□ 魏恒志（河南省白龜山水庫管理局）

0 引言

大型水庫死庫容的設(shè)計(jì)都是安全合理的，隨著極端天氣現(xiàn)象的增多和水資源的匱乏，有效應(yīng)對(duì)極端缺水情況已成為水利管理者面臨的現(xiàn)實(shí)問題。白龜山水庫今年連續(xù)動(dòng)用死庫容，在應(yīng)急供水和工程安全防護(hù)方面，進(jìn)行了有效的嘗試。

1 死庫容運(yùn)用的必要性

白龜山水庫是平頂山市城區(qū)唯一地表集中式飲用水水源。從今年初至7月9日連日干旱使庫水位已降至97.63m，距離死水位僅0.13m，由于昭平臺(tái)水庫水位也接近死水位，無法再調(diào)水，天氣預(yù)報(bào)近期仍無有效降雨，供水需水形勢(shì)極其嚴(yán)峻。白龜山水庫主要供給城區(qū)居民生活用水和工業(yè)用水。城市工業(yè)生活日用水40萬m3，其中自來水用量25萬m3，而備用水源僅能提供每日4萬m3水量。為確保平頂山市生活用水需要及社會(huì)穩(wěn)定，動(dòng)用死庫容供水是必需的。

2 死庫容運(yùn)用的可行性

2.1 上游黏土鋪蓋情況

白龜山水庫大壩黏土鋪蓋，根據(jù)歷次地質(zhì)勘查資料，大壩上游黏土鋪蓋是連續(xù)的，無高差突變，黏土鋪蓋順河向長度為85～100m，大壩黏土鋪蓋頂高程為93.50～94.50m，主壩部分壩段鋪蓋高程達(dá)到了95.50m，經(jīng)過多年運(yùn)行，鋪蓋上面有1.00m左右的淤積厚度。歷次探測(cè)和今年水下摸查認(rèn)為:大多數(shù)裂縫變淺變窄，縫被淤填，甚至淤平，表明黏土鋪蓋及壩基壤土的固結(jié)已基本完成，鋪蓋裂縫問題一般不再對(duì)壩基的滲流安全構(gòu)成威脅。

2.2 大壩觀測(cè)資料分析

根據(jù)LC1000X56號(hào)測(cè)壓管資料，2014年4月16日至5月14日，庫水位由98.18m下降至97.84m，下降了0.34m；管水位由89.60m下降至89.56m，下降了0.04m，壩體內(nèi)水位下降速度小于庫水位下降速度。因此當(dāng)庫水位下降時(shí)，壩體仍維持較高的浸潤面；水庫水位降落的速度越快，壩體內(nèi)的浸潤面位置越高，對(duì)壩體穩(wěn)定性的影響越大。只要合理控制庫水位下降幅度，將有利于壩體穩(wěn)定。

2.3 大壩邊坡穩(wěn)定復(fù)核

以0+800和1+450斷面進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算分析。壩體及壩基各土層參數(shù)如表1。

計(jì)算工況設(shè)定三種:工況1:汛限水位101.00m降至96.50m；工況2:水位97.50m降至97.00m；工況3:水位97.50m降至96.50m。計(jì)算結(jié)果表明:雖然是穩(wěn)定的，但計(jì)算結(jié)果均大于規(guī)范規(guī)定值1.20。

3 動(dòng)用死庫容運(yùn)用方案研究

白龜山水庫管理局組織編制了《河南省白龜山水庫緊急情況下動(dòng)用死庫容部分水量保證城市供水初步方案》上報(bào)省水利廳，省廳組織專家進(jìn)行了評(píng)審并批復(fù)，同意動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水，應(yīng)急供水水位不得低于97.20m，總批復(fù)水量686萬m3。7月18日首次動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水。

7月22日，王鐵副省長到白龜山水庫檢查指導(dǎo)應(yīng)急供水工作時(shí)，要求抓緊完成白龜山水庫繼續(xù)動(dòng)用死庫容的研究論證及各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。7月30日，水庫管理局請(qǐng)示繼續(xù)動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水，省防辦批復(fù)供水最低水位96.90m。7月30日，白龜山水庫第二次動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水，批復(fù)水量641萬m3。

