許坤

石林縣黑龍?zhí)端畮?kù)工程管理處 云南石林 652200

摘要：本文從黑龍?zhí)端畮?kù)存在問題、現(xiàn)狀及用水情況入手，提出提高汛限水位的必要性，分析討論了提高汛限水位對(duì)水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)及樞紐建筑物的影響，從而論證了提高黑龍?zhí)端畮?kù)汛限水位的可行性。

關(guān)鍵詞：黑龍?zhí)端畮?kù)；汛限水位；提高；必要性；可行性

1概況

1.1區(qū)域概況

石林彝族自治縣位于昆明市東南，距昆明80余km，是全國(guó)聞名的風(fēng)景名勝區(qū)。轄2鎮(zhèn)8鄉(xiāng)91個(gè)村委會(huì)387個(gè)自然村，現(xiàn)有人口22萬余人，其中彝族人口占33.2%，土地面積1725km2，耕地267240畝?？h域地處滇東巖溶高原的腹心部位，地勢(shì)起伏平緩，由東向西傾斜，依次為楊梅山、圭山山地、巖溶高原、巴江盆地和西部山地。山脈河流近南北向展布，屬珠江水系南盤江流域，南盤江、甸溪河從縣域北部和南部過境，巴江縱貫縣域西南部，為全縣主要地表徑流水資源。區(qū)域內(nèi)三分之二的地區(qū)為碳酸鹽類地層覆蓋，巖溶地貌占區(qū)域總面積的56%。屬低緯度高原山地季風(fēng)氣候，干濕分明，四季如春，多年平均降雨量為960.6mm，降水主要集中在6—9月，冬春多干旱，夏秋易洪澇。全縣多年平均徑流量量為3.18億m3，人均占有地表水資源不足1500m3，屬貧水地區(qū)，水的供需矛盾突出，特別是巖溶地區(qū)缺水更加嚴(yán)重。

1.2水庫(kù)概況

黑龍?zhí)端畮?kù)位于石林縣城東部，距縣城4km，座落在南盤江流域巴江支流，本區(qū)徑流面積315 km2，庫(kù)區(qū)多年平均降雨量940mm，多年平均徑流量0.99億m3。

水庫(kù)始建于1967年，原為小（一）型水庫(kù)，為滿足灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及縣城居民生活用水，1977年進(jìn)行擴(kuò)建，建成總庫(kù)容2469萬m3，年可調(diào)節(jié)水量5000萬m3的中型水庫(kù)。灌溉著巴江盆地的農(nóng)田10.26萬畝，年供縣城工業(yè)用水、居民生活用水1000萬m3，對(duì)下游石林縣城及44個(gè)自然村的6萬余人和昆河國(guó)防公路起到防洪保護(hù)作用，還對(duì)下游的壩后電站、大壩電站、黃家莊電站、小疊水一、二級(jí)電站等提供一定的調(diào)節(jié)水量。是一座以灌溉為主，兼有供水、調(diào)洪、水力發(fā)電等多功能的綜合利用的水利工程，是石林縣缺一不可的水利基礎(chǔ)設(shè)施。

1983年9月大壩擴(kuò)建工程竣工后，水庫(kù)開始逐步按設(shè)計(jì)蓄水，運(yùn)行正常，1992年3月發(fā)現(xiàn)主壩左端外壩坡上部局部浸水，壩頂沿壩軸方向開裂，表面裂縫寬達(dá)20mm、長(zhǎng)94m，大壩已產(chǎn)生不均勻沉陷，存在壩體滲漏失穩(wěn)的險(xiǎn)情。針對(duì)險(xiǎn)情產(chǎn)生原因，采取上堵下排的原則，在主壩上游澆筑砼防滲墻和壩體帷幕灌漿，截?cái)鄩位奂?xì)砂層和壩身滲漏，在下游主壩壩腳振沖置換，加固基礎(chǔ)，利用碎石樁排水減壓，并設(shè)反壓平臺(tái)，解決壩坡穩(wěn)定及地震液化問題。除險(xiǎn)加固工程于1996年10月竣工，經(jīng)過除險(xiǎn)加固，使水庫(kù)的管理設(shè)施得到了配套和完善，為水庫(kù)的安全運(yùn)行、調(diào)度、管理工作創(chuàng)造了必要條件。

