月潭水库工程施工度汛措施研究

程 琼

(黄山市月潭水库管理处，安徽 黄山 245000)

月潭水库库区位于安徽黄山市山区狭长形河道，沿河移民逐水而居，移民量多点散，移民工作的进度与水库枢纽工程建设息息相关，施工难度相当巨大，是高峻山区水利工程建设施工特别是汛期安全度汛施工的典例。本文以月潭水库施工期间安全度汛为目标，对水库施工度汛措施方案进行研究与探讨。

1 工程概况

月潭水库是国家172项重大水利工程建设项目之一。地处新安江主源率水河中上游，位于黄山市休宁县海阳镇首村下琳溪组下游约500m处。距黄山市区和休宁县城分别为29km、18.5km。水库控制流域面积908km2，水库死水位157.00m，汛限水位160.50m，正常蓄水位165.00m，20年一遇设计洪水位165.80m，100年一遇设计洪水位170.30m，1000年一遇校核标准洪水位172.10m。月潭水库工程由混凝土重力坝工程、泄洪工程、发电引水工程、生态放水工程、鱼道工程等组成。混凝土重力坝最大坝高36.6m，坝顶长214m，共分为11个坝块，其中右岸①坝块及左岸⑨～坝块为非溢流段，河床段②～⑥坝块布置泄洪建筑物，⑦、⑧坝块布置发电引水管道；泄洪建筑物采取表孔、中孔与底孔间隔布置的泄洪方式，泄洪表孔2孔，堰顶高程165.00m，单孔净宽8m，泄洪中孔设胸墙，共4孔，堰顶高程160.50m，孔口高6m，单孔净宽8m，泄洪底孔3孔，采用坝身有压泄水孔型式，进口底板高程145.80m，尺寸6m×6m，出口底板高程141.50m，尺寸6m×4.5m；下游消能采用底流消能形式，消力池底高程134.50m，净宽87m，池深6m，池长100m；电站装2台10MW轴流转桨式水轮发电机组。水库设计灌溉面积1.46万亩，总库容1.57亿m3。月潭水库是一座以防洪为主，兼顾城镇供水、发电、灌溉等功能的Ⅱ等、大(2)型综合水利枢纽工程。

月潭水库工程设计永久征地14321.04亩，搬迁安置移民7418人。工程概算总投资29.9亿元。目前，该水库正在施工之中。

2 工程施工度汛难点分析

月潭水库施工现场地处陡峻山区，河道具有回水路线长(回水长度28.6km)、河道流量大、四季不断流的典型山区河流特点。

2.1 典型山丘区地形地貌为工程物资增加了运送难度

黄山市地处皖南地区，境内山峦叠嶂，群峰交错，素有“八山一水一分田”之称，著名的黄山旅游景区就坐落在这里，黄山市也因此得名。月潭水库库区更是群山绵延，沟道纵横。水库所在的率水河河道两岸间距狭窄，岸坡陡峭，土壤贫瘠，表面覆土薄弱，岩石裸露，河底纵向比降大。从美丽的黄山市市区沿着弯弯曲曲的山路，穿森林、过山岗，需要走上数小时才能到达月潭水库库区。这种地形、地貌为工程施工运送建设物资，特别是运送工程防汛抢险物资增加了难度。

2.2 漫长的雨雪天气为工程建设增加了防汛难度

月潭水库库区，地处中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候，总的特点是：气候温和，四季分明，雨量充沛，无霜期长，水热季节交替明显。四季平均温度差20℃左右，多年平均气温15.5℃～16.4℃；多年平均降水量1774.5mm。降水时空分布不均，呈现汛期集中，汛期4—10月降水量占年降水量的72%以上，一般6月上旬及其以前出现的暴雨多为锋面型暴雨，6月中旬—7月上旬出现的暴雨多为低压型暴雨，7月中旬以后出现的暴雨多为台风外围型暴雨。降水量的年际变化趋势明显，最大年降雨量2627mm(1999年)，最小降雨量1107mm(1978年)，其极值比为2.4。年均降雨日188天，年均降雪日49天，也就是说一年365天中有237天，约占全年65%的天数，是在降雨、降雪中度过，工程施工超过一半时间是在雨雪中完成的。

2.3 暴涨暴落山区洪水特点为工程建设增加了管理难度

由于受高空切变和西南低涡以及台风影响，库区暴雨主要有锋面型暴雨、低压型暴雨、台风外围型暴雨和对流单体型暴雨，其中以锋面型和低压型暴雨居多。由于库区上游属于特殊的“黄山地形”，对降水及暴雨产生的抬升、屏障、狭管以及局地差异显著引起的热力对流作用，降水强度大，雨量集中，加之地形山高、陡峭、河道纵向比降大等特点，洪水发生形式多为超渗产流形式，产流、汇流时间短，来时峰高浪大，来势迅猛，洪水过程线多为瘦峰形，陡涨陡落，易造成施工区淹没、道路冲断、桥梁损毁等灾害。如1996年，黄山市遭到新中国成立以来最大洪水的袭击。自6月下旬开始，全市持续暴雨。6月29日—7月2日，绝大多数区县降雨量在450mm以上。持续的特大暴雨，致使洪水四溢，江河水位居高不下，塘、库暴满溢洪。主要河流水位均达新中国成立以来第一、第二高水位。月潭水文站实测最高洪水位为144.49m，为新中国成立以来第一高水位，黄山市中心受淹区面积接近一半。屯溪老街进水达2m深。这种来得快、消得慢，极易成灾的洪水特点，容易造成工程建设管理防不胜防，措手不及，对工程建设极其不利。

