泄洪洞一洞多用弊端的分析

2015-03-25马骑龙曹桂芬

东北水利水电 2015年8期

马骑龙，曹桂芬

（辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳111000）

1 工程概况

汤河水库位于辽宁省辽阳市是一座以防洪、工业及城市生活供水为主,兼顾灌溉、养鱼、发电等综合利用的大（2）型水利枢纽工程，于1969年建成。主要枢纽建筑物为土坝、泄洪道、溢洪道、水电站、引水建筑物、取水建筑物。汤河水库总库容为7.07亿m3，其中调洪库容3.68亿m3，兴利库容3.59亿m3。供水保证率为95%，农业灌溉不加保证率控制。大坝为粘土斜墙砂壳坝，坝高48.5m，坝长455m，坝顶宽6m。

水库溢洪道建于右岸，为开敞式，堰顶高程101.3m，设有2扇宽12、高9.2m的弧型钢闸门，最大泄流量2465m3/s。

泄洪洞承担泄洪、供水、发电、灌溉等多项任务，位于左岸，为圆形压力隧洞，洞直径为4.5m，洞长为211.1m，最大泄洪能力为249m3/s，进口设1孔3.2m×4.5m平板检修闸门，出口设1孔3.2m×4.5m弧形工作闸门。

水电站位于泄洪洞出口右岸，于1983年建成。由泄洪洞109m处分岔端接出直径为2.5m的引水洞，之后分别以直径为1.75m和0.8m的管道导流，通过大小机组发电后经电站尾水渠进入泄洪道。总装机容量为3450kW·h。

引水建筑物包括引兰入汤工程、引细入汤工程。引兰入汤工程于1998年建成，取水头部位于辽阳县甜水乡谢家堡子村下游500m的太子河一级支流兰河干流上，经由6.15km的引水隧洞，将水引至辽阳县河栏镇张家村汇入汤河水库，设计引水能力为7m3/s，设计多年平均引水量为1830万m3。

引细入汤工程于2007年建成，该工程是将本溪市境内的细河水经由15.43km的引水隧洞，引入辽阳市的兰河，再经引兰入汤工程引入汤河水库，最大过流量为6m3/s，平均每年可给鞍山市增加供水量5480万m3。

取水建筑物包括辽阳市取水口、鞍山市取水口、辽阳石油化纤总厂取水口（简称辽化取水口）及鞍钢冶金矿山公司弓长岭铁矿选矿厂取水口（简称弓矿取水口）。其中辽阳市取水口、弓矿取水口分别建在泄洪洞分岔端及其尾水渠下游，所以泄洪洞肩负着辽阳市及弓矿供水任务。各取水口修建历史如下：

1.1 弓矿取水口

弓矿取水口位于汤河水库泄洪洞尾水渠左岸，在泄洪道下游350t。该取水口用水在正常情况下靠电站发电放水就可以满足，如果电站停机，将开启泄洪洞出口闸门，以满足弓矿取水需求。该项工程于1975年7月投入生产运行，日引水量为5万t。

1.2 辽化取水口

辽化取水口位于泄洪洞进口西南左侧陡崖处，直接从汤河水库库内取水，1979年9月正式取水，日引水量为10万t。

1.3 辽阳取水口

辽阳取水口在泄洪洞185m处接引，交角为45°，全长77m，洞径1.8m，圆型压力隧洞，钢筋混凝土衬砌，1988年12月正式引水，日引水量15万t。

1.4 鞍山取水口

鞍山取水口位于辽化取水口西北侧80m处，直接从汤河水库库内取水，1993年6月正式引水，日引水量为20万t。

2 一洞多用的弊端

由于泄洪洞承担泄洪、供水、发电、灌溉等多项任务，运行多年，电站机电设备需要检修更换、泄洪洞及进出口闸门需要养护维修，受泄洪洞供水任务制约，解决这些问题成为非常困难的事。

2.1 电站大机组蝶阀改造

汤河电站自1983年发电以来，大机组蝶阀多次出现故障，但由于受辽阳市供水的限制，一直带病运行，在2006年4月终于不能工作，致使大机组无法开机发电，因此决定对蝶阀进行技术改造。由于蝶阀改造需要在无水的情况下进行，而辽阳市民只能短时间停水、弓矿不能停工，这就需要在有压隧洞内（电站的分叉处）修建围堰，弓矿引水量适当减量，并且修建及拆除围堰、蝶阀改造均事先拟定方案、周密布署以便蝶阀改造工作及时有效地完成，保证辽阳市民的供水。

2.2 泄洪洞及进、出口闸门养护维修亟待解决

自1969年12月汤河水库建成投入运行以来，一直未对泄洪洞及进、出口闸门进行养护维修。2006年借蝶阀检修停水之机，对泄洪洞进行了一次全面检查。进口闸门两侧的水封出现漏水情况。出口闸门底坎及边道板锈蚀严重，边道板出现一定程度的变形，水封关闭不严，出现一定程度的漏水。实施泄洪洞维修及进、出口闸门维修、改造，需要在泄洪洞无水的情况下施工作业，其间，将停止向辽阳市、弓矿供水，辽阳市大部分市民将面临水荒、辽阳市大部分企业及弓矿将面临停产，造成的社会影响、经济损失相当巨大。由于工业和城市生活供水保证率高，受供水任务限制，泄洪洞养护维修工作一直无法进行。2007年汤河水库大坝安全鉴定为三类坝，其中泄洪洞出口闸门锈蚀，闸门面板厚度不足，强度与刚度不满足要求；出口闸门启闭机启闭不畅；拦污栅底层淤积无法启闭，上层拦污栅变形，无启闭设备；检修闸门左右两侧导轮锈蚀，面板厚度不足；电气设施老化，供电保证率差。因此对泄洪洞维修、对引水设施进行改造，解决泄洪洞一洞多用相互干扰问题，提高泄洪洞供水保证率势在必行。

3 解决办法

2011年11月9 日，汤河水库除险加固工程正式开工建设，其中一项重要内容是泄洪洞的进、出闸门及启闭机重新更换。泄洪洞必须落闸停水，在这之前须完成对辽阳取水口、弓矿取水口的改造建设。具体方案为：从辽化取水压力钢管适当位置,接引一压力钢管与辽阳取水口1号阀后压力钢管连接，实现由辽化取水口向辽阳市供水，并在此处接引另一压力钢管与弓矿取水口对接，实现对弓矿供水。这样辽化取水口就责任重大，如果出现问题怎么办呢？原辽阳、弓矿的取水方式仍然保留，若辽化取水口出现问题，可由原辽阳取水口进行供水。也就是说辽阳、辽化、弓矿都有两种取水方式，提高了供水保证率。