2提高黑龍?zhí)端畮?kù)汛限水位的必要性

灌區(qū)主要種植的農(nóng)作物有水稻、烤煙、玉米、小麥、蠶豆及其他經(jīng)濟(jì)作物和經(jīng)濟(jì)果林，現(xiàn)行灌溉供水主要集中在來年的4—5月的大春用水，此時(shí)恰恰是水庫(kù)來水的最枯時(shí)段，供水需矛盾突出。

由于巴江流域地處滇東巖溶高原的腹心地位，屬低緯度高原季風(fēng)氣候，干濕分明，降雨具有時(shí)空分布不均的特點(diǎn)：①年度變化大，平均三年一大旱；②年內(nèi)分配不均，旱季（1—5月和10—12月）僅占年降雨量的17.8%，雨季（6—9月）占年降雨量的82.2%，干旱十分頻繁，春、夏旱幾乎年年皆有。灌區(qū)流域內(nèi)水資源稀少，人均擁有水資源總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)全國(guó)水平，可利用水資源量更低。

隨著流域區(qū)域內(nèi)社會(huì)的發(fā)展及水資源的利用，水庫(kù)來水總量與降水量相比出現(xiàn)了逐年減少的趨勢(shì)。如果仍按照工程設(shè)計(jì)的汛限水位要求調(diào)度運(yùn)行，如果汛后來水偏少，勢(shì)必造成汛后蓄水壓力，造成汛后難于蓄水，降低了水庫(kù)供水能力，也就不能滿足來年灌區(qū)灌溉用水要求。因此充分利用水庫(kù)設(shè)施泄洪能力強(qiáng)及汛期降雨量集中的特點(diǎn)，在保證水庫(kù)防汛安全的前提下，科學(xué)、合理的將汛限水位由設(shè)計(jì)的1728.83m提高至1730.60m以上，增加汛期蓄水200萬m3，減小汛后蓄水壓力，是保證水庫(kù)供水能力的有效途徑。

另外，汛限水位提高后，增加了壩后電站發(fā)電水頭，保證壩后電站滿負(fù)荷運(yùn)行，年可增加發(fā)電10余萬度；其次提高汛限水位后，可以使縣城自來水管道自壓供水，省去自來水供水加壓用電等費(fèi)用50余萬元。

3提高黑龍?zhí)端畮?kù)汛限水位的可行性

3.1水庫(kù)高水位運(yùn)行狀況

水庫(kù)大壩自1983年9月竣工，就開始逐步按設(shè)計(jì)蓄水，運(yùn)行20余年來，除1992年、1993年因水庫(kù)出現(xiàn)險(xiǎn)情限制蓄水和近幾年限制汛期蓄水外，幾乎所有年份汛期水位均出現(xiàn)超過1730.6m的情況，從統(tǒng)計(jì)多年的蓄水資料，水位超過1730.60m運(yùn)行的時(shí)間年均在270天以上。

3.2水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)

黑龍?zhí)端畮?kù)是一座以灌溉為主，兼有城鎮(zhèn)供水、防洪、水力發(fā)電的中型水庫(kù)，根據(jù)《水利水電等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，黑龍?zhí)端畮?kù)樞紐為Ⅲ等，防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇設(shè)計(jì)，1000年一遇校核。設(shè)計(jì)日洪峰流量61.8 m3/s，校核日洪峰流量85.3 m3/s，水庫(kù)實(shí)測(cè)日最大洪量為96年6月25日的35.9 m3/s，該日的時(shí)段最大流量為46.1 m3/s。水庫(kù)下游河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇校核，允許最大下泄流量63 m3/s。

黑龍?zhí)端畮?kù)泄洪設(shè)施為擴(kuò)建工程時(shí)修建的溢洪道和除險(xiǎn)加固時(shí)專為施工所設(shè)的泄水洞。溢洪道為寬5m的寬頂堰，底板高程1729.3m，設(shè)計(jì)泄量67.2 m3/s，校核泄量86.9 m3/s；泄水洞進(jìn)口為寬頂堰，底板高程1725.1m，設(shè)3.0×2m鋼閘門一道，設(shè)計(jì)泄量22.4 m3/s，校核泄量24.0 m3/s。溢洪道與泄水洞聯(lián)合泄水，在設(shè)計(jì)洪水位時(shí)76.3 m3/s，校核水位時(shí)達(dá)110.5 m3/s。

從水文資料分析可以看出，黑龍?zhí)端畮?kù)樞紐工程泄水洞與溢洪道聯(lián)合運(yùn)行，其泄流能力可以充分滿足排泄各級(jí)洪水要求，大大提高了黑龍?zhí)端畮?kù)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。

