羊毛灣水庫(kù)興利保安高效運(yùn)用問(wèn)題探析

摘要：興利保安高效運(yùn)用是水庫(kù)工程管理的主題。文章結(jié)合羊毛灣水庫(kù)現(xiàn)狀，提出了在保證安全的前提下提升水庫(kù)蓄水效能的途徑和方法。

關(guān)鍵詞：羊毛灣水庫(kù)；興利保安；高效運(yùn)用；水庫(kù)工程管理；蓄水效能 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV675 文章編號(hào)：1009-2374（2015）23-0075-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.039

1 庫(kù)區(qū)自然狀況

1.1 水土植被

羊毛灣水庫(kù)位于渭河支流漆水河中游，總庫(kù)容1.2億m3，其中興利庫(kù)容5220萬(wàn)m3，調(diào)洪庫(kù)容5280萬(wàn)m3。壩址以上干流長(zhǎng)78km，控制流域面積1100km2，流域內(nèi)平均長(zhǎng)度58km，寬度18km，呈扇形分布。流域內(nèi)大部分面積為黃土高原丘陵溝壑區(qū)，植被覆蓋較差，水土流失嚴(yán)重，對(duì)水庫(kù)興利增效具有不利影響。

1.2 降雨洪水

該流域處于陜西省西南潮濕氣流與西北冷空氣交接的地區(qū)。其降雨特點(diǎn)是強(qiáng)度大，歷時(shí)短，籠罩面積小，降水和徑流年內(nèi)分布不均勻，導(dǎo)致流域內(nèi)出現(xiàn)較大洪水，表現(xiàn)為單峰為主，峰形尖瘦，陡漲陡落，流量變化懸殊極大。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

羊毛灣水庫(kù)壩址地段基底為奧陶系炭巖，上復(fù)紅土礫石層，二者不整合接觸，且呈厚層狀，層理不發(fā)育，炭巖裂隙構(gòu)造密集，巖性破碎，表層經(jīng)水沖刷滲漏嚴(yán)重，加之其下泥灰?guī)r順斷層裂隙分布，久之形成溶洞、溶槽、溶孔，構(gòu)成了灰?guī)r層水以上近80m范圍內(nèi)的良好排水場(chǎng)，使水庫(kù)形成“懸?guī)臁薄?/p>

2 存在問(wèn)題

羊毛灣水庫(kù)近10多年來(lái)，隨著全球氣候變暖，上游及庫(kù)周果林種植面積急劇擴(kuò)大，灌區(qū)糧經(jīng)作物比已由1979年的93.7調(diào)整到目前的39.61，區(qū)域小氣候發(fā)生變化，暴雨、較大降雨次數(shù)減少，河道來(lái)水銳減，水資源利用出現(xiàn)了新的問(wèn)題：

2.1 水庫(kù)來(lái)水不足，供需矛盾發(fā)展

2006～2010年，水庫(kù)上游年均來(lái)水1457.4萬(wàn)m3，最高年份3800萬(wàn)m3，最低年份1103萬(wàn)m3；出庫(kù)水量年均1607萬(wàn)m3，最高年份2209萬(wàn)m3，最低年份1489萬(wàn)m3；1997年建成的引馮濟(jì)羊工程，因供求緊張供水也在逐年減少。目前灌區(qū)年需水量約在1600萬(wàn)～2200萬(wàn)m3，缺口達(dá)500萬(wàn)m3以上，缺水率為24%。

2.2 水庫(kù)淤積較快，蓄水能力降低

因庫(kù)區(qū)水土流失嚴(yán)重，2002年經(jīng)觀測(cè)壩前淤積已高達(dá)618.0m，淤積總量1570萬(wàn)m3，滯洪庫(kù)容522萬(wàn)m3，不利于發(fā)揮水庫(kù)正常功能。如這些年管理單位多次想在非干旱時(shí)段提前從馮家山水庫(kù)低價(jià)購(gòu)水，但受水庫(kù)容積制約終未能如愿。水庫(kù)淤積與供水不足問(wèn)題相互交織，嚴(yán)重制約水庫(kù)效能發(fā)揮。

