新疆乌鲁瓦提水利枢纽工程防洪抢险的探讨

2016-03-10庞文革

地下水 2016年6期

关键词：入库防洪洪水

庞文革

(新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局，新疆乌鲁瓦提 848000)

新疆乌鲁瓦提水利枢纽工程防洪抢险的探讨

庞文革

(新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局，新疆乌鲁瓦提 848000)

本文阐述了乌鲁瓦提水利枢纽的抢险方案，针对因突发事件导致水库面临重大险情威胁，影响水库大坝以及下游人民生命财产安全进行了研究，为各级防汛指挥机构实施指挥决策和防洪调度、抢险救灾提供科学依据,增强防汛工作的针对性和预见性。

沉；水

为了提高乌鲁瓦提水利枢纽工程应对突发事件的能力，减轻各种突发事件引起的洪涝灾害，力保乌鲁瓦提水利枢纽工程大坝安全，维护人民生命和财产安全，使各级防洪应急指挥机构能在灾害发生前或突发灾害的第一时间快速实施决策，对防洪抢险进行研究有重大意义。

喀拉喀什河发源于喀喇昆仑山，流域位于青藏高原西缘，喀喇昆仑山和中昆仑西段北麓，地势大体为由南向北倾斜，全流域地形地貌可分为山岳区、丘陵倾斜平原区、平原区。乌鲁瓦提水利枢纽工程位于和田河西支流喀拉喀什河中游河段出山口处,坝址以上河道长509 km，集水面积19 983 km2，占流域面积的90%。

1 水文气象

(1)气候特点：喀拉喀什河流域处于亚欧大陆腹地，南依寒冷干燥的藏北高原，北俯极其干旱的塔克拉玛干大沙漠，距世界各大洋水域极其遥远，降水稀少，气候干燥是本区最主要的气候特征；

(2)气温：乌鲁瓦提站多年平均气温10.8℃，气温年内变化明显，最高气温出现在7月，最低气温出现在1月；

(3)降水量：乌鲁瓦提站多年平均降水量为78.4 mm，降水量由西向东逐渐减少，年内分配十分不均，降水量集中于春、夏两季，占全年降水量的80%，连续最大四个月降水量出现在5-8月，占全年降水量的65%～70%；

(4)水文特点：本流域河流径流，来源于喀喇昆仑山和昆仑山山区的降水，并以冰川和永久积雪融水、季节积雪融水、降雨和地下水的形式补给河流。在乌鲁瓦提水文站多年平均(1957—2000年)年径流量21.38亿 m3，多年平均流量67.8 m3/s,多年平均含沙量2.26 kg/m3，最大流量1 410 m3/s(1999年8月3日，数据经插补展延)，最小流量2.61 m3/s(1987年)。径流量年内季节分配很不均匀，春季(3-5月)水量约占年径流量的10%，夏季(6—8月)水量约占年径流量的72.3%。河道径流组成：冰川融水占55.1%，雨水占7%，季节积雪融水占14.1%，地下水占23.8%。河流洪水主要有融雪、暴雨和混合型洪水。

2 工程基本情况

乌鲁瓦提水利枢纽位于新疆南部和田县境内，是一座具有灌溉、防洪、发电、生态保护等综合效益的大(二)型水利枢纽工程。

2.1 溢洪道

溢洪道全长573.85 m，由引渠段、控制段、泄槽段和挑流鼻坎段组成。最大泄量为1 850 m3/s，最大流速为35 m/s，堰顶高程为1 951.20 m，堰顶宽16 m。

2.2 泄洪排沙洞

泄洪排沙洞全长876.5 m，进水口底板高程为1 885.00 m，出水口底板高程为1 853.80 m，最大泄量为1 130 m3/s，最大流速36 m/s。

2.3 冲沙洞

冲沙洞全长811 m，由进水塔、有压洞段、工作闸井段、无压洞段、出口明渠段、交通洞等部分组成，进水口底板高程为1 894.00 m，出水口底板高程为1 879.56 m，最大泄量为123 m3/s，最大流速14.36 m/s。

2.4 发电引水洞

发电引水洞全长457.2 m，由引渠段、进水塔、低压平洞段、竖井段、高压平洞段以及压力钢管段组成，进水口底板高程为1905.00 m，出口底板高程为1 850.83 m，最大泄量为90 m3/s,最大流速4.58 m/s。

3 抢险调度

3.1 水库抢险调度方案

为了保证水库度汛安全要求水库将常遇洪水(20 a一遇洪水)的洪峰流量削减到500 m3/s以内；将50 a一遇洪水的洪峰流量1 510 m3/s削减到下游河道安全泄量890 m3/s以内；对100 a一遇洪水，溢洪道限泄400 m3/s。汛期结束前(8月20日左右)水库的蓄水位不超过汛限水位1 959.50 m，综合分析以上各因素，具体的洪水调度方式如下：

(1)每年6月、7月洪水来临时，若入库洪水洪峰流量小于1 270 m3/s(20 a一遇洪水)，为满足下游防洪要求，将下游流量控制在500 m3/s以内。洪水退水时将库水位降至1 924.00 m(水库死水位)至1 959.50 m(汛限水位)区间运行；若入库洪水洪峰流量大于1 270 m3/s(20 a一遇洪水)，即来水已超过常遇洪水，则下泄流量控制在下游河道安全泄量890 m3/s以内。洪水退水时应将库水位降至1 924.00 m(水库死水位)至1 959.50 m(汛限水位)区间运行。

