渭河宝鸡市区段梯级蓄水工程联合调度经验浅谈
2014-01-23闫建峰李忠厚
闫建峰 李忠厚
(1.宝鸡市渭河拦河闸工程管理处 陕西 宝鸡 721006;2.宝鸡市市政工程建设管理处 陕西 宝鸡 721001)
1 工程简介
1.1 宝鸡市渭河拦河闸工程
位于市区金渭大桥下游350m处,闸址以上流域面积31449.3km2,为开敞式平底闸,闸室总跨度 626m,共 29孔,每孔净宽19m,总净宽551m,闸底板高程579.90m。拦河闸为大(1)型I等建筑物,闸门为桁架平板钢闸门,宽19.92m,高4m,每扇闸门由两台卷扬机控制操作。设计洪水标准为100年一遇,洪峰流量7590m3/s,校核洪水标准为300年一遇,洪峰流量9390m3/s,景观水位583.50m。单孔设计过水流量216.4m3/s,工作桥宽4.5m。拦蓄河水形成140万m2水面,回水长度2.50km,库容238万m3。
1.2 渭河石鼓山一号橡胶坝
位于渭河拦河闸下游1.90km的渭河主河道上,于2007年12月16日建成蓄水,泵房和蓄水池布设在右岸滨河大道南侧。
1.3 渭河石鼓山二号橡胶坝
位于渭河拦河闸下游3.54km的渭河主河道上,距上游石鼓山一号橡胶坝1.70km,于2012年1月13日建成蓄水,泵房和蓄水池布设在右岸堤防外侧(见表1:石鼓山一号、二号橡胶坝工程特性表)。
1.4 宝鸡峡渠首枢纽水库
位于渭河拦河闸工程上游10km处,调节库容3000多万m3。运行方式是:蓄清排浑,汛期控制水位。在汛期(7月~8月)以630m为控制水位,当渭河来水流量超过200m3/s或含沙量超过15%(165kg/m3)时,水库放空冲沙,并维持水库敞泄。
1.5 金陵河橡胶坝
位于金陵河入渭口上游535m处,距离下游拦河闸1.1km,于2005年12月26日建成蓄水,当上游来水流量Q>47m3/s或含沙量S≥10kg/m3时,橡胶坝塌坝正常过流。
1.6 清姜河橡胶坝
位于清姜河入渭口上游142m处,距离下游拦河闸3.3km,于2005年12月26日建成蓄水,当上游来水流量Q>47m3/s或含沙量S≥10kg/m3时,橡胶坝塌坝正常过流(见表2:金陵河、清姜河橡胶坝工程特性表)。
2 调度运行原则与方式
拦河闸工程修建在多泥沙的渭河主河道上,同时受宝鸡峡渠首枢纽水库,金陵河、清姜河橡胶坝工程调蓄及下游石鼓山一、二号橡胶坝蓄水的影响。因此,调度运行一是要符合渭河的水沙特性,以确保防洪安全和延长拦河闸工程的使用寿命;二是要与上下游蓄水工程紧密配合,联合调度,科学蓄泄。
运行方式为统一调度,同步运行,蓄清排浑,主汛期敞泄过流;非主汛期结合宝鸡峡渠首枢纽水库及金陵河、清姜河橡胶坝的调泄流量和含沙量,合理调蓄,科学运行。
3 调度经验
3.1 汛情传递至关重要
宝鸡市渭河拦河闸工程管理处与宝鸡水文局、市防汛办、市气象局、宝鸡峡渠首枢纽建立汛情预警网络。由市水文局负责传递渭河、金陵河、清姜河水、雨、沙情信息;市气象局负责通报中长期天气预报及特殊天气预报;宝鸡峡渠首枢纽负责传递其水库水位、泄水排沙及市区福临堡、十八孔桥退水信息。拦河闸管理处负责将收到的水、雨、沙情信息及时传递至四座橡胶坝管理站。拦河闸管理处综合分析各种情况,如需泄水应将泄水信息提前通报给金台、渭滨、陈仓区防汛办及相关单位,并根据水、雨、沙情信息对四站发布调度指令;四站及时将指令执行情况反馈至拦河闸管理处。汛情预警网络各成员对于信息传递非常重要,必须做到精力集中,消除杂念,各负其责,密切合作,精确无误,绝不能因信息传递失误而造成灾害的发生。