在設(shè)計(jì)洪水位以下，水庫(kù)完全有能力排泄設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)以下的各級(jí)洪水標(biāo)準(zhǔn)，也就是說可以按自然來水宣泄，來多少，泄多少。因此，提高汛期限制水位是科學(xué)的、可行的。

3完善的管理制度是汛限水位抬高的有力保障

3.1配套的管理、觀測(cè)設(shè)施

除險(xiǎn)加固后的黑龍?zhí)端畮?kù)的管理、觀測(cè)設(shè)施得到配套和完善，水庫(kù)的管理、觀測(cè)實(shí)施更加完善，更加齊備。修建了管理圍墻、樞紐工程的東、西、中大門管理房，配套了涵閘啟閉設(shè)備，新增水位觀測(cè)尺等。

現(xiàn)有觀測(cè)設(shè)施①斜坡式水位觀測(cè)尺3道，分別設(shè)置于主壩和東、西副壩壩肩；②位移觀測(cè)控制點(diǎn)3排計(jì)70余個(gè)，分別設(shè)置于主壩前后壩坡；③浸潤(rùn)線觀測(cè)孔6排，分別設(shè)置于主壩和東、西副壩；④砼防滲墻應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)；⑤滲漏、降雨、蒸發(fā)等觀測(cè)?？梢詫?duì)大壩進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。

3.2專業(yè)的管理隊(duì)伍

從九十年代初期，為適應(yīng)管理需要，管理處就下設(shè)專門負(fù)責(zé)工程管理的工程管理科，負(fù)責(zé)水庫(kù)的管理、觀測(cè)、調(diào)度、運(yùn)行。目前工程管理科有職工19人，大專以上文化12人，中專文化4人，有各種專業(yè)技術(shù)人員12人，技術(shù)工人7人。在專業(yè)技術(shù)人員中有高職2人、中職8人、初職2人，在技術(shù)工人中有技師2人、高級(jí)工4人，中級(jí)工1人。

3.3完善的管理制度

從工程管理科成立之初，就制定了嚴(yán)密的管理觀測(cè)制度，經(jīng)過十余年的不斷補(bǔ)充、完善，使管理觀測(cè)制度更加合理、更加全面。①水位、水溫、蒸發(fā)、降水每天觀測(cè)一次，其中水位汛期每天不低于2次，視來水情況加密觀測(cè)次數(shù)；②水平位移、垂直位移、浸潤(rùn)線、滲漏、砼防滲墻應(yīng)力應(yīng)變等每十天觀測(cè)一次，并視觀測(cè)數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行加密觀測(cè)；③每年在高低水位進(jìn)入涵管檢查和檢修涵閘啟閉設(shè)施不低于2次，并隨時(shí)保證閘門、啟閉設(shè)施操作靈活；④高水位時(shí)（蓄水超過2000萬m3）配備專職人員對(duì)樞紐工程進(jìn)行巡查；⑤觀測(cè)資料必須在一日內(nèi)整理完畢。

配套的管理設(shè)施，專業(yè)的管理隊(duì)伍，完善的管理、觀測(cè)設(shè)施，為汛期水位的提高創(chuàng)造了有利條件。

五、結(jié)語

黑龍?zhí)端畮?kù)近年來汛限水位一直執(zhí)行設(shè)計(jì)值，制約著水庫(kù)的調(diào)蓄能力，使水庫(kù)的工程效益難以充分發(fā)揮。

根據(jù)水庫(kù)的徑流特點(diǎn)及水庫(kù)供水情況，將水庫(kù)汛限水位確定為1730.6m，可保證水庫(kù)蓄水，確保灌區(qū)來年春耕生產(chǎn)農(nóng)業(yè)用水。

經(jīng)過洪水調(diào)節(jié)和水庫(kù)泄洪能力分析，提高汛期汛限水位不會(huì)降低水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)，也不會(huì)影響大壩的安全運(yùn)行。

水庫(kù)除險(xiǎn)加固實(shí)施時(shí)，為保證水庫(kù)度汛安全，增設(shè)了泄水洞，增強(qiáng)了水庫(kù)防洪能力，使水庫(kù)汛期提高水位，增強(qiáng)水庫(kù)調(diào)蓄能力，充分發(fā)揮工程效益已成必然的。提高黑龍?zhí)端畮?kù)汛限水位是必要的，也是可行的。