(2)进入8月，若起调水位低于1 959.50 m(汛限水位)，入库洪水洪峰流量小于1 270 m3/s(20 a一遇洪水)，为保障下游安全，将下泄流量控制在500 m3/s以内。8月20日以前洪水退水时水位降至1 959.50 m(汛限水位)以下，8月20日以后，洪水退水时水位可以突破1 959.50 m(汛限水位)，水库开始蓄水。若入库洪水洪峰流量大于1 270 m3/s或水库水位已达汛限水位1 959.50 m，即来水已超过常遇洪水，则下泄流量控制在下游河道安全泄量890 m3/s以内。

(3)随着入库洪水流量的增加，水库水位将逐渐上升，在库水位未超过1 962.25 m(防洪高水位)时，为保下游防洪安全，下泄流量应控制为下游河道安全泄量890 m3/s。同时为保障水库度汛安全，洪水退水时应将库水位降至汛限水位1 959.50 m，并维持该水位不变。

(4)若水库水位超过了1 962.25 m(防洪高水位)或来水洪峰流量大于1 510 m3/s时，表明入库洪水已超过了50 a一遇洪水的标准，此时下泄流量不受下游河道安全泄量的限制，泄洪排沙洞、冲沙洞敞泄，溢洪道控制最大下泄量不超过400 m3/s。为保障水库度汛安全，洪水退水时应将库水位降至汛限水位1 959.50 m，并维持该水位不变。

(5)若水库水位超过1 962.65 m(设计洪水位)或来水洪峰流量大于1 690 m3/s时，表明入库洪水已超过了100 a一遇的洪水标准，此时保证大坝等枢纽主要建筑物的安全是第一位的任务。在这种情况下，溢洪道、泄洪排沙洞、冲沙洞均敞泄。为保障水库度汛安全，洪水退水时库水位降至汛限水位1 959.50 m，并维持该水位不变。

3.2 水库调度权限、执行部门

水库防洪调度严格按水利厅批复的《乌鲁瓦提水利枢纽工程防洪度汛计划》的要求执行，由乌鲁瓦提建管局防洪领导小组具体负责实施。因喀拉喀什河没有洪水中长期预报，不具备洪水预泄条件。下泄流量小于500 m3/s时，由水管处申请并履行审批手续后，建管局领导下达调度指令。下泄流量大于500 m3/s小于890 m3/s时，由水管处申请并履行审批手续后，建管局领导下达调度指令。下泄流量大于890 m3/s时，由水管处申请并履行审批手续后，经建管局领导请示上级防汛指挥部后下达调度指令。建管局调度执行部门：水利工程管理处

4 抢险措施

4.1 工程应急抢险原则

根据乌鲁瓦提水利枢纽工程设计等级标准及自然地理情况，确定乌鲁瓦提水利枢纽工程的抢险原则是“以防为主，防重于抢”。

4.2 塌坑险情的抢险措施

在保证泄水建筑物泄水安全的前提下，以最快速度将库水位降至塌坑危险的水位以下，同时将迅速组织人员、机械、车辆就近取沙土将塌坑填补，有条件的情况下还要夯实，使其坝体总体受力均匀，保证工程应急安全运行，待水位降至安全水位后，再对塌坑及由此引起的其它险情作全面处理，保证工程安全。当塌坑蔓延破坏的趋势逐渐加大，并得不到有效控制，有可能导致溃坝时，要及时通知相关部门做好人员疏散工作。

4.3 滑坡险情的抢险措施

及时疏散、撤离处于滑坡危及范围内的人员设施，估算滑坡体的体积和危险程度，在保证工程安全的前提下加大下泄流量，将水位降至滑坡体滑入库中后的安全水位，防止滑坡体入库后涌浪漫坝。如果滑坡体一旦阻塞河道，形成新坝时，立即采用爆破、开挖等方式进行疏导，保证河道流水畅通，对仍处于活动的滑坡及时组织专家踏勘，进行除险处理。对超出人力处理范围的大面积、大体积滑坡，我局将通知下游相关部门迅速组织人员撤离至安全地带。

4.4 裂缝险情的抢险措施

大坝面板产生裂缝时，首先要开启泄洪通道，迅速将水位下降至安全区域，同时还要对产生的裂缝进行表面封堵处理，尽量让水不渗进裂缝，避免坝体饱和产生溃坝。当水位降至安全水位后，再对面板裂缝作全面处理。

4.5 泄洪时溢洪道、泄洪排沙洞、冲沙洞闸门故障危急抢险措施

根据闸门运行管理规程，闸门故障可分为：(1)失去动力电源：发生此类故障时，紧急启动备用电源，确保电源电压、电流、相序等参数符合要求。(2)电气控制回路故障：由专业技术人员查明故障原因，及时修理或更换。(3)机械传动部位故障：由专业技术人员查明故障原因，及时进行处理或更换。

4.6 超标准洪水应急抢险措施

若发生超标准洪水时，必须采取以下应急措施：(1)加强对大坝的巡视检查。(2)利用泄水建筑物泄洪，以降低库水位。(3)采取临时应急措施加高坝顶。