淺談克孜爾水庫(kù)在防洪調(diào)度中存在的問(wèn)題及風(fēng)險(xiǎn)

錢(qián)雪梅，馬桂英

（克孜爾水庫(kù)管理局，新疆 拜城 842313）

1 工程概況

克孜爾水庫(kù)位于新疆拜城縣黑孜鄉(xiāng)南約10 km處，在干流木扎提河與支流克孜爾河交匯處，流域面積17 000 km2，是目前塔里木水系渭干河流域控制性大型水利樞紐工程。水庫(kù)以防洪、灌溉為主，兼有發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等綜合效益。該水庫(kù)始建于1985年，1991年開(kāi)始蓄水。工程為一等大（1）型，主要建筑物為1級(jí)，整個(gè)樞紐由主壩、副壩、溢洪道、泄洪排沙洞與電站組成。水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)按洪水重現(xiàn)期1 000年設(shè)計(jì)，10 000年校核，最大壩高44.0 m，最大庫(kù)容 6.4 億 m3，水庫(kù)面積 44 km2，調(diào)洪庫(kù)容 3.2億 m3，興利庫(kù)容 4.77 億 m3，死庫(kù)容 1.3 億 m3，其中共用庫(kù)容 2.8 億 m3、最高興利水位 1 149.60 m，校核洪水位 1 151.06 m，設(shè)計(jì)防洪水位 1 148.57 m，汛期限制水位 1 142.0 m，死水位 1 135.0 m。

2001年完成第一次大壩安全鑒定，結(jié)論如下：水庫(kù)大壩在經(jīng)歷1999年5.7級(jí)中強(qiáng)地震和重現(xiàn)期50年大洪水后，經(jīng)復(fù)核為二類壩，水庫(kù)各擋水建筑物可以按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。2007年完成第二次大壩安全鑒定，結(jié)論如下：水庫(kù)大壩在遭遇2002年歷史特大洪水和2005年4.9級(jí)、4.8級(jí)近場(chǎng)區(qū)序列地震群后，經(jīng)復(fù)核，核查為三類壩。

2 工程存在的問(wèn)題

水庫(kù)自1991年8月開(kāi)始蓄水，至今已運(yùn)行18年。經(jīng)歷了若干次洪水及地震的考驗(yàn)，目前工程存在許多問(wèn)題，直接威脅水庫(kù)工程安全，并影響下游防洪安全。

2.1 水庫(kù)泥沙淤積嚴(yán)重，調(diào)洪能力不足

水庫(kù)自運(yùn)行以來(lái)，特別是經(jīng)歷了幾次大洪水后，泥沙淤積總量和淤積速率明顯增大。根據(jù)新疆水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2007年2月完成的泥沙測(cè)量成果：水庫(kù)運(yùn)行至今16年，庫(kù)區(qū)泥沙淤積總量達(dá)1.79億 m3，比初設(shè)階段水庫(kù)運(yùn)行 20年淤積量 1.26億m3多0.53億m3，已遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)時(shí)水庫(kù)運(yùn)行20年的淤積水平。其中死庫(kù)容中泥沙淤積達(dá)0.878億m3，汛期限制水位1 142 m以下泥沙淤積1.662億m3，占 52.1%；興利庫(kù)容中的泥沙為 0.909 億 m3，占興利庫(kù)容的19.1%。汛期限制水位下的泥沙淤積使原有庫(kù)容縮減了一半以上，淤積非常嚴(yán)重，已直接影響到水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度，導(dǎo)致克孜爾水庫(kù)調(diào)蓄能力和防洪能力逐年降低。目前，泥沙淤積已直接影響到了水庫(kù)興利調(diào)節(jié)和安全度汛，克孜爾水庫(kù)正逐步探索有效的排沙方案，以延長(zhǎng)水庫(kù)工程使用壽命。

2.2 水庫(kù)存在的主要問(wèn)題

由于1999年、2002年及2007年連續(xù)大洪水發(fā)生后，設(shè)計(jì)洪水顯著增大及泥沙淤積影響，水庫(kù)現(xiàn)有防洪能力嚴(yán)重不足，壩頂、防浪墻頂與心墻頂高程均不滿足防洪要求，溢洪道泄槽邊墻高度不足。主壩右壩肩傾倒體抗震不穩(wěn)定；F2斷層滲水有向下游發(fā)展的趨勢(shì)，且泄洪排沙涵洞側(cè)壁存在接觸集中滲漏。

2.3 溢洪道、泄洪排沙涵洞存在問(wèn)題

溢洪道局部存在磨損、麻面、露筋和保護(hù)層脫落，溢洪道閘門(mén)變形；泄洪排沙涵洞檢修閘門(mén)強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求，液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備運(yùn)行不正常。

2.4 監(jiān)測(cè)設(shè)備

克孜爾水庫(kù)先后建成了大壩原型自動(dòng)化系統(tǒng)、F2斷層形變遙測(cè)系統(tǒng)、水情自動(dòng)測(cè)報(bào)與防洪調(diào)度系統(tǒng)、閘門(mén)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)、水庫(kù)地震遙測(cè)臺(tái)網(wǎng)、水庫(kù)強(qiáng)震自動(dòng)化系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)。由于部分系統(tǒng)建立時(shí)間較長(zhǎng),設(shè)備已老化，對(duì)險(xiǎn)情及隱患不能準(zhǔn)確反映,對(duì)汛情難以科學(xué)預(yù)報(bào)決策，使工程管理和防汛工作處于被動(dòng)狀態(tài)。各系統(tǒng)都存在不同程度的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下方面。

