张家山水库运行管理存在的问题及对策
2021-01-18孙红梅张延龙
孙红梅,张延龙
(1.陕西省泾惠渠管理局西郊水库管理处,陕西 三原 713800;2.陕西省泾惠渠管理局张家山水库管理处,陕西 三原 713800)
1 水库概况
张家山水库位于泾阳县王桥镇张家山。张家山水库是一座以灌溉为主,兼顾防洪、发电、生态供水的Ⅳ小(1)型山丘水库,工程等别为Ⅲ等,大坝及枢纽主要建筑物级别为3级。张家山水库枢纽以上流域面积43186 km2,河长383.2 km,大坝结构形式为微拱形砼溢流重力坝。水库工程主要由大坝、拦河闸、进水闸、引水洞、排沙洞、防汛道路等工程组成。大坝最大坝高35.7 m,坝顶长118.8 m,最大坝宽41.65 m,坝上设有六孔拦河闸10.3 m×8.3 m,水库设计库容986万m3,死库容83万m3,兴利库容427万m3,滞洪库容550万m3。年调节水量4470万m3。工程于1992年开始建设,1997年竣工。控制灌溉面积146.5万亩。张家山水库上游是深山峡谷,岸坡为陡峭岩石,下游河谷蜿蜒,离村镇较远,枢纽设计洪水标准为30 a一遇,相应洪水流量9800 m3/s,坝前水位474.34 m,坝下游水位454.10 m,校核洪水标准为200 a一遇,洪水流量18200 m3/s,坝前水位479.6 m,坝下游水位461.50 m。进水闸设计引水流量48 m3/s,加大引水流量50 m3/s,拦河闸单孔泄流量,正常蓄水位(469.0 m)时460 m3/s;设计洪水位(474.7 m)时1180 m3/s;校核洪水位(479.6 m)时2030 m3/s。工作闸门为10.3×8.3 m的平板钢闸门,溢流孔净宽61.8 m,单宽流量(校核水位)239 m3/(s·m),溢流坝段坝顶高程469.0 m,左岸溢流坝段长20.5 m,右岸溢流坝段长12 m,单宽流量(校核水位)110 m3/(s·m),水库多年平均降雨量533 mm,实测最大洪峰流量9200 m3/s(1933年8月8日)次大洪峰7500 m3/s(1966年),实测最大含沙量819 kg/m3,多年平均含沙量136.6 kg/m3。多年平均径流量20.3亿m3,相应最大年径流量34.6亿m3,最小年径流量9.11亿m3,降雨和洪水多集中在7月~9月。泾河河源来水除少量由春季融雪补给外,主要由降雨形成,相应洪水亦为雨源性洪水。2009年3月至11月进行除险加固,省水利厅组织验收。并在2010年5月13日进行蓄水验收。
2 存在问题
1)张家山水库管理范围内以郑国命名的古代引泾灌溉工程渠址遗迹宋朝丰利渠、元王御史渠、明通济渠、清龙洞渠引水口遗址,有明清两代14通石碑,1996年被列为全国第四批重点文物保护单位,2008年被水利部批准为国家级水利风景区,2016年11月成功申遗为世界灌溉工程遗产,由于管理处只限于对大坝枢纽进行封闭管理,其余遗址属开放式景区,只限制车辆通行,没有对人员进行限制,河道多次出现野游现象,存在安全隐患。
2)泾河河源来水多为降雨形成,多年平均含沙量为136.6 kg/m3,洪水为雨源性洪水,加之上游有文景、茨坪、枣渠、降山、朝阳、石桥六座电站拦蓄河道水流流速减缓,导致张家山水库淤积严重,库容锐减影响水库安全度汛、影响水库运用调节,库容减少导致坝顶表孔泄洪排沙闸不能真正发挥调峰滞洪作用,同时造成下游河道短历时大流量行洪,下游防洪压力大。
