铜川市五一水库汛期调度运用计划编制论述

高淑红，张浩钧

(西安景天水利水电勘测设计咨询有限公司，陕西西安710014)

1 前言

五一水库是一座集防洪、灌溉、养鱼为一体的小(一)型水库，其永久性主要建筑物均按4级建筑物设计，主要由大坝、溢洪道和放水洞三部分组成，水库总库容312×104m3，淤积库容212.40×104m3，滞洪库容62×104m3，有效库容37.6×104m3，防浪墙顶的高程为1206.0 m。设计洪水位低于坝顶2.97 m，低于防浪墙顶3.97 m；校核洪水位低于坝顶1.61 m，低于防浪墙顶2.61 m。

大坝建于漆水河的支流马杓沟内，坝址控制流域面积11 km2，主流河道长度4.35 km，比降2.96‰，常年流量0.01 m3/s。库区年平均降雨量为728.5 mm，多集中在汛期7月～9月，多年平均径流系数为0.118，多年平均径流深为77.5 mm，多年平均径流量为85.25×104m3。经过1972年和1983年先后两次加高大坝，1997年对卧管重修并加砌旁侧护坡以及2007年对水库的除险加固，使水库枢纽工程建成了现状规模。碾压式均质土坝坝顶高程为1205.0 m，坝高40 m，坝顶宽度6 m，坝顶长度141 m，最大坝底宽241.0 m；放水洞进口底槛高程为1198.0 m，长度175 m，最大流量1 m3/s；溢洪道进口堰顶高程为1199.4 m，总长224.75 m，矩形断面尺寸为3.5 m×3.3 m(底宽×高)。经调洪演算设计洪水位时最大下泄流量为21.64 m3/s，校核洪水位时最大下泄流量为59.34 m3/s。

2 大坝洪水复核

2.1 防洪安全复核

水库流域内没有水文站，属于无资料流域。由于没有水文观测资料可供利用，按照《水利水电工程设计洪水计算规范》(S L44-93)的规定，拟采用地理综合法推求五一水库的设计洪水。即参照《渭南地区暨铜川市实用水文手册》(以下简称为《渭铜手册》)和《陕西省中小流域设计暴雨洪水图集》(以下简称为《省图集》)进行分析。设计洪水的具体推求方法采用三种方法计算，即推理公式法、简化推理公式法和经验公式法。本次推荐采用推理公式法和简化推理公式法的均值作为设计洪水成果。水库设计洪水标准为50 a一遇，洪峰流量为85 m3/s，洪水总量72万m3，相应设计洪水位为1202.03 m；校核洪水标准为500 a一遇，洪峰流量为170 m3/s，洪水总量123万m3，相应校核洪水位为1203.39 m，汛期防洪限制水位为1199.40 m。

2.2 溃坝最大流量

2.2.1 溃口平均宽度

2.2.2 坝址处最大洪峰流量

按经验公式计算：

因溃口深至坝底，故h=0，则K′=0，计算得L/B=1630/140=11.6>5，取L/B=5，则Qm为2454.83 m3/s。溃坝洪水向下游演进的计算及淹没估算：

式中：Q为Qm演进距坝址L处的最大流量；V为溃坝时的水库有效蓄水容积取V=394.2万m3；v为洪水传播速度，取7.15 m3/s；L为下游断面距坝址距离，由于马杓沟口距坝址为8 km，故L取8 km。

计算得Q=336.24 m3/s。

由于洪水出口直接汇入漆水河内，所以溃坝淹没距离为8 km，直接危及马杓沟口单位及沟口漆水河左岸部分居民。

3 水库信息监测与预报

水库信息监测分为气象信息、工程信息、水文信息、洪涝灾害信息四类。

区气象部门应加强对灾害性天气的监测和预报，水库雨、水情应在2 h内，重要位置的水情应在30 min内报到区防汛指挥部；区水务局应加强水库大坝等重要水利设施监测，发生险情时，应将运行情况尽快向区防汛指挥部报告；区防汛办负责对水库水情进行监测。当水库水位达到汛限水位且持续上涨时，要及时将预警信息通知金锁关镇政府，同时上报区防汛指挥部指挥长；洪涝灾害发生后，水库监测人员应及时向区防汛办报告洪涝动态灾情，对人员伤亡和较大财产损失的灾情，应立即上报，重大灾情在灾害发生后30 min内将初步情况报告区防汛办，由区防汛办在1 h内上报区防汛指挥部。