3 解決對(duì)策

水庫(kù)調(diào)控使用的目的是在確保工程安全的前提下，合理安排蓄水、用水、泄水，處理好防洪、興利、排沙三個(gè)方面的關(guān)系，最大限度地發(fā)揮水庫(kù)工程綜合效益。在實(shí)際工作中，必須加強(qiáng)調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)籌兼顧，多方并舉，因情制宜，以充分發(fā)揮水庫(kù)功能。

3.1 實(shí)施泄洪減淤，增加有效庫(kù)容

目前國(guó)際國(guó)內(nèi)維護(hù)水庫(kù)庫(kù)容的手段主要有排洪拉沙減淤、人工機(jī)械清淤、庫(kù)區(qū)植樹(shù)種草綠化等。羊毛灣水庫(kù)因地處峽谷，交通不便，人工機(jī)械清淤成本較高。排洪拉沙減淤就是按照蓄清排渾原則，利用清渾水比重不同，當(dāng)渾水潛入清水底部時(shí)立即開(kāi)閘排沙，減少庫(kù)內(nèi)泥沙淤積，因棄水量小，基本不影響水庫(kù)蓄水。羊毛灣水庫(kù)在實(shí)際運(yùn)行中，因近年上游來(lái)水較少，排沙減淤基本未能實(shí)施。目前急需在主汛期擇機(jī)實(shí)施泄洪排沙減淤，以提高水庫(kù)有效庫(kù)容。根據(jù)多年觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施一次排沙減淤增加的有效庫(kù)容，可以利用3年左右，隨后可及時(shí)蓄水利用，在經(jīng)濟(jì)上比較切實(shí)可行。

3.2 庫(kù)區(qū)植樹(shù)種草，根治水土流失

羊毛灣水庫(kù)攔蓄的漆水河，發(fā)源于麟游縣招賢鎮(zhèn)以北的斜梁，主河長(zhǎng)92km，彎曲系數(shù)1.46，平均坡降7.4%，流域有較大河流7個(gè)，總面積3287km2，因?qū)冱S土高原丘陵溝壑區(qū)，水土流失比較多，造成水庫(kù)淤積嚴(yán)重。目前應(yīng)制定實(shí)施規(guī)劃，堅(jiān)持工程措施與生物措施結(jié)合，由管理單位和地方政府配合，積極組織群眾植樹(shù)種草，綠化荒灘，利用5～10年時(shí)間，切實(shí)治理流域水土流失，防治水庫(kù)泥沙，從根本上保護(hù)水庫(kù)有效庫(kù)容，增加蓄水效益。

3.3 提高非汛期水位，擴(kuò)大水庫(kù)蓄水

羊毛灣水庫(kù)多年平均降雨量600mm左右，主要集中在7～9月，多年平均徑流量8518m3，河源來(lái)水除少量由春季融雪補(bǔ)給外，主要由降雨形成，按照現(xiàn)行規(guī)定，非汛期蓄水仍按汛限水位635.9m控制。即以溢洪道堰頂高程作為調(diào)洪演算起調(diào)點(diǎn)，超出部分水位執(zhí)行來(lái)多少泄多少的運(yùn)行方案，使庫(kù)區(qū)水資源未能得到充分利用。因?yàn)槌U(xiǎn)加固后，羊毛灣水庫(kù)壩頂高程為646.6m，防浪墻頂高程647.6m，2000年一遇校核洪水位645.7m，水庫(kù)按安全超高和風(fēng)浪爬高分別為0.5m和1m，校核洪水位加風(fēng)浪爬高為646.6m，比防浪墻高程低1m時(shí)，大壩洪水標(biāo)準(zhǔn)是安全的。如果通過(guò)溢洪道設(shè)施把非汛期水庫(kù)蓄水位控制從635.9m提高到636.9m，可多蓄水464萬(wàn)m3，能更好滿足當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求。