2.4.1 大壩原型自動(dòng)化系統(tǒng)

部分測(cè)壓管傳感器穩(wěn)定性較差，每年測(cè)壓管測(cè)頭更換率約為18%。

水準(zhǔn)觀測(cè)采用步進(jìn)電機(jī)式，時(shí)常出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，受外界影響較多，也需要進(jìn)一步完善。

2.4.2 地震觀測(cè)設(shè)備

該地震系統(tǒng)已運(yùn)行10年之久，而且是模擬記錄地震信號(hào)，對(duì)限幅地震和干擾地震難以識(shí)別，一旦地震，值班人員工作量大，換紙過(guò)程中易發(fā)生漏記地震事件。目前突出的問(wèn)題是幾個(gè)站的收、發(fā)射機(jī)已屬于淘汰產(chǎn)品，廠家也難以維修，需要進(jìn)一步更新改造。

2.4.3 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)與防洪調(diào)度系統(tǒng)

該系統(tǒng)始建于2000年5月，目前除水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件運(yùn)行基本正常外，其它軟件及防洪調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行狀況較差。除此之外，雨量站太少，不能滿足降水預(yù)報(bào)洪水的精度要求，信號(hào)傳輸方式為超短波。在集水流域面積達(dá)17 000 km2的總面積上僅設(shè)置13個(gè)雨量站和6個(gè)水位觀測(cè)站明顯偏少，代表性較差。2002年7月23日發(fā)生流量為3 677 m3／s的歷史特大洪水時(shí)，支流卡拉蘇河雨量及水位站遭遇水毀，至今未能恢復(fù)。載有洪水預(yù)報(bào)和防洪調(diào)度系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)已連續(xù)運(yùn)行8年之久，原有的軟件與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)已不相兼容。

3 水庫(kù)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)

克孜爾水庫(kù)下游有庫(kù)車(chē)、新和、沙雅三個(gè)縣城，共70萬(wàn)人口，灌溉面積23萬(wàn)多ha，是新疆自治區(qū)大型農(nóng)業(yè)灌區(qū)和糧棉生產(chǎn)基地之一，并有塔里木油氣田主產(chǎn)區(qū)，并有渭干河引水樞紐、庫(kù)木吐拉水電站、314國(guó)道和南疆鐵路等重要設(shè)施?？俗螤査畮?kù)的安全維系著下游各族人民生命安全、社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?？俗螤査畮?kù)是建造在活動(dòng)斷層上的一座土石壩工程，又屬中強(qiáng)地震多發(fā)區(qū)，在工程蓄水運(yùn)行的18年中，頻繁的有感地震和重現(xiàn)期20年、40年、50年及超100年的大洪水的出現(xiàn)，給克孜爾水庫(kù)工程造成了一定程度的破壞，特別是右壩肩傾倒體的穩(wěn)定及F2斷層帶的滲漏穩(wěn)定已直接影響水庫(kù)工程高水位安全蓄水。其次，根據(jù)2007年新疆克孜爾水庫(kù)大壩安全鑒定大壩洪水復(fù)核初步結(jié)論：水庫(kù)防洪高水位在1 146.4 m時(shí)，此工況下水庫(kù)可使下游防洪能力達(dá)到洪水重現(xiàn)期30年的標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)小于初步設(shè)計(jì)中洪水重現(xiàn)期100年的標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)核結(jié)論為克孜爾水庫(kù)現(xiàn)狀防洪安全性為“C”級(jí)，必須盡快采取有效的工程加固措施。

4 防御措施

目前水庫(kù)正處在除險(xiǎn)加固期，針對(duì)水庫(kù)工程存在問(wèn)題，除險(xiǎn)加固期應(yīng)采取以下應(yīng)急防御措施，確保洪水重現(xiàn)期100年洪水水庫(kù)安全。

（1）為保障水庫(kù)安全，建議采取必要的措施，一方面不再提高汛期限制水位，另一方面采取相應(yīng)的排沙措施，減小水庫(kù)的淤積速度。

（2）加強(qiáng)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程安全管理，確保建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施。

（3）加強(qiáng)水庫(kù)運(yùn)行管理，確保工程安全運(yùn)行。

總之，克孜爾水庫(kù)潛在的工程危害對(duì)水庫(kù)的防洪調(diào)度構(gòu)成了較大風(fēng)險(xiǎn)，盡早完成克孜爾水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程是改善水庫(kù)現(xiàn)狀、保證水庫(kù)防洪調(diào)度安全的唯一途徑。

[1]克孜爾水庫(kù)大壩現(xiàn)場(chǎng)安全檢查專家組.新疆克孜爾水庫(kù)大壩安全鑒定大壩現(xiàn)場(chǎng)安全檢查報(bào)告[R].2007,3.

[2]新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.新疆克孜爾水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].2008，10.