好汉泊水库大坝安全运行管理对策分析

2017-06-06陈嘉熺

黑龙江水利科技 2017年3期

关键词：孔底好汉库容

陈嘉熺

(黑龙江省防汛抗旱保障中心，哈尔滨 150001)

决策思考

好汉泊水库大坝安全运行管理对策分析

陈嘉熺

(黑龙江省防汛抗旱保障中心，哈尔滨 150001)

好汉泊水库是1996年第3届亚洲冬运会和2009年第24届世界大学生运动会的水源地，大坝高度25.5m，长度272m。好汉泊水库地处世界著名旅游景区—亚布力滑雪旅游区内，好汉泊水库的安全运行管理直接事关世界滑雪旅游圣地和下游村屯人民生命财产的安全。为确保大坝安全，文章分析研究了好汉泊水库大坝日常运行管理的对策。

好汉泊水库；大坝；运行管理；对策

1 水源工程概况

1.1 工程位置及自然地理

亚布力滑雪旅游区水源工程的水源保障主要是好汉泊水库。好汉泊水库位于蚂蚁河上游左岸一级支流黄泥河的左岸支流青顶子沟的小支流好汉沟上，好汉沟长为4.5km，沟道平均比降为47‰，属于山区性河流。坝址在尚志市亚布力镇西南25km处，为已建的小(1)型水库工程。

该流域地处中温带季风气候区，夏季短而湿热，冬季漫长而严寒。水汽来源主要为太平洋供给，降雨受地形抬升影响较大，自上游向下游递减，流域内降雨分布差别较大。好汉泊水库位于蚂蚁河的支流黄泥河的上游，冬季雪大，夏季多雨，多年平均年降水量740mm左右(一面坡站)，降雨量主要集中在7—8月份，春季枯水期降雨量仅为年降水量的5%，冬季枯水期径流几乎为零。多年平均气温在2.3℃左右。

1.2 工程规模及主要建筑物

好汉泊水库是以冬奥会生活用水、大冬会造雪供水为主，兼顾旅游、改善环境的综合利用小(1)型水库。好汉泊水库总供水量80万m3,供水保证率：P=95%。好汉泊水库属Ⅳ等工程，设计标准为30a一遇洪水，校核标准为300a一遇洪水。

水库规模为校核洪水位398.17m，校核总库容332.2万m3，正常蓄水位396.50m，相应库容281.8万m3，调节库容276万m3，占总库容的83%；死水位377.5m，相应库容5.8万m3，占总库容的1.7%。

好汉泊水库由拦河坝、溢洪道、供水隧洞组成。坝顶高程加高至399.20m，上游坝坡386.10m高程以下仍按原坝坡坡比1∶2.75，386.10m高程处利用原坝顶路面布置2.00m宽马道，马道以上新筑坝坡坡比1∶2.5，采用预制混凝土板护坡，下游坝坡坡比1∶2.25，采用碎石护坡，坝顶宽5m，设沥青路面。最大坝高26.70m，坝长286m。坝体采用垂直铺设复合土工膜，防渗膜两侧设2m宽风化砂保护层，成为坝体防渗设施。坝基采用40cm厚塑性混凝土防渗墙，截断坝基级配不良砾石透水层。

侧槽式溢洪道布置在右坝端，侧槽段位于溢洪道起始段0+000-0+010.5，堰型为实用溢流堰，堰顶高程396.50m，堰长10.50m，底宽0.50m-4.60m，两侧边坡为1∶0.5，堰体为坐落在强风化基岩上的钢筋混凝土结构，侧槽底部及右侧边坡护砌为30cm厚的贴坡混凝土。消力池采用底流消能方式，消力池长20.50m，净宽4.60，池深1.50m。尾水渠长38m，渠底净宽5m，两侧边坡为1∶2.0，消力池后设置10m长、30cm厚钢筋石笼护底，其后底坡及两侧边坡为30cm厚的干砌石护砌。

供水隧洞布置在大坝右岸溢洪道右侧山体中，由岸塔式取水口、供水隧洞、阀门控制室三部分组成。取水口位于大坝右侧坝脚上游约40m处，长15.4m，宽11.5m，隧洞进口底板高程375.50m。取水口分二层取水，设二道二孔拦污栅和二孔二层工作门，操作平台高程399.00m。供水隧洞洞径为1.8m，圆形断面；隧洞纵坡i=5.2/1000，全长1923m，供水隧洞出口与阀门控制室相接。

1.3 工程效益

随着该地区社会经济的发展，对水的需求量不断增大。好汉泊水库供水工程建成后，年供水量80×104m3。

通过实施供水工程，不仅能够满足滑雪场人工造雪、运动员和工作人员的生活用水需要，还可以改善河道环境，为旅游增加一道靓丽的景观。对促进我国冬季体育运动事业的发展，技术水平的提高、地区经济发展、增强民族团结，具有重大的经济效益和社会效益，为全区域人口、资源、环境可持续协调发展创造良好的条件。

2 水库水位监测及运行

2.1 好汉泊水库特性

1)校核洪水位：398.17m，总库容：332.2万m3。

2)设计洪水位：397.54m。

3)正常蓄水位：396.5m，兴利库容：275.95万m3。

4)死水位：377.5m，死库容：5.8万m3。

2.2 水库水位监测

2.2.1 量水尺观测

水库水位量水尺位于岸塔式取水口下方，测量范围377.5-397.5m。

2.2.2 观测孔观测

好汉泊水库水位观测孔共有7个，从上游方向，沿大坝右侧依次向左排列。1号观测孔底高程377.0m，2号观测孔底高程375.0m，3号观测孔底高程378.9m，4号观测孔底高程378.9m，5号观测孔底高程378.9m，6号观测孔底高程380.0m，7号观测孔底高程375.0m。