3.4 靈活汛期水位調(diào)度，力求綜合效益最佳

汛期一般可劃分為初汛、主汛、尾汛三個(gè)階段。羊毛灣灌區(qū)嚴(yán)重缺水，為充分發(fā)揮水庫(kù)興利作用，應(yīng)根據(jù)豐水年、枯水年中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)和歷史觀測(cè)資料分析，準(zhǔn)確劃分汛期不同時(shí)段，繪制水庫(kù)防洪調(diào)度圖，科學(xué)制定汛期水位。豐水年和豐水期雨量充沛，應(yīng)以防洪為主，妥善利用水資源；枯水年和枯水期來(lái)水較少，應(yīng)根據(jù)興利用水的要求，保證重點(diǎn)，開(kāi)源節(jié)流，減少損失，節(jié)約

水量。

為了保證防汛安全，羊毛灣水庫(kù)2008年建成了流域洪水預(yù)警測(cè)報(bào)系統(tǒng)，改變了過(guò)去根據(jù)上游實(shí)際來(lái)水和庫(kù)水位上漲情況決定防洪調(diào)度方案的被動(dòng)局面，為水庫(kù)實(shí)施更加科學(xué)合理的防洪調(diào)度提供了可能。從天氣預(yù)報(bào)發(fā)布到實(shí)際降雨形成，從降雨到實(shí)際洪水入庫(kù)，都有時(shí)間差可供充分利用，水庫(kù)管理單位應(yīng)根據(jù)具體預(yù)報(bào)狀況，采用圖表延伸法、雨情推算法、洪水推算法等，擇優(yōu)制定實(shí)施調(diào)度方案，以達(dá)到保安興利最佳效果。當(dāng)接到流域小到中雨預(yù)報(bào)時(shí)，可不采取預(yù)泄措施，維持庫(kù)水位不變；當(dāng)接到大雨預(yù)報(bào)時(shí)，可采取預(yù)泄措施，適當(dāng)降低庫(kù)水位，在接到暴雨或特大暴雨等預(yù)報(bào)時(shí)，必須采取緊急措施，提前預(yù)警降低庫(kù)水位，為水庫(kù)安全度汛至下游渭河，形成錯(cuò)峰保安創(chuàng)造有利條件。

3.5 泄洪底洞納入計(jì)算，科學(xué)增加水庫(kù)貯水

根據(jù)羊毛灣水庫(kù)狀況和流域內(nèi)水文特性，現(xiàn)行防洪預(yù)案以溢洪道壩頂高程635.9m作為演算起點(diǎn)，分別按P=1%、P=0.2%、P=0.1%、P=0.05%，即按百年、五百年、一千年、兩千年一遇洪水考慮進(jìn)行調(diào)洪演算，泄洪底洞主要用于消減洪峰，排泄水庫(kù)泥沙，最大下泄流量61m3/s，相對(duì)溢洪道泄量較小，因此在演算中未作考慮。在水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行中，可將其納入計(jì)算范圍，以期及時(shí)參與泄水，從而適當(dāng)提高水庫(kù)蓄水水位，可以多蓄水90萬(wàn)m3，以提高灌區(qū)供水保證率。

4 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)展水庫(kù)挖潛增效，是解決羊毛灣灌區(qū)水資源“瓶頸”的重要課題，必須結(jié)合水庫(kù)條件和運(yùn)用實(shí)踐，抓住增大庫(kù)容、多蓄多供兩大要點(diǎn)，探索制定初汛、主汛、尾汛差異性控制水位，繪制水庫(kù)防洪興利調(diào)度圖，適當(dāng)提高水庫(kù)非汛期控制水位標(biāo)準(zhǔn)，靈活汛期水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用方式，盡快組織實(shí)施水庫(kù)泄洪減淤，加大庫(kù)區(qū)水土流失治理，在保證安全的前提下，多方提升水庫(kù)功能，為灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更好的用水保證。

作者簡(jiǎn)介：祝江全（1981-），男，陜西漢中人，陜西省乾縣羊毛灣水庫(kù)管理局助理工程師，研究方向：水利工程管理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）