李建樂(lè)，蔡 潔

(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，四川 德陽(yáng)，618000)

金王寺水庫(kù)初期蓄水方案研究

李建樂(lè)，蔡 潔

(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，四川 德陽(yáng)，618000)

金王寺水庫(kù)蓄水期較短，在充分考慮水庫(kù)自身安全、庫(kù)區(qū)移民等工程形象面貌要求，下游生態(tài)、防洪要求、城市取水等綜合利用要求等基礎(chǔ)上，擬定水庫(kù)初期蓄水方案。

金王寺水庫(kù) 綜合利用 初期蓄水

1 工程概述

金王寺水庫(kù)是四川省“十一五”期間規(guī)劃的“興蜀”工程重點(diǎn)水利建設(shè)項(xiàng)目，位于岷江支流沐卷河下游，距沐川縣城1.5km。水庫(kù)開(kāi)發(fā)任務(wù)以灌溉和城鄉(xiāng)供水為主，兼顧防洪等綜合利用，規(guī)劃城市供水人口7.0萬(wàn)人，設(shè)計(jì)灌溉面積3533hm2。水庫(kù)死水位422.0m，正常蓄水位445.1m，總庫(kù)容2132萬(wàn)m3，最大壩高56.5m。水庫(kù)的興建，對(duì)促進(jìn)沐川縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚a(chǎn)生活條件的改善有著重要的作用。

2 工程形象面貌

2.1 壩體工程

2010年12月，金王寺水庫(kù)正式開(kāi)工建設(shè)；2011年11月，上游圍堰截流成功，導(dǎo)流放空隧洞具備通水條件；2012年12月，大壩封頂，大壩主體工程完工；2014年2月，溢洪道工程完工，水庫(kù)具備泄洪條件；2014年7月，完成金屬結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)安裝；2014年8月，放空導(dǎo)流隧洞封堵，水庫(kù)具備初步蓄水條件；2014年10月，城市供水隧洞、灌溉取水隧洞工程完工，水庫(kù)具備一定的供水功能。至2015年3月，水庫(kù)大壩、溢洪道、放空隧洞、城市供水隧洞、灌溉取水隧洞等主要建筑物完成驗(yàn)收工作，擬于2015年5月開(kāi)始初期蓄水。

2.2 庫(kù)區(qū)移民安置及庫(kù)底清理

2015年1月，四川省扶貧移民局主持會(huì)議，通過(guò)了金王寺水庫(kù)移民安置驗(yàn)收。目前庫(kù)底清理工作已完成，滿足水庫(kù)蓄水要求。

2.3 環(huán)保水保工程

各1支強(qiáng)震儀，共計(jì)7支強(qiáng)震儀(見(jiàn)圖1)。

5 結(jié)語(yǔ)

混凝土面板堆石壩項(xiàng)目觀測(cè)設(shè)計(jì)、布置依據(jù)該工程的實(shí)際進(jìn)行，對(duì)壩體內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，選擇了兩個(gè)基本監(jiān)測(cè)斷面，互相校正。

周邊縫變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，左右兩岸邊坡較陡，布置儀器相對(duì)多點(diǎn)，能反映不同地段的周邊縫變形。

根據(jù)多年監(jiān)測(cè)成果，監(jiān)測(cè)儀器能全面反映混凝土面板堆石壩的性狀，證明設(shè)計(jì)布置合理。

〔1〕付志安、鳳家驥.混凝土面板堆石壩.華中理工大學(xué)出版社，1993.

〔2〕酈能惠.高混凝土面板堆石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展.土石壩工程，2003，(2).