4 防洪调度计划

4.1 防洪调度原则

(1)遵循“以人为本、科学决策”的原则，确保工程安全是充分发挥水库效益的关键，是控制运用计划的前提。

(2)当水库工程安全和防洪兴利效益发生矛盾时，应首先服从水库安全，兼顾其他效益。

(3)遇发生超标准洪水时，及时启动防汛抢险应急预案。

4.2 水库洪水调度方案

(1)落实水库汛期值班人员和责任，配置电台1部，卫星电话1部，增设防汛预报预警监测系统，加强水库枢纽工程巡查。

(2)正常情况下水库监测人员每天定时观测水库水位和雨量，并通过电台向区防汛办报告水位、雨量等数据。

(3)水库水位汛期(6月～10月)严格控制在1199.40 m以下。

(4)当水位超过1199.40 m时，电台全天开机守候，卫星电话随时联系，并增加联络次数，水库监测人员及时向区防汛办报告雨量和水库水位变化情况。

(5)当水位持续上涨时，增加监测人员，加强库区水情测报和水库枢纽工程的巡查，确保及时将库区汛情信息传递到区防汛办，当遇到不可抗御的超标准洪水或有可能导致溃坝情况时，用信号弹向水库下游报警，同时由现场指挥长负责及时组织淹没区群众撤离到安全地带。

4.3 不同量级的洪水调度方案

4.3.1 一般性洪水防御

当水库水位达到1199.40 m时，水库测报人员应及时将水库雨、水情信息报告区防汛指挥部；包库行政首长、技术责任人适时组织水库防洪调度；水库监测人员加强水库大坝工程的巡查监测，加密测报次数，通讯电台全天开机守候，卫星电话随时联系，及时准确报告水库汛情信息。

4.3.2 设防标准洪水防御

当水库水位达到1202.03 m时(低于坝顶高程2.93 m)，水库测报人员迅速将水库雨、水情信息报告区防汛指挥部；区防汛指挥部迅速将水库汛情信息向区防汛指挥长和市防汛指挥部报告，区防汛指挥长及时对水库防汛抗洪作出指令，包库技术责任人迅速组织技术人员对水库雨、水情进行会商分析，对可能出现的险情拟定应对措施；包库行政首长、技术责任人赴水库现场指挥，适时组织调度泄洪；增加水库监测人员，加强水库大坝查险和洪水监测，加密测报次数，2 h向区防汛指挥部报告一次水库雨、水情变化情况；及时向水库下游预警，提前做好撤离准备；做好抗洪抢险准备，抢险物资到位，区人武部迅速组织抢险队伍集结待命，随时投入抗洪抢险。

4.3.3 超标准洪水防锋

当水库水位达到1203.39 m时(低于坝顶高程1.61 m)既为水库发生超标准重大洪水，水库测报人员迅速将水库雨、水情等汛情信息报告区防汛指挥部，区防汛指挥部立即将水库汛情信息报告区防汛指挥长和市防汛指挥部，区防汛指挥部指挥长根据水库汛情签署水库抗洪抢险命令，宣布水库抗洪抢险进入紧急状态；区防汛指挥部领导、包库行政首长、技术责任人赴水库现场决策指挥，组织实施抗洪抢险；包库技术责任人组织技术人员到水库现场会商分析，提出抗洪抢险应急保坝技术措施意见，为防汛领导水库抗洪抢险决策提供技术保障；抗洪抢险队伍按照抗洪抢险命令，迅速到达指定位置，投入抗洪抢险，加强水库大坝查险力度，发现险情，及时抢护，水库水位持续上涨时，溢洪道增大泄洪，抗洪抢险技术人员现场指导；加强预警通讯，根据水库汛情变化趋势，及时发射信号弹报警，通知水库下游险区单位和群众做好避险撤离准备；增加电台报汛次数，确保水库汛情、抗洪抢险信息及时传递到市、区防汛指挥部，每小时报告一次水库汛情、抗洪抢险信息，根据水库汛情变化趋势，组织水库下游人员做好投入防汛抗洪的准备。

4.4 撤离方案

当水库流域内发生超标准特大洪水，水库水位持续上涨，水库大坝重大险情通过抢护措施实施后，确认仍不能保障大坝安全或可能出现溃坝时，由水库抗洪抢险指挥长发布撤离命令。撤离命令发布后，水库工作人员、抢险队员在区防汛指挥部的统一指挥下组织有序迅速撤离；水库下游马杓沟及沟口漆水河沿岸单位、居住群众在区防汛指挥部统一指挥下金锁关镇政府组织有序迅速撤离。

水库现场所有工作人员和抢险人员撤离至水库大坝右肩石窑后面山坡小路撤离到高处安全地带或就近撤离到山坡高处安全地带；水库下游马杓沟口单位、群众沿沟口铜黄公路向北撤离到附近单位或高处安全地带；马杓沟口漆水河沿岸单位、群众沿沟口210国道向北方向撤离到附近单位或高处安全地带。

5 结语

五一水库位于漆水河支流马杓沟内，汛期水位暴涨暴落，容易发生险情，从水库蓄泄时水位、流量限制指标、水库上下游河道防洪范围内可能淹没范围进行调查研究分析，编制水库汛期调度运用计划，实现“安全第一、常备不懈、预防为主、全力抢险”工作方针。