冶源水库加固工程在抗御台风中的作用
2013-08-15林立廷聂继莲冯君萍
林立廷,聂继莲,冯君萍
(临朐县冶源水库管理局,山东 临朐 262605)
冶源水库位于临朐县冶源镇东3 km 的弥河上游,控制流域面积786 km2,总库容1.69亿m3。水库于1958年5月开工兴建,1959年9月基本建成蓄水。水库以下弥河干流流经临朐县、青州市、寿光市、滨海区,入渤海莱州湾,受影响面积1 100 km2,人口120万以上。胶济、益羊、青临3条铁路和济青、荣乌、长深3条高速公路以及国道309 等十几条交通干线均与弥河交汇,水库的安全直接关系到下游人民群众的生命和国家财产的安全,防汛任务十分艰巨。
1 水库除险加固情况
1.1 第一次除险加固
冶源水库建设时,受历史条件限制,施工质量差,存在的问题较多。主坝上游坝坡先后发生过6 次滑坡,副坝坝基渗漏明流达0.35~0.5 m3/s,溢洪道泄流能力严重不足,为此,冶源水库被列为第二批全国重点危险水库。
水库第一次除险加固工程于1997年2月开工建设,至2000年6月完成。主要包括溢洪道石方开挖和边墙基础钢筋混凝土防冲梁保护,主坝上游砂壳翻压和浆砌石护坡,副坝坝基混凝土截渗墙工程等。
1.2 第二次除险加固
2008年,水利部大坝安全管理中心专家组到冶源水库现场核查认为:水库大坝防洪标准不满足规范要求,溢洪闸闸室在地震工况下抗滑稳定安全系数低于规范值,工作闸门及启闭设施已达报废标准,放水洞结构型式不适应抗震、抗裂要求,评定冶源水库大坝为Ⅲ类坝。水库第二次加固工程自2011年2月动工,同年12月完成主体工程建设,包括副坝上游浆砌石护坡,溢洪闸闸室加固,放水洞拆除重建,更换溢洪闸工作闸门等。
冶源水库经过两次除险加固,从根本上消除了枢纽工程安全运行中的隐患,为抗御大暴雨洪水奠定了良好基础。
2 加固工程在抗御台风中的作用
2.1 台风“达维”的形成
第十号热带风暴“达维”于2012-7-30T5:00 在北纬25.5 度,东经145.4 度的太平洋洋面上生成,中心最大风力8 级,最低气压为1 000 hPa。8月1日上午加强为台风,2日晚21:30,在江苏省响水县登陆,登陆时中心最大风力12 级,最低气压975 hPa,于3日凌晨3:00 左右,从山东省的临沂市、潍坊市、滨州市进入莱州湾。中心经过的地区风力7~8 级,阵风10级,并伴随暴雨,部分地区大暴雨。
2.2 台风来临前水库状况
2012-5-1,冶源水库水位137.15 m,相应库容8 810万m3,由于第二次除险加固工程没有进行竣工验收,为确保水库安全度汛,冶源水库管理局报请县、市防汛指挥部办公室同意,于5-2T14:00 开始利用东放水洞发电泄水,7-1 降至135.38 m。
自7-1T6:00 至31T6:00,因冶源水库流域范围内降雨,致使水库水位于7-31T6:00 上涨至136.87 m,经上级批准,管理局开启两孔溢洪闸泄水,至8-3T6:00 库水位降至136.76 m,溢洪闸泄水740万m3。
2.3 台风来临时的应对措施
冶源水库自建成运行以来,已经经历1963年和1974年2 次大洪水考验。这两次大洪水虽然保住了大坝安全,但均使下游河道漫堤、决口,造成重大经济损失。
2012-8-3T1:00~9:00,受台风“达维”的影响,弥河流域内普降大暴雨,市防汛指挥部根据枢纽工程状况、入库洪水流量和河道的行洪能力,统一调度弥河流域的防汛,于11 时下达溢洪闸调洪指令,下泄流量由200 m3/s 逐步加大到800 m3/s,期间入库洪峰流量最高达2 520 m3/s,削减洪峰68%,库水位迅速上涨2 m,达到138.76 m,接近警戒水位138.77 m,该高水位一直持续运行3 h。说明加固后冶源水库的蓄洪、拦洪、调洪作用得到了最大限度地发挥。
冶源水库下游河道设计安全流量1 200 m3/s,通过错峰调节,水库下泄洪水与区间洪水叠加后,临朐县弥河大桥洪峰流量为1 100 m3/s,在河道的正常行洪范围内,没有造成河道的漫堤、管涌、决口。由此证明,溢洪闸下泄流量调度是科学的、合理的,不仅保证了水库枢纽工程的安全运行,而且最大限度地确保了下游两岸国家财产和人民群众的生命安全。
3 经验总结
总结这次冶源水库抗御台风形成的大暴雨洪水经验,除险加固工程的顺利完成是基础,更是关键。1)主坝坝前坡砂壳翻压及坝脚压重工程,提高了坝坡的抗滑稳定安全系数,彻底消除了坝坡由于高水位运行或者库水位剧升剧降造成滑坡的可能性;2)副坝混凝土截渗墙和坝坡浆砌石工程,封闭了坝基和坝体的主要渗漏通道,从根本上解决了坝基和坝体的渗漏问题,避免了由于渗漏造成管涌或坝体塌陷等危及坝体安全运行的现象;3) 放水洞拆除重建工程,将浆砌石竖井和廊道全部改为钢筋混凝土,提高了放水洞的抗震能力和混凝土涵管的抗裂要求,更换了工作闸门,消除了因高水位运行导致涵管破裂而影响坝体安全运行的隐患,确保了放水洞的安全运行和闸门的灵活启闭;4)溢洪闸改建工程,更新了已经超期运行、达到报废状态的溢洪闸闸门及启闭机,开挖加宽了溢洪道的束缩段,增设了溢洪道消力池,提高了水库的防洪标准,为冶源水库“防大汛、抗大洪、抢大险”打下了坚实的基础。
实践证明,水库进行除险加固能够减少上游库区的淹没损失,提高下游河道的安全行洪能力,最大限度地发挥工程的防洪效益、经济效益和社会效益。