3)坝后护坦为钢筋砼,顺水流方向长30 m、垂直于水流方向长92 m,厚2 m,护坦以下抛石砼回填。大坝护坦建成于2003年,目前护坦表面由于长期受挟沙高速水流冲刷,受坝体表面水、气侵蚀影响,砼表面出现多处蜂窝、麻面,表面钢筋外露并磨损,致使水流流态更加紊乱,影响大坝安全运行。
4)张家山水库上坝防汛路由该水库坝址至泾阳县王桥镇,总长8.22 km,现状路面为砼、沥青砼路面,路宽4 m~6 m,路面基本完好,其中2.3 km防汛路为沿山边开挖而成。该段防汛路右侧临渠(渠沿河道边),临渠深10 m~20 m,左侧靠山坡,坡度70°~80°,坡高10 m~30 m左右,山坡岩石破碎,个别段坡高达5 m~15 m砂砾层段汛期每遇暴雨时有滑坡塌方、大块漂石顺坡而下,严重影响大坝汛期抢险通行。风化砂石滑落后,堵塞路边排沟,水磨沟新修大秦之水连接路未修建排水沟,雨洪将泥砂沿路面冲出,对砼路面造成破坏,并堵塞渠道,影响渠道行水安全,危及上坝道路安全。
5)闸墩、进水塔、坝顶及引水洞外观检查能够正常工作,溢流坝水蚀比较严重;拦河闸闸门漏水严重,止水橡皮损坏,闸门止水老化;
6)拦污栅控制系统老化、栅片破损、钢丝绳水下部分生锈、滚轮生锈缺失、捞柴依靠人工,效率低下;
7)拦河闸闸室及各处启闭机的配套电气设备、配电箱陈旧(拦河闸室、配电室交流接触不吸合)元器件线路老化。
3 措施研讨
1)为防止无关人员进入库区和随意破坏库区内景观设施,通过建立封闭管理,规范制度,加强门卫登记制度,严禁游人、散客进入水源保护地,进一步增强责任感,对擅自进入者做好劝离工作,远离河道。
2)张家山水库采取日调节运行控制,主汛期采取频繁启闭拦河闸,通过长历时、小流量缓解下游防洪压力。
3)2020年9月11日管理局已着手进行大坝安全鉴定准备工作,纳入“十四五”规划,彻底解决影响大坝安全的问题。
4)对风化砂石进行水泥浆喷涂,疏通路边排沟,新建水磨沟新修大秦之水连接路排水沟,疏通排水,确保渠道行水安全,上坝道路安全。
5)对溢流坝水蚀比较严重的地方进行环氧树脂砂浆补强处理。拦河闸闸门漏水严重,止水橡皮损坏,闸门止水老化。
6)六孔拦河闸闸门下部定滑轮12组维修保养;对拦污栅栅体进行防腐处理,修复局部栅片变形,处理滑块、滑轮的局部磨损,新增捞柴机,提高效率。
7)拦河闸闸室及各处启闭机的配套电气设备、配电箱进行更换,并增设自动化管理和监测设施、预警系统。
8)落实台账清单,规范做好日常坝前设备运行记录,郑国渠水利风景区巡查记录,张家山水库工程巡查记录,水库防汛记录,二号闸泄水情况记录,调度室交接班记录,水报记录,泄洪排沙调度记录,防汛预警记录,测水断面水量记载表,降雨量观测记载表,泥沙测验计算表,硫酸盐测试记载的表格,危险源辨识及风险评价表登记上墙。计量、观测、控制、视频四位一体,采取集中监督管理、分散控制的多层次控制模式,随时观察坝前水位、渠道流量、设备状况,确保24小时值守360°全方位监控。
4 水库运行管理中的几点体会
