黃文勇
(遼寧省石佛寺水庫(kù)管理局,遼寧 沈陽(yáng) 110166)
石佛寺水庫(kù)是遼河干流上唯一一座以防洪為主,兼顧生態(tài)、供水的大型綜合性水利工程,屬河道型平原水庫(kù),總庫(kù)容1.85億m3,其中防洪庫(kù)容1.60 億 m3。
遼河發(fā)源于河北省七老圖山脈之光頭山,流經(jīng)河北、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧四省區(qū),至盤(pán)山注入渤海,流域面積21.96 km2,全長(zhǎng)1345 km。遼河上游為西遼河和東遼河于福德店相匯,進(jìn)入遼寧境內(nèi),始稱遼河。石佛寺水庫(kù)壩址以上干流泥沙測(cè)站有鐵嶺和通江口2站,其中鐵嶺站測(cè)沙始于1953年,通江口站測(cè)沙始于1954年。石佛寺水庫(kù)控制面積123766 km2,其中鐵嶺站集水面積占其97.57%。鐵嶺站和張家樓子站的集水面積之和為121580 km2,占石佛寺水庫(kù)控制面積的98.23%,因此,鐵嶺站和張家樓子站可以作為石佛寺水庫(kù)的入庫(kù)站。石佛寺水庫(kù)以上流域主要水文站懸沙特征值,見(jiàn)表1。
表1 石佛寺水庫(kù)以上遼河干支流主要站懸沙特征值表
遼河屬于北方河流,具有北方河流輸沙量年際變化的特點(diǎn),即輸沙量主要集中在幾個(gè)大水大沙年份。根據(jù)鐵嶺站1954—1996年歷年輸沙量值,發(fā)現(xiàn) 1954,1956,1957,1959 年共 4 年的輸沙總量占43年總輸沙量的48.02%,接近43年總輸沙量的一半。
同時(shí),年內(nèi)分配也不均勻,經(jīng)歷年資料統(tǒng)計(jì),遼河干支流各站6—9月份輸沙量占年沙量的比例大部分在90%以上,7—8月大部分在65%以上。鐵嶺站多年平均懸移質(zhì)輸沙量的年內(nèi)分配也很不均勻,6—9月輸沙量占全年沙量的90.04%,7—8月占69.32%;非汛期8個(gè)月輸沙量只占全年沙量的9.96%。可見(jiàn),輸沙量集中在汛期幾個(gè)月,甚至集中在汛期幾場(chǎng)洪水中。
根據(jù)設(shè)計(jì)批復(fù),石佛寺水庫(kù)的基本運(yùn)行方式為:當(dāng)石佛寺水庫(kù)壩址處的流量小于5500 m3/s時(shí),閘門敞泄;當(dāng)石佛寺水庫(kù)壩址發(fā)生超過(guò)下游堤防允許泄量5500 m3/s的洪水時(shí),水庫(kù)控制放流,使其不超過(guò)下游堤防安全泄量5500 m3/s;當(dāng)水庫(kù)遭遇超過(guò)100年一遇洪水和庫(kù)水位超過(guò)設(shè)計(jì)洪水位時(shí),水庫(kù)閘門控制其泄量不大于最大入庫(kù)洪峰流量。水庫(kù)實(shí)施2009年實(shí)施生態(tài)工程后,石佛寺水庫(kù)的生態(tài)調(diào)度是指在滿足防洪安全的前提下,依水庫(kù)蓄水試驗(yàn)應(yīng)急防護(hù)工程和庫(kù)區(qū)生態(tài)建設(shè)荷花種植工程實(shí)際需要,適時(shí)開(kāi)展靈活的生態(tài)調(diào)度,生態(tài)調(diào)度一般控制水位為46.20 m。
水庫(kù)蓄水試驗(yàn)期運(yùn)用方式為非汛期低水位運(yùn)行,滿足生態(tài)水庫(kù)運(yùn)用需要,汛期分兩種情況,非洪水期維持水位46.20 m,滿足水庫(kù)生態(tài)調(diào)度需要;如遭遇洪水,預(yù)泄空庫(kù)迎洪,按洪水調(diào)度方案進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。
基于水庫(kù)低水位蓄水的現(xiàn)狀,為了監(jiān)測(cè)水庫(kù)泥沙淤積情況,水庫(kù)委托了具有測(cè)量資質(zhì)的單位從2010年開(kāi)始對(duì)水庫(kù)泄洪閘上下游區(qū)域內(nèi)的泥沙淤積情況進(jìn)行測(cè)量,具體測(cè)量成果見(jiàn)表2。
表2 淤積成果表
綜合淤積測(cè)量成果,可以看出隨著水庫(kù)自2009年汛前開(kāi)始低水位蓄水,水庫(kù)泄洪閘區(qū)域的泥沙淤積量開(kāi)始增多。其中2010—2011,2012—2013年增加相對(duì)較少,而2011—2013年增加較多,總淤積量增加了近30萬(wàn)m3。結(jié)合水庫(kù)2009年至2013年的水庫(kù)來(lái)水情況,這主要是因?yàn)樗畮?kù)在2010年和2013年發(fā)生了較大洪水過(guò)程,其中2010年“7·19洪水”的洪峰流量為 2980 m3/s,2013年水庫(kù)“8·16洪水”洪峰流量 2280 m3/s,通過(guò)這 2次較大洪水,對(duì)水庫(kù)泄洪閘區(qū)域的泥沙進(jìn)行了沖刷。
水庫(kù)實(shí)施生態(tài)工程后,水庫(kù)的區(qū)域環(huán)境得到了改善,水庫(kù)供水能力也進(jìn)一步提高,現(xiàn)已成為沈陽(yáng)北部要的水源地,為了確保水庫(kù)防洪安全和供水安全,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)泥沙淤積的監(jiān)測(cè),探索減淤措施,采取大水?dāng)y沙、高速水流沖刷、人工開(kāi)挖等方式,減少水庫(kù)泥沙的淤積量,使水庫(kù)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)揮防洪、供水、生態(tài)等方面的綜合效益。
[1]遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.遼河石佛寺水庫(kù)樞紐一期工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].2002,5.
[2]柴曉利.石佛寺水庫(kù)低水位蓄水帶來(lái)的泥沙淤積問(wèn)題[J].東北水利水電,2012(6):53-54.