到1128.00m警戒水位時,向省防汛抗旱指揮部和水庫聯(lián)合防汛指揮部總指揮報告;預報仍有降雨時,水庫防汛人員立即進入警戒狀態(tài),進行晝夜巡查,詳細檢查可能出現(xiàn)的險情,同時加強水情觀測,密切監(jiān)視水情變化,做好洪水預報。
當庫水位達到1130.00m緊急水位時,通知下游做好防洪搶避險準備,全部搶險隊伍和搶險物資進入現(xiàn)場,做好搶險準備工作。
當庫水位達到1131.00m危急水位時,通知下游有組織、有計劃的轉移,并根據水庫險情的變化全力抗洪搶險,采取一切有效措施,確保大壩安全,使人民生命財產不受或少受損失。
汾河水庫現(xiàn)狀運行方式,為主汛期7月15日~8月15日,非主汛期為6月1日~7月14日和8月16日~9月30日,汛限水位1126m,正常蓄水位1128m,死水位1 114.5m。
汾河水庫工業(yè)供水最低取水水位為1114.56m,農業(yè)灌溉最低取水水位為1116.27m。
城市生活年供水量0.95億m3,工業(yè)年供水量0.25億m3,供水保證率為95%。
農業(yè)供水灌溉面積為9.97萬hm2,灌溉保證率為50%。
優(yōu)先保證電力工業(yè)供水及城市生活用水,其次保證其他工業(yè)供水,然后保證農業(yè)灌溉供水。
汛期調度以防洪為主,使用防洪調度線(見圖2),按山西省防汛抗旱指揮部下達的調度指令執(zhí)行。
圖2 汾河水庫供水調度曲線圖
汛期在確保水庫大壩安全的情況下,根據預報年來水量選用相應興利調度線運行。
當水庫水位降至綜合利用最低水位1114.50m,來水量小于用水量時,第一保證城市生活和工業(yè)用水,笫二保證灌溉用水。
水庫供水調度應服從水庫防洪調度,服從流域機構安排,服從水庫供水調度線進行供水。
汾河水庫調度運用從實際出發(fā),對預防、減輕、消除洪澇災害以及給水庫和水庫下游地區(qū)造成重大損失等方面,充分發(fā)揮了水庫功能和效益,仍存在進一步討論完善的空間。
水庫的興建和運行,不可避免的會對河流上下游水質、流量、流速、水溫、含氧量等造成一定影響,特別是下游河段減脫水,對下游生態(tài)系統(tǒng)有巨大的負面影響,因此如何建立水庫調度方式與生態(tài)功能目標之間的關系,如何對水庫調度的生態(tài)效益進行量化,進而設定生態(tài)管理目標,是我們必須今后考慮和面對的問題。
為保障下游河段的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和生物多樣性,實現(xiàn)生態(tài)管理目標,需要進一步研究并采取配套的工程設施和技術措施,如設置小型水電機組,滿足河道生態(tài)泄水量要求,設置分層泄水口,滿足下游河流水溫要求等。
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