1)汛期前对工程设备进行维护和保养,需维护的设备包括:120 kW发电机、10 kW发电机(油料储备、电瓶等);1号闸、2号闸、3号闸的8台启闭机;拦河闸的6台启闭机及其操作箱、配电柜;坝前的5台探照灯;排沙闸工作门;7台液压启闭机;拦河闸的12个动滑轮,于汛期来临之前完成以上设备的维修保养工作,并对渠首的枢纽设备完成全面检查。张家山水库管理处防汛库房储备了草袋、铁锨、洋镐、铁丝、救生衣、救生圈、对讲机,新购置发电机一台等防汛物资。另外管理局库房储备了一定数量的尼龙袋、彩条布等防汛抢险物资。
2)汛期前已联系有关部门,对“三个责任人”进行落实到位,并对“三个责任人”进行公告告知,在5月20日前按照要求,将“防汛巡查责任人”网络培训课程必修课及选修课全部学习完成。
3)张家山水库上游有景村水文站,下游有张家山水文站,两个水文站常年持续观测泾河流量、含沙量、雨量等情况;水情预报为直接通报,由陕西省泾惠渠灌溉管理局协调调度,同时张家山水库管理处也进行雨量观测,库区内设置固定水尺以观测水位起落,出库流量利用闸的出流过程线进行观测。根据以上的观测资料进行分析,对水库调度提出合理化建议。
4)开展了2020年张家山水库防汛演练,组织实操演练,保证有效管用。汛期每天早8:00时,由调度室值班人员向陕西省水利厅防汛办报汛,及每天向黄河水利委员会报送当日8:00渠道流量及先一天日平均流量;在雨天,要求每天8:00观测一次雨量,并在库水位有较大的变化时,及时上报上级指挥部;在高水位蓄水时24小时值守观测水情、雨情;当下泄流量超过50 m3/s时,要求值班人员及时将下泄流量通知下游各防汛办及应急局,并做以纪录。严格按照水库调度运用方案、水库大坝安全管理(防汛)应急预案执行。
5)落实台账清单,规范做好日常坝前设备运行记录,郑国渠水利风景区巡查记录,张家山水库工程巡查记录,水库防汛记录,二号闸泄水情况记录,调度室交接班记录,水报记录,泄洪排沙调度记录,防汛预警记录,测水断面水量记载表,降雨量观测记载表,泥沙测验计算表,硫酸盐测试记载的表格,危险源辨识及风险评价表登记上墙。计量、观测、控制、视频四位一体,采取集中监督管理分散控制的多层次控制模式随时观察坝前水位、渠道流量、设备状况、确保24小时值守360°全方位监控。
6)张家山水库管理处在汛期坚持24小时值班和领导在岗带班制度,值班人员保持高度的工作责任感,坚守岗位,履行职责,准确通报河源水情,测报张家山水库水情。按照度汛方案进行各个闸门的启闭运行,张家山水库管理处值班人员坚持每天检查备用电源、启闭机械设备、上坝道路、通讯、照明设施等,发现问题,及时处理,在非常情况下能作到各闸门正常启闭,道路及通讯畅通等。值班人员保持高度的工作责任感,坚守岗位,履行职责。遇有险情及时上报,不迟报、错报、瞒报和漏报。管理处防汛指挥领导小组不定期对值班值守情况进行抽查。
7)应急抢险工作按照流域实行统一规划、分级实施和流域管理与行政区域管理相结合的制度, 泾阳县人民政府应急管理部门和张家山水库防洪应急抢险工作统一领导。在抢险工作中,任何单位和个人都有保护防洪工程设施和依法参加防汛抗洪的义务,做好防汛抗洪抢险和洪涝灾害后的恢复和救济工作。
5 结语
水库安全事关人民生命财产安全和社会稳定,按照习近平总书记“人民至上、生命至上”要求,落实责任,狠抓隐患排查,强化应急预案,加强监测预警、联防联动,绷紧“汛期不过、检查不停、整改不止”的原则,严格落实汛期24小时值班值守制度。张家山水库的建成对泾惠灌区的可持续发展具有非常重要的战略意义,随着管理措施的不断完善,它将发挥越来越大的作用。