表2 3種工況壩坡穩(wěn)定計(jì)算成果表

7月31日，水利部建設(shè)與管理司副司長徐元明、國家防辦副主任萬海斌帶領(lǐng)專家組到白龜山水庫調(diào)研應(yīng)急供水和水庫大壩工程安全工作。白龜山水庫管理局第三次編制完成了應(yīng)急供水再次動(dòng)用死庫容供水方案，經(jīng)專家論證通過，8月17日批復(fù)第三次動(dòng)用死庫容供水方案，批復(fù)水量789萬m3。

4 動(dòng)用死庫容管理措施

4.1 非工程措施

白龜山水庫管理局編制了《河南省白龜山水庫死庫容運(yùn)用應(yīng)急預(yù)案》，從組織及技術(shù)保障、水雨情預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)及調(diào)度、大壩安全管理、險(xiǎn)情預(yù)警及搶護(hù)、物資保障、水資源保護(hù)等多方面細(xì)化安排。白龜山水庫管理局印發(fā)了《白龜山水庫非正常運(yùn)行工程巡查辦法》，對(duì)動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水情況下的工程檢查、隱患處置、工程監(jiān)管、工程巡查范圍、工程巡查內(nèi)容、工程巡查辦法、巡查工作要求及責(zé)任制作了進(jìn)一步規(guī)定。

白龜山管理局印發(fā)了《白龜山水庫應(yīng)急供水的水位運(yùn)行壩坡保護(hù)臨時(shí)處置方案》，對(duì)工程現(xiàn)狀、處置原則、處置方法及要求、物資設(shè)備人力計(jì)劃等進(jìn)行明確。白龜山管理局連續(xù)下發(fā)緊急通知，對(duì)各壩段責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)、責(zé)任科室、責(zé)任科長、責(zé)任人進(jìn)行詳細(xì)分工，成立了專題工作組和工程巡檢組，認(rèn)真落實(shí)責(zé)任，切實(shí)有效地完成任務(wù)。

4.2 工程措施

攔河壩壩坡黏土層部分裸露，采用厚200mm的石沫覆蓋，并灑水保濕，局部采用土工膜覆蓋，石沫蓋壓。北壩頭大壩與山體連接處庫底裸露部分采用同樣方法處置。順河壩0+000—0+200段情況同攔河壩，處理方法也一樣，目的是保濕，防止土層干縮裂縫。順河壩4+000—7+500段壩前草皮臺(tái)地?zé)o護(hù)面護(hù)坡裂縫，采用灑水蓋膜的方法保濕；寬度超過5mm的裂縫進(jìn)行黏土無壓灌漿，臨時(shí)覆膜，上松鋪400mm后的粘土。緊急時(shí)采用細(xì)土填縫，用水洇實(shí)，上松覆黏土。順河壩7+000附近水邊檢查發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)陳舊性土坑，經(jīng)開挖探查，詢問附近村民，確定是以前炸魚留下的，而且已經(jīng)淤滿，干縮產(chǎn)生龜裂，采取換土回填夯實(shí)處置。

4.3 機(jī)械措施

土粒粉碎機(jī):粉碎黏土，以便更好的制漿；泥漿攪拌機(jī):粘土加水充分?jǐn)嚢杈鶆?，人工填滿裂縫；發(fā)電機(jī):提供可靠的動(dòng)力電源；水泵:對(duì)已鋪設(shè)石沫的部位和黏土層裂縫部位每天進(jìn)行抽水噴灑，以保證濕度，防止繼續(xù)風(fēng)干和開裂；傳送斗車:根據(jù)工程位置和實(shí)際需要，技術(shù)人員自行設(shè)計(jì)和加工了一套電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)控制的料斗運(yùn)輸設(shè)備，提高了效率。

4.4 技術(shù)保障

管理局組織技術(shù)力量投入應(yīng)急供水工作，自行編制了第一次動(dòng)用死庫容方案；加強(qiáng)調(diào)度管理和總結(jié)工作，配合設(shè)計(jì)部門開展第二次、第三次動(dòng)用死庫容研究，參加論證意見。