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目前金王寺水庫(kù)的環(huán)保水保工作已完成，并通過(guò)驗(yàn)收。

3 蓄水考慮的主要因素

3.1 下游綜合利用要求

(1)生態(tài)環(huán)境需水。根據(jù)本工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)和水資源論證報(bào)告書，針對(duì)河段實(shí)際情況，按水庫(kù)壩址多年平均流量的10%下泄河道生態(tài)基流0.12m3/s，折合年水量372萬(wàn)m3；

(2)沐川縣城供水需求。規(guī)劃沐川縣城供水量1.9萬(wàn)m3/d，現(xiàn)狀按1.0萬(wàn)m3/d考慮，折合年水量365萬(wàn)m3；

(3)灌區(qū)供水需求。由于渠系工程尚未完工，初期蓄水期內(nèi)暫不考慮灌區(qū)供水需求；

(4)下游防洪要求。沐川縣城區(qū)河段10年一遇設(shè)計(jì)洪水為233m3/s，20年一遇設(shè)計(jì)洪水為291m3/s。城區(qū)段堤防和主要跨河建筑現(xiàn)狀過(guò)流能力為218m3/s，行洪能力約為10年一遇。因此遭遇20年一遇洪水時(shí)，水庫(kù)相應(yīng)安全下泄流量218m3/s，經(jīng)水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，將20年一遇洪水削減到10年一遇，水庫(kù)僅需設(shè)置防洪庫(kù)容20萬(wàn)m3。

綜上分析，水庫(kù)初期運(yùn)行期需滿足737萬(wàn)m3的供水需求，并預(yù)留20萬(wàn)m3的防洪庫(kù)容。

3.2 水庫(kù)蓄水位控制

施工期內(nèi)，第1年枯水期利用圍堰擋水，導(dǎo)流放空隧洞過(guò)流；第2年4月底大壩搶填至421.00m高程，進(jìn)入汛期后采用壩體擋水，導(dǎo)流放空隧洞過(guò)流，汛末逐步放空至導(dǎo)流放空隧洞底板高程407.00m。完成樞紐主要建筑物的驗(yàn)收后，擬于2015年5月開(kāi)始初期蓄水(從407.00m高程起蓄)。為滿足水庫(kù)自身安全要求，汛期內(nèi)水庫(kù)蓄水位不宜超過(guò)溢洪道底板高程440.1m；為滿足下游防洪安全要求，還需預(yù)留20萬(wàn)m3的防洪庫(kù)容，故蓄水位不宜超過(guò)439.9m。

3.3 蓄水速率控制

根據(jù)庫(kù)區(qū)地質(zhì)、工程條件分析，蓄水上升速率對(duì)庫(kù)岸穩(wěn)定性有一定的影響。422.0m高程以下時(shí)，不考慮蓄水上升速率的影響，422.0m以上高程控制蓄水上升速率不超過(guò)3m/d。對(duì)于庫(kù)水位下降速度的控制，參考國(guó)內(nèi)外類似工程資料，并適當(dāng)留有余地，建議庫(kù)水位驟降速率正常工況下不超過(guò)1.5m/d，非常工況下不超過(guò)2.5m/d。

4 水庫(kù)初期蓄水計(jì)劃

4.1 水庫(kù)來(lái)水分析

水庫(kù)壩址以上集水面積38.2km2，多年平均徑流量3720萬(wàn)m3，P=80%中等干旱年份來(lái)水量2899萬(wàn)m3。

4.2 施工期末蓄水水位

施工期內(nèi)，根據(jù)樞紐工程總體布置方案和滿足樞紐安全要求，施工汛期由壩體擋水，導(dǎo)流放空隧洞排出庫(kù)外，直至放空至導(dǎo)流防空洞底板高程407.00m，相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)58萬(wàn)m3。

4.3 水庫(kù)正常運(yùn)行期蓄水要求

根據(jù)先蓄后用和多數(shù)年份不破壞供水期完整性的原則，擬定水庫(kù)水利年度為7月至翌年6月。水庫(kù)具備多年調(diào)節(jié)性能，考慮第1年(2015年)水庫(kù)以安全蓄水為主，第2年6月后進(jìn)入正常運(yùn)行期。水庫(kù)初期蓄水期為第1年5月至第2年6月。根據(jù)P=80%中等干旱年份來(lái)水分析，為滿足水庫(kù)正常運(yùn)行期綜合用水需求，第2年6月末水庫(kù)蓄水水位不宜低于431.9m(相應(yīng)庫(kù)容850萬(wàn)m3)。

