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        冶源水庫加固工程在抗御臺(tái)風(fēng)中的作用

        2013-08-15 00:42:15林立廷聶繼蓮馮君萍
        山東水利 2013年1期
        關(guān)鍵詞:水洞除險(xiǎn)臺(tái)風(fēng)

        林立廷,聶繼蓮,馮君萍

        (臨朐縣冶源水庫管理局,山東 臨朐 262605)

        冶源水庫位于臨朐縣冶源鎮(zhèn)東3 km 的彌河上游,控制流域面積786 km2,總庫容1.69億m3。水庫于1958年5月開工興建,1959年9月基本建成蓄水。水庫以下彌河干流流經(jīng)臨朐縣、青州市、壽光市、濱海區(qū),入渤海萊州灣,受影響面積1 100 km2,人口120萬以上。膠濟(jì)、益羊、青臨3條鐵路和濟(jì)青、榮烏、長(zhǎng)深3條高速公路以及國道309 等十幾條交通干線均與彌河交匯,水庫的安全直接關(guān)系到下游人民群眾的生命和國家財(cái)產(chǎn)的安全,防汛任務(wù)十分艱巨。

        1 水庫除險(xiǎn)加固情況

        1.1 第一次除險(xiǎn)加固

        冶源水庫建設(shè)時(shí),受歷史條件限制,施工質(zhì)量差,存在的問題較多。主壩上游壩坡先后發(fā)生過6 次滑坡,副壩壩基滲漏明流達(dá)0.35~0.5 m3/s,溢洪道泄流能力嚴(yán)重不足,為此,冶源水庫被列為第二批全國重點(diǎn)危險(xiǎn)水庫。

        水庫第一次除險(xiǎn)加固工程于1997年2月開工建設(shè),至2000年6月完成。主要包括溢洪道石方開挖和邊墻基礎(chǔ)鋼筋混凝土防沖梁保護(hù),主壩上游砂殼翻壓和漿砌石護(hù)坡,副壩壩基混凝土截滲墻工程等。

        1.2 第二次除險(xiǎn)加固

        2008年,水利部大壩安全管理中心專家組到冶源水庫現(xiàn)場(chǎng)核查認(rèn)為:水庫大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)不滿足規(guī)范要求,溢洪閘閘室在地震工況下抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)低于規(guī)范值,工作閘門及啟閉設(shè)施已達(dá)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn),放水洞結(jié)構(gòu)型式不適應(yīng)抗震、抗裂要求,評(píng)定冶源水庫大壩為Ⅲ類壩。水庫第二次加固工程自2011年2月動(dòng)工,同年12月完成主體工程建設(shè),包括副壩上游漿砌石護(hù)坡,溢洪閘閘室加固,放水洞拆除重建,更換溢洪閘工作閘門等。

        冶源水庫經(jīng)過兩次除險(xiǎn)加固,從根本上消除了樞紐工程安全運(yùn)行中的隱患,為抗御大暴雨洪水奠定了良好基礎(chǔ)。

        2 加固工程在抗御臺(tái)風(fēng)中的作用

        2.1 臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的形成

        第十號(hào)熱帶風(fēng)暴“達(dá)維”于2012-7-30T5:00 在北緯25.5 度,東經(jīng)145.4 度的太平洋洋面上生成,中心最大風(fēng)力8 級(jí),最低氣壓為1 000 hPa。8月1日上午加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng),2日晚21:30,在江蘇省響水縣登陸,登陸時(shí)中心最大風(fēng)力12 級(jí),最低氣壓975 hPa,于3日凌晨3:00 左右,從山東省的臨沂市、濰坊市、濱州市進(jìn)入萊州灣。中心經(jīng)過的地區(qū)風(fēng)力7~8 級(jí),陣風(fēng)10級(jí),并伴隨暴雨,部分地區(qū)大暴雨。