观测孔计算方法：观测孔底高程h0+观测孔内实测水深h=该观测孔对应水位H。(例如，1号观测孔底高程为377.0，该孔内实测水深为10m，则1号观测孔对应观测水位为377.0+10m=387.0m。)

2.2.3 好汉泊水库库容曲线表

表1 好汉泊水库库容曲线表

2.3 水库正常及非正常运行

2.3.1 日常调度运行水位控制

好汉泊水库流域面积约为8.76km2，年供水量80万m3。保证年供水需要的情况下，考虑该流域内局地暴雨量可能为200mm/d，日常的水库运行水位应控制在392.65m以下。

2.3.2 参照有关技术规范，进行溃坝洪水计算

溃坝流量计算：该水库坝前最大水深12.5m，坝长271.6m，如遇特大暴雨和洪水可能溃坝要求计算溃坝最大流量Qmax及相应的洪水位m。(计算过程略)成果见下表。

表2 溃坝流量计算成果表

2.4 影响范围内有关情况

2.4.1 确定影响范围内人口、财产等社会经济情况

水库下游影响范围内的人口1200人，房屋16680m2，大牲畜550头(匹)、拖拉机50台、耕地587hm2，固定资产3000万元。

2.4.2 下游河道安全泄量

确定影响范围内工程防洪标准、下游河道安全泄量为0.8m3/s。

3 大坝渗流监测管理

3.1 大坝渗流监测

大坝渗流量监测主要通过溢洪道尾部的三角量水堰计算得出，流量水堰曲线见表3。

渗流公式：

(1)

式中：θ=90°,1.570796π；Ce为流量系数，Ce=0.5825(此处需查表)；P= 0.3m，h/P=0.336167；he为有效堰顶水头，he=h+Kh=0.10085；B=1m，P/B=0.7；h为实测堰顶水头；h=0.1m；Kh为水头修正值，当θ=90°时，Kh=0.00085。

表3 流量水深曲线

3.2 好汉泊水库日渗漏损失计算量

表4 水库日渗漏损失计算量

注：按初步设计每日渗漏9mm计算

3.3 好汉泊水库重点监测部位

重点监测部位主要集中于除险加固之前的险工弱段：

1)右岸岸坡脚出流，具体位置是右坝头弧形岸坡坡脚。

2)右坝肩及坝坡下渗流出流。渗水从岸坡与土坝结合部渗出，分岸坡脚和坝坡两股细流，向西流动，最后溢流至坝右侧消力池有墙角外汇合，流入原河道。

3)导流洞出流，这股渗流由导流洞和输水管间封堵混凝土的缝隙渗出，左坝坡脚有少量渗水。

4)水库数位至383.58m时，发现坝后局部低洼处及消力池右侧边墙有渗水流出。

5)水库水位达390.5m时，溢洪道自左边墙，高程约为390.0m处出现渗水点。同月当水库水位为392m时，发现左坝肩下游侧出现散浸现象。

4 大坝运行管理对策

4.1 好汉泊水库实行分级管理

好汉泊水库日常管理工作，由省亚布力水源工程管理处水库管理工作小组负责。小组组长为管理处处长，副组长为管理处工程科科长，另有组员若干。

工作小组分工：

1)组长：全面负责水库日常及防汛工作；重大决策的指挥；向尚志市、省水利厅、省政府请示汇报，传达上级命令。

2)副组长：协助组长处理水库日常及防汛工作；监督各组员工作落实情况；协调组员之间工作分配；负责分工内的工作安排。

3)组员：负责工作组所分配的工作，定期向工作组进行汇报。

4.2 落实水库岗位责任制

1)1号岗大坝巡护员负责水库、玉足湖及荷花池巡查，好汉泊水库水位巡查记录，观测渗漏量、雨情、闸阀室运行。负责好汉泊水库闸门启闭养护、闸阀室阀门开启、养护、卫生清理工作和全处泵站、管线维修养护工作。负责网球场中线以西至滑雪场及葡萄园周边环境卫生、除草(负责打草机修理养护)、清雪工作。负责铲车运行养护工作，分担区内的防火防盗工作，完成领导交办的其它工作。

2)2号岗泵站运行员负责冬季供水运行、泵站维护、卫生清理，负责供暖设备运行、车库安全、卫生及车辆清洗工作和全处泵站、管线维修养护工作。负责网球场中线以东至玉足湖及习拳台周边环境卫生、除草(负责打草机修理养护)、清雪工作。负责分担区内的防火防盗工作，完成领导交办的其它工作。

3)3号岗报讯记录员负责报讯及一号岗巡查后的记录工作(玉足湖、荷花池巡查、好汉泊水库水位巡查、观测渗漏量、雨情、闸阀室运行)；负责好汉泊水库相关档案管理工作；负责综合楼内全部卫生；负责职工餐；负责综合楼内的防火防盗工作，完成领导交办的其它工作。

4.3 落实水库值班制度

4.3.1 水库日常值班制度

1)每日在坝区进行巡视，严禁游客、附近居民到水库游泳、捕捞鱼或其他危害其自身及大坝安全的活动。

2)定期对曾出现渗漏点的部分进行检查，记录量水堰的相关数据。

3)定期记录水库水位和观测井内水深。

4)定期对水库泵站和闸阀室进行检查，试运行机械，保证其正常使用。

5)定期清理坝区内的草坪，捡拾垃圾。

4.3.2 水库汛期管理及值班制度

水库汛期管理及值班制度，参照历年《好汉泊水库防汛应急预案》执行。

通过采取上述安全运行管理措施，好汉泊水库已经正常调度运行8a之久。实践证明，采取的大坝安全运行管理对策是完全可行的。