河南水库大坝管理运用的实践与探索
2013-08-15茹新宇河南省水利厅
□茹新宇(河南省水利厅)
1 河南省水库建设概况
河南省有着悠久的筑坝历史。据史料记载,河南修建水库(陂塘)始于西汉(公元前202年至公元9年),当时在汝南建有鸿隙陂,成帝时废毁,东汉建武年间修复,灌田数千顷。在中国水利史上占有一定位置。西汉元帝时,在泌阳县唐河支流上修建马人陂,为拦河低坝蓄水工程,灌溉面积1867 hm2。但随着时代变迁,这些仅有的大坝已不复存在。新中国成立后,河南省进入水库大坝建设大发展时期,先后建成了一大批水库大坝工程。1951年建设的石漫滩水库被称为“淮河第一坝”;1957年建设的三门峡水库大坝,是新中国成立后在黄河上开工建设的第一个大型水利工程,为我国随后建设的丹江口、小浪底、葛洲坝、三峡等大型水利工程积累了宝贵的大坝建筑经验。其中,1991年在河南省开工建设的黄河小浪底大坝工程,坝高160 m,是目前中国已建的最高土质心墙堆石坝,代表了世界先进筑坝技术和水平。
截至2010年底,河南省境内已建成各类水库2361座。其中,大型24座、中型108座、小型2229座,总控制流域面积4.3万km2,总库容352亿m3,保护耕地75.3万hm2,直接保护人口1000余万人。河南省大坝坝型多为土石坝,共有2227座,另有重力坝77座、拱坝57座。全省坝高30m以上水库176座,50 m以上的30座,70 m以上16座,100 m以上水库7座。
2 河南水库大坝工程的显著成效
新中国成立以来,特别是改革开放30多年来,河南在大坝设计、施工、管理等方面取得了突出成就,一大批兼具防洪、发电、灌溉等多种功能的大中小型水库,在保障防洪安全、供水安全、粮食安全、生态安全和能源安全等方面发挥了重要作用,为促进经济发展、社会稳定和人民安居乐业做出了突出贡献。
2.1 防洪减灾功能
河南历史上水旱灾害频发。据公元14世纪至19世纪的600年史料统计,河南省大约是5-6年一次大旱,4-5年一次大水,60年左右发生一次特大干旱和特大洪水。建国以来,我国1975年8月发生的震惊世界的“75.8”特大洪水就在河南。当时,受3号台风的影响,河南省豫西南地区连降暴雨和特大暴雨。暴雨历时5 d,暴雨中心5 d,总雨量达1631.1 mm,雨量强度之大为中国大陆有记录以来的首位,其中林庄雨量站6 h,雨量830.1 mm,为世界最大实测记录。这次特大暴雨洪水造成板桥、石漫滩2座大型,竹沟、田岗2座中型及58座小型水库相继垮坝。受灾人口1015.5万人,受灾面积118.7万hm2,死亡2.6万人。
近些年来,全球气候变暖,极端天气多发,暴雨引起的山洪灾害更加频繁。在目前的科技水平和国情下,以水库大坝、河道堤防、蓄滞洪区组成的工程措施以及其它非工程措施组成的防洪体系,是保证防洪安全的主要手段,其中具有较大调蓄能力的水库大坝起到了举足轻重的作用。河南省水库大坝数量较多,且位置重要。据统计,仅位于县城等重要城镇以上大坝就有550余座,大多数水库大坝下游有村庄、居住人口,人口多、密度大,一旦遭遇垮坝事件,造成的损失不可估量。据统计,在2000年以来的11年中,河南省先后有效防御中等以上洪水35次,其中,大洪水18次,流域性大洪水7次。因此,水库大坝已成为保证社会安全、保障经济社会发展的重要基础设施。如在防御2007年淮河流域性大洪水过程中,河南省采取了水库与滞洪区联合调度运用,使水库的拦蓄洪水功能得到了充分的发挥。河南省淮河流域的13座大型水库汛期累计拦蓄洪水22.5亿m3,减免农田受灾面积110万hm2,减免受灾人口243万人,减免城市、县城进水13座,减免重要交通设施被淹20多处(座),防洪减灾效益超过40亿元。
2.2 水资源优化配置功能