4.4 水庫(kù)初期蓄水計(jì)劃

4.4.1 初期蓄水調(diào)節(jié)計(jì)算

根據(jù)蓄水驗(yàn)收計(jì)劃安排，預(yù)計(jì)水庫(kù)于2015年5月初開(kāi)始蓄水，初期蓄水位為407.00m。首先滿足下游河道生態(tài)用水要求，下泄河道生態(tài)基流0.12m3/s，其余來(lái)水?dāng)r蓄于庫(kù)內(nèi)，直至死水位422.00m(相應(yīng)庫(kù)容394萬(wàn)m3)，之后向沐川縣城供水1.0萬(wàn)m3/d。在此期間，作好水庫(kù)大壩安全觀測(cè)記錄。

根據(jù)水庫(kù)來(lái)用水和蓄水情況分析，P=10%、P=20%和P=50%三個(gè)典型年水庫(kù)將于第1年汛期內(nèi)蓄滿，P=80%和P=90%兩個(gè)典型年水庫(kù)將于汛后11月蓄滿。

水庫(kù)初期蓄水分析成果見(jiàn)表1。

4.4.2 水庫(kù)初期蓄水計(jì)劃

金王寺水庫(kù)來(lái)水較為豐沛，從5月份開(kāi)始蓄水，當(dāng)年內(nèi)均能蓄滿，蓄水期較短。為滿足水庫(kù)自身安全、下游綜合利用及防洪要求，初期蓄水期內(nèi)，當(dāng)年汛末水庫(kù)蓄水不宜超過(guò)439.9m，余水利用溢洪道泄流，汛末后初步抬升水位至正常蓄水位445.10m。

金王寺水庫(kù)初期蓄水計(jì)劃見(jiàn)表2。

表1 水庫(kù)初期蓄水調(diào)節(jié)分析成果 單位：萬(wàn)m3，m

5 結(jié)語(yǔ)

金王寺水庫(kù)蓄水歷時(shí)較短，依據(jù)工程蓄水方案研究中考慮的各方面因素，對(duì)水庫(kù)初期蓄水期調(diào)節(jié)計(jì)算和運(yùn)行方式展開(kāi)了研究，并提出規(guī)劃的初期蓄水方案。本文提出的研究思路和方法，對(duì)一般大中型水庫(kù)工程初期蓄水方案的制定具有一定借鑒意義。

對(duì)于具有更急迫的如發(fā)電、航運(yùn)、上下游聯(lián)合調(diào)度等綜合利用要求的復(fù)雜大型水利水電項(xiàng)目，應(yīng)在導(dǎo)流隧洞施工完成后進(jìn)一步提前初期蓄水期，充分發(fā)揮工程效益。

表2 不同年型水庫(kù)初期蓄水計(jì)劃成果 單位：萬(wàn)m3，m

參考文獻(xiàn)

〔1〕李 瑋，郭生練，易松松，劉 攀.水布埡水庫(kù)初期蓄水時(shí)機(jī)決策研究[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2006，(4).

〔2〕楊子俊，張建華，韓 兵.糯扎渡水電站水庫(kù)初期蓄水方案研究.水力發(fā)電，2012，38(09)：51～54.

〔3〕張國(guó)慶，肖 琳，趙英林.水電站水庫(kù)初期蓄水的計(jì)算及方案選擇.水電能源科學(xué)，1992，(4)：250～257.

〔4〕肖 琳，張國(guó)慶，趙英林.應(yīng)用層次分析法優(yōu)選水庫(kù)初期蓄水方案.水利信息化，1993，(3)：29～33.

作者簡(jiǎn)介：

李建樂(lè)(1982-)，男，工程師，主要從事水文水資源規(guī)劃、水環(huán)境保護(hù)等工作；

蔡 潔(1982-)，女，工程師，主要從事水工設(shè)計(jì)工作。

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2095-1809(2016)01-0081-03

胡良文(1966-)，男，重慶梁平人，四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，高級(jí)工程師，從事水利水電工程設(shè)計(jì)技術(shù)與管理工作。