表1 石鼓山一号、二号橡胶坝工程特性表
表2 金陵河、清姜河橡胶坝工程特性表
3.2 果断处置汛情确保安全度汛
渭河上游拓石水文站距宝鸡拦河闸50km,2000m3/s量级洪水传播时间为5小时,拦河闸调度还有反应时间。金陵河县功水文站距市区金陵河入渭口20km,洪水预见期不到2小时。清姜河益门水文站距清姜河入渭口5.4km,洪水预见期不到30分钟。根据报汛先后顺序,从益门水文站测得洪水到信息报给拦河闸最快也要10分钟,10分钟后拦河闸管理处收到汛情,并马上通知下游河道施工单位撤离需要20分钟,就是说清姜河发生洪水,接报半小时后拦河闸必须开闸泄水,这就涉及好多问题:石鼓山二号橡胶坝下游河床内不能有人,如果有游人撤离不及时可能被困在河心岛上。2013年6月20日在渭河金渭湖上游夹心滩垂钓的市民杨建国被洪水冲走事件就是一个典型的案例,在全国产生不良影响。对于汛期不听劝阻在河道钓鱼、游玩的市民,应该组织力量,采取强制措施将人带离上岸,并予以处罚,以此为反面教材,广泛进行宣传教育,引起社会各界重视,只有用重典,才能制止洪水伤人
3.3 防汛值班切莫麻痹大意
拦河闸蓄水9年来险情不断,2010年8月1日宝鸡市区天气晴朗,金渭湖蓄水水位583.40m,闸前水深3.50m,10:00~11:00金陵河上游陈仓区新街及陇县南部突降特大暴雨产生十年一遇洪水,12:40洪水到达县功,流量463m3/s,12:50拦河闸收到首报汛情,县功流量533m3/s,13:00县功水文站报汛洪峰流量540m3/s,14:30洪水到达市区金渭湖,洪水前锋携带大量枯枝树干及垃圾涌入金渭湖,幸亏拦河闸及时开闸泄洪,才避免一场灾难发生。从接到首报汛情到洪水进入金渭湖,只有1小时50分钟,如果反应不及时,将导致垃圾堵塞河道,洪水漫溢堤外造成灾难。拦河闸每次泄水前都要按程序通知下游河道施工单位、沿河各县区防汛办、河道管理站,通知需时20分钟,河道施工单位撤离需要30分钟时间。拦河闸保持景观水位时,开启一孔闸门下泄流量达到216m3/s,按照闸门运行规则,当一孔闸门将闸前水深降到3.00m以下,才可开启第二孔闸门加大下泄量。有时当地天气风和日丽,艳阳高照,也许河流上游某地突降暴雨,洪水会不期而遇。因此必须保证带班领导和值班员24小时在岗,遇到突发汛情才能及时处置。
3.4 科学调度保障梯级蓄水工程安全
根据上游水情信息,若上游水文站报来水含沙量S≥10kg/m3或流量Q>200m3/s时,拦河闸工程与石鼓山一、二号橡胶坝泄水排沙,空库运行,泄水顺序原则为先下游后上游,上游晚于下游依次不少于15分钟。
4 结论
(1)河道梯级蓄水工程景观效果很好,生态效益显而易见,但联合调度难度加大,责任更大。不算金渭湖238万m3库容,4座橡胶坝总库容310万m3,首先要确保市区防洪安全和工程自身运行安全,其次才是景观需要。如果因天灾或人为破坏致使上游坝袋破裂而溃坝,有可能引起下游连锁溃坝的后果,溃坝叠加效应造成的瞬时洪峰,破坏力非常可怕。
(2)拦河闸及4座橡胶坝汛期尽量不要蓄水,需要蓄水时也要控制汛限水位。橡胶坝汛限水位推荐采用低于正常蓄水位1.50m的数值。
(3)洪水来临前,梯级橡胶坝泄空时,为避免下泄流量过大,上下游橡胶坝下泄流量大小基本相同。各橡胶坝塌坝开始时间可分别推后15分钟。严禁大流量集中泄水,避免人工造峰破坏河道、毁坏水工程及影响行洪安全。
(4)遵循先蓄先泄原则,梯级橡胶坝无论是充坝拦蓄还是塌坝泄水,均应按照先下游后上游的次序进行。陕西水利