一是保障了工业、城镇供水。据统计,2001年河南全省工业用水量为30.1亿m3,城镇生活供水量11.8亿m3;2010年工业用水量增加到55.6亿m3,城镇生活供水量增加到17.96亿m3。水库供水量分别增加了25.5亿和6.2亿m3。10年间,全省大型水库供水效益翻了两番。二是保障了农业灌溉供水。河南是中国第一人口大省、第一农业大省和粮食生产大省,是中国的粮仓。近年来,河南粮食连续突破千亿斤,连续11年稳居全国首位。河南省以占全国1.5%的水资源养育着占全国7.6%的人口,生产着全国1/10的粮食,星罗棋布的水库工程在保障粮食稳产增产方面发挥着不可替代的重要作用。据统计,全省由水库提供灌溉水源的耕地约占总灌溉面积的1/3,水库供水灌溉在近些年来的抗旱夺丰收中得到极大提升。2008年冬至2009年春,河南遭遇新中国成立以来最严重的旱情,干旱持续时间之长、范围之广、程度之重均为历史罕见。近110d内有效降水<15 mm,全省小麦受旱面积高达366.7万hm2。河南省相继启动了抗旱Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级应急响应。在抗旱中,全省共调水、引水、放水、抽水42.2亿m3。三是保障了生态环境供水。黄河之滨的三门峡库区,面积2万hm2,已成为河南黄河湿地国家级自然保护区的重要组成部分,湿地的白天鹅每年冬天从遥远的西伯利亚长途跋涉到这里越冬,白天鹅的数量,也由20世纪90年代的几十只,逐渐增加到上万只。据2010年河南省林业生态效益统计,全省共有湿地面积67.0万hm2,其中通过水库调节作用而形成的占70%以上,湿地生态效益价值达914亿元。在生态旅游方面,全省130多座大中型水库中,已有23个国家级水利风景区,还有近50座水库正在创建水利风景区。水库蓄水的调节作用,为人与自然和谐相处创造了良好条件。
3 大坝工程管理的实践与探索
3.1 实施除险加固,筑牢安全根基
河南省大部分水库大坝工程建设于20世纪70年代以前,实施水库除险加固,消除大坝安全隐患,可尽快恢复水库功能,有效延续大坝寿命,保障防洪安全、供水安全和生态安全。2000年以前,河南省以地方财政为主先后投资3亿多元,对13座防洪标准较低的大中型水库进行完建和除险加固,增加库容4.5亿m3。“十·五、十一·五”期间,在中央政府的大力支持下,河南省投资71亿元,对655座大中小型病险水库进行了除险加固。“十二·五”期间,中央政府和地方财政计划再投入32亿元,对其余的1700余座小(2)型病险水库实施除险加固。通过除险加固,为水库的安全运用和综合效益发挥打下了良好基础。
3.2 完善管理机制,强化队伍建设
按照大坝管理“有机构、有人员、有经费”的原则,2005-2008年,河南省实施完成了水管体制改革。这是河南省历史上加强水利工程管理而实施的一项重大政策性举措。通过改革,河南省大中型水库管理体制基本理顺,人员及经费基本落实,已初步建立起符合社会主义市场经济的管理体制和运行机制,为大坝工程的科学管理和良性运行提供了有力保障。
3.3 注重科技应用,提升监控能力
近几年来,河南省注重新工艺、新材料和新技术的应用,不断完善大坝工程设施,在大坝技术管理方面取得了巨大成效。雨量遥测、远程控制、洪水预报和调度决策系统在大坝管理中的实施与运用,使河南省每一个重要水库,一旦出现汛情,可及时做出预报预警,及时启动应急预案,及时进行防范部署、科学调度。
3.4 着力制度建设,实行规范管理
上世纪80年代以后,河南省已经形成了“以河南省《水库大坝安全管理条例》实施细则”为依据的规范管理体系,并从90年代开始,在全省大中型水库实行了大坝工程管理考核制度,其中,石漫滩水库管理局被评为国家一级管理单位,在全省起到了示范带动作用。今后一个时期,河南省还将进一步完善大坝法律法规和技术标准体系建设,不断推进大坝工程管理单位考核、注册登记、安全鉴定和降等报废等工作,使水库大坝管理工作有章可循,高效运转。