水利部建管司、國家防總、中國水利規(guī)劃總院、水利部大壩管理中心、省水利廳領(lǐng)導(dǎo)、水利廳總工程師、水利廳防汛督察專員等，多次到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，判斷隱患和確定處置方案。水庫管理局明確一名班子成員負(fù)責(zé)技術(shù)措施的制定，并經(jīng)過認(rèn)真討論，形成可操作的方案。

5 動(dòng)用死庫容調(diào)度工程防護(hù)效果分析

針對(duì)攔河壩上游出現(xiàn)壩坡裸露和順河壩上游坡出現(xiàn)裂縫情況，水庫管理局組織人員進(jìn)行了摸查，并采取緊急處置措施。防護(hù)處置后，攔河壩出現(xiàn)的粘土裸露，因其下層為干砌石護(hù)坡，經(jīng)過覆蓋石沫和土工膜，并灑水防護(hù)，沒有出現(xiàn)土層開裂，更沒有發(fā)現(xiàn)干砌石層出現(xiàn)隱患，而且壩前粘土鋪蓋尚未裸露，應(yīng)該是安全而有效的；順河壩102臺(tái)地裂縫沒有繼續(xù)增大和發(fā)展；順河壩100高程以下補(bǔ)強(qiáng)防滲粘土層小裂縫噴水自愈，大裂縫灌漿填充，其上松填40cm黏土后，采取保濕或是防曬措施，對(duì)防止裂縫發(fā)展繼續(xù)都起到了很好的作用。

6 大型水庫動(dòng)用死庫容調(diào)度非正常運(yùn)用的思考

思考一，水利部《綜合利用水庫調(diào)度通則》興利調(diào)度規(guī)定，遇到特殊干旱年份，水庫管理單位應(yīng)制定應(yīng)急供水方案并調(diào)減水庫水量供應(yīng)。白龜山水庫蓄水量嚴(yán)重不足，城市需水量大，供需矛盾突出，動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水符合規(guī)定。

思考二，動(dòng)用死庫容供水，屬水庫非正常運(yùn)用工況，會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生不利影響，應(yīng)積極采取措施，進(jìn)行工程防護(hù)和處置。應(yīng)研究編制《水庫死庫容調(diào)度運(yùn)用規(guī)程》，水庫管理單位應(yīng)該編制《動(dòng)用死庫容大壩安全應(yīng)急預(yù)案》。

思考三，按照水庫調(diào)度規(guī)定，動(dòng)用死庫容時(shí)，僅供應(yīng)城市居民用水，停止非生活用水，然而在實(shí)際操作中，往往很難執(zhí)行，停止工業(yè)用水更不易操作。

思考四，河南省水資源總量約414億m3，人均占有量僅440m3，按照聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)，河南已嚴(yán)重缺水；平頂山市人均水資源量364m3，低于全省人均水平，水資源嚴(yán)重不足，為極度缺水地區(qū)。隨著水資源的愈來愈緊缺，極端天氣發(fā)生的頻率增加，水利部門應(yīng)該解放思想，盡早編制《動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水方案》，明確動(dòng)用死庫容的量級(jí)和最大限度，以及應(yīng)急供水水庫非正常運(yùn)用需采取的工程保護(hù)措施。

思考五，要建立一套完善、靈活、有效的應(yīng)急機(jī)制，確保分工明確，責(zé)任落實(shí)，各司其職，民生問題、工程問題同等重要。

總之，今年是白龜山水庫建庫以來首次長時(shí)間低水位運(yùn)行，且首次連續(xù)動(dòng)用死庫容應(yīng)急供水，首次做低水位工程防護(hù)工作，既有教訓(xùn)吸取，也有經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，不僅考驗(yàn)了工程，檢驗(yàn)了搶險(xiǎn)隊(duì)伍，更重要的是鍛煉了職工，同時(shí)提出了加快水庫死庫容調(diào)度運(yùn)用的研究，加快河湖水系連通，強(qiáng)化水資源管理“三條紅線”，強(qiáng)化水利工程管理的緊迫性。