        2.2 臺(tái)風(fēng)來臨前水庫狀況

        2012-5-1,冶源水庫水位137.15 m,相應(yīng)庫容8 810萬m3,由于第二次除險(xiǎn)加固工程沒有進(jìn)行竣工驗(yàn)收,為確保水庫安全度汛,冶源水庫管理局報(bào)請(qǐng)縣、市防汛指揮部辦公室同意,于5-2T14:00 開始利用東放水洞發(fā)電泄水,7-1 降至135.38 m。

        自7-1T6:00 至31T6:00,因冶源水庫流域范圍內(nèi)降雨,致使水庫水位于7-31T6:00 上漲至136.87 m,經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn),管理局開啟兩孔溢洪閘泄水,至8-3T6:00 庫水位降至136.76 m,溢洪閘泄水740萬m3。

        2.3 臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)的應(yīng)對(duì)措施

        冶源水庫自建成運(yùn)行以來,已經(jīng)經(jīng)歷1963年和1974年2 次大洪水考驗(yàn)。這兩次大洪水雖然保住了大壩安全,但均使下游河道漫堤、決口,造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

        2012-8-3T1:00~9:00,受臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的影響,彌河流域內(nèi)普降大暴雨,市防汛指揮部根據(jù)樞紐工程狀況、入庫洪水流量和河道的行洪能力,統(tǒng)一調(diào)度彌河流域的防汛,于11 時(shí)下達(dá)溢洪閘調(diào)洪指令,下泄流量由200 m3/s 逐步加大到800 m3/s,期間入庫洪峰流量最高達(dá)2 520 m3/s,削減洪峰68%,庫水位迅速上漲2 m,達(dá)到138.76 m,接近警戒水位138.77 m,該高水位一直持續(xù)運(yùn)行3 h。說明加固后冶源水庫的蓄洪、攔洪、調(diào)洪作用得到了最大限度地發(fā)揮。

        冶源水庫下游河道設(shè)計(jì)安全流量1 200 m3/s,通過錯(cuò)峰調(diào)節(jié),水庫下泄洪水與區(qū)間洪水疊加后,臨朐縣彌河大橋洪峰流量為1 100 m3/s,在河道的正常行洪范圍內(nèi),沒有造成河道的漫堤、管涌、決口。由此證明,溢洪閘下泄流量調(diào)度是科學(xué)的、合理的,不僅保證了水庫樞紐工程的安全運(yùn)行,而且最大限度地確保了下游兩岸國家財(cái)產(chǎn)和人民群眾的生命安全。

        3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

        總結(jié)這次冶源水庫抗御臺(tái)風(fēng)形成的大暴雨洪水經(jīng)驗(yàn),除險(xiǎn)加固工程的順利完成是基礎(chǔ),更是關(guān)鍵。1)主壩壩前坡砂殼翻壓及壩腳壓重工程,提高了壩坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),徹底消除了壩坡由于高水位運(yùn)行或者庫水位劇升劇降造成滑坡的可能性;2)副壩混凝土截滲墻和壩坡漿砌石工程,封閉了壩基和壩體的主要滲漏通道,從根本上解決了壩基和壩體的滲漏問題,避免了由于滲漏造成管涌或壩體塌陷等危及壩體安全運(yùn)行的現(xiàn)象;3) 放水洞拆除重建工程,將漿砌石豎井和廊道全部改為鋼筋混凝土,提高了放水洞的抗震能力和混凝土涵管的抗裂要求,更換了工作閘門,消除了因高水位運(yùn)行導(dǎo)致涵管破裂而影響壩體安全運(yùn)行的隱患,確保了放水洞的安全運(yùn)行和閘門的靈活啟閉;4)溢洪閘改建工程,更新了已經(jīng)超期運(yùn)行、達(dá)到報(bào)廢狀態(tài)的溢洪閘閘門及啟閉機(jī),開挖加寬了溢洪道的束縮段,增設(shè)了溢洪道消力池,提高了水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn),為冶源水庫“防大汛、抗大洪、搶大險(xiǎn)”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        實(shí)踐證明,水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固能夠減少上游庫區(qū)的淹沒損失,提高下游河道的安全行洪能力,最大限度地發(fā)揮工程的防洪效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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