3 月潭水库工程防汛度汛措施研究与实施

月潭水库是国务院确定的172项重大水利工程建设项目之一，是国家重要的基础设施和保障型工程。工程建设不能出现任何问题和事故。鉴于工程建设面临的气象、环境等难点，针对性采取对策措施非常重要。

3.1 针对气候洪水特点实施错峰导流

针对月潭水库所在的率水河河道水多、量大、长年不断流且时常伴有洪水出现的特点，将月潭水库大坝主体工程施工，采用分期导流、错峰施工方式，在满足河道宣泄需要的前提下，保证工程建设进度正常进行。

导流程序划分为两期3个阶段：1阶段导流分前后两个阶段，前阶段(2016年8—10月)采用土石围堰束窄河道，右岸老河床导流，进行⑥坝段坝块、消力池导墙及上下游纵向混凝土围堰浇筑。后阶段(2016年11月—2017年4月)利用左岸明渠导流，右岸老河床上下游横向土石围堰及纵向混凝土围堰形成一期基坑，进行②～⑥溢流坝段主体结构工程施工，为后期利用泄洪底孔导流做准备。2阶段左岸导流明渠长200m，现状宽度25～34m，上游河床底高程141.80m，下游河床底高程140.60m，纵坡6‰。导流明渠进口采用临时涵管桥，下层由20孔D1600预制混凝土管组成，下层高程144.00m，上层钢桁架桥7跨，桥面高程145.50m。导流明渠出口采用钢桁架桥，桥面高程145.20m，5跨总跨度30m，宽5.40m。3阶段导流(2017年5月—2018年12月)利用溢流坝段3个泄洪底孔导流，在导流明渠上下游填筑横向土石围堰，与纵向混凝土围堰形成二期基坑，进行厂房坝段及发电厂房主体结构工程施工。

3.2 针对工程建设特点制定度汛方案

月潭水库工程开工时间2016年5月，原计划完工工期为2019年8月，计划工程建设总工期40个月。期间需要度过3个年度的主汛期，抛开施工准备及工程扫尾时间段，月潭水库的主体工程，需要跨过2017年、2018年汛期建设完成。这样，2017年、2018年汛期均存在安全度汛问题。按照20年一遇洪水、洪峰流量2388m3/s的度汛标准，制定工程建设度汛措施方案。

3.2.1 2017年度汛措施方案

2017年汛前，②～⑥坝块浇筑至154.00m高程，底孔具备过流条件；2017年汛期，洪水由导流明渠、泄洪底孔共同下泄，超标准洪水可过坝。根据2017年汛前方案和各建筑物泄流能力，进行调洪演算确定2017年汛期上游水位(见表1)。

表1 2017年汛期调洪演算成果

根据表1计算成果，导流明渠上游涵管桥将使度汛库水位抬高2.8m。遇5年一遇洪水时，会影响上游琳溪、余村等居民，对居民点进行拆除；遇20年一遇洪水时，坝前水位150.30m，在度汛标准洪水情况下，坝体不过水。

3.2.2 2018年度汛措施方案

按工程总体进度计划，2018年汛前泄洪设施已经建设完成。2018年汛期洪水由泄洪设施下泄。为减小库区移民压力，结合施工实际情况，在保证主体工程总体进度的情况下，调整坝块仓面施工顺序，可预留局部坝块或部位缺口度汛。根据坝体结构要求，预留泄洪中孔、泄洪表孔、⑦⑧坝块空间迎汛。根据2018年度汛方案和各建筑物泄流能力，进行调洪演算确定2018年汛期上游水位(见表2)。

表2 2018年汛期调洪演算成果

根据表2计算成果，采取工程措施后，可将2018年度汛坝前库水位降低2.8m，有效缓解2018年汛期移民压力。据此确定月潭水库2018年坝体度汛缺口高程为：中孔157.50m、表孔161.00m、⑦⑧坝块156.00m。

4 防汛度汛措施实施后对库区移民的影响

根据坝前20年一遇和50年一遇水位及河道特性，推算出相应洪水标准下的库区各断面水位。推算20年一遇和50年一遇库区回水曲线，作为制定库区移民搬迁计划及度汛应急方案的依据。

2017年度汛时，20年一遇库区回水曲线，将影响下廻口、余村、上下琳溪等居民，汛前将该区域居民搬迁，确保当地人民群众生命财产安全；2018年度汛时，优化度汛方案，减少汛期20年一遇回水影响长度约5km，金村、小珰、黄泥塘3个较大居民点人口约1800人可延期至汛后搬迁，大大缓解了移民搬迁压力，保证未搬迁移民度汛安全(见表3)。

表3 2018年汛期主河道回水计算成果

续表

5 结 语

月潭水库是国家172项重大水利工程建设项目之一。计划工程建设总工期39个月，工程建设期间需要度过3个年度的主汛期。本文在充分分析月潭水库施工难点、特点的前提下，根据移民进度，结合工程结构，优化调整了月潭水库主体工程度汛方案，提出了针对性的对策措施。结果证明：不仅满足了主体工程及移民安全度汛目标，而且保证了工程总体建设进度，值得其他类似工程建设借鉴参考。