水庫建設(shè)造成淹沒區(qū)水文設(shè)施復(fù)建的處理方案思考

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550002)

早期水文站的建設(shè)，常常選擇流域面積較大的大江大河，而隨著我國開展的中小河流綜合治理項目的實施，中小河流水文測驗項目也日趨完善。綜合來看，水文站多設(shè)立在水資源條件較好河段，而該類河段也是水資源開發(fā)建設(shè)選址的重要考慮位置。21世紀(jì)以來中國經(jīng)濟突飛猛進，隨之帶動著水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展，水利工程建設(shè)與已建水文設(shè)施相互間的影響矛盾日益明顯。作為收集實測資料為社會各部門提供探索基本水文規(guī)律的水文站，水庫建設(shè)影響后，常常需要提出復(fù)建方案，而水文站復(fù)建初步選址是水利工程建設(shè)前期工作中的重要組成部分。本文結(jié)合花灘子水庫工程建設(shè)實際情況，重點分析水文設(shè)施復(fù)建過程中站址選擇問題，為水利工程建設(shè)與水文設(shè)施的矛盾提供解決思路。

1 研究區(qū)域概況

花灘子水庫所在河流為長江流域烏江右岸一級支流清渡河，該河流發(fā)源于江口縣德旺鄉(xiāng)漆樹坪，于思南縣邵家橋鎮(zhèn)堆上村注入烏江。清渡河全流域面積502km2，主河道河長62km，主河道平均比降7.5‰。清渡河流域呈近似扇形展布，流域內(nèi)已建水文設(shè)施兩處：冉氏堂水文站、羅場水文站；流域有1條較大支溝纏溪河，纏溪河集水面積124km2。

花灘子水庫工程是列入國家、貴州省“十三五”水利規(guī)劃建設(shè)的大(2)型項目，水庫位于烏江一級支流清渡河下游河段，壩址位于貴州省銅仁市思南縣邵家橋鎮(zhèn)與天橋鄉(xiāng)交界冉氏堂處，壩址集水面積423km2，壩址天然水位隨下游已建的花灘子電站回水影響?；┳铀畮旃こ倘蝿?wù)是以城鄉(xiāng)供水和灌溉為主，兼顧發(fā)電，并為區(qū)域脫貧奔小康創(chuàng)造條件。水庫樞紐推薦采用重力壩方案，正常蓄水位為491m，正常庫容10450萬m3，死水位463m，死庫容3472萬m3，總庫容11300萬m3。

冉氏堂水文站位于貴州省印江縣新寨鄉(xiāng)冉氏堂村，站房位于清渡河右岸，距思南縣城28km，交通比較便利。冉氏堂水文站系2013年度中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)項目，屬防汛與水資源管理站，權(quán)屬單位為貴州省水文水資源局。水文站在2014年7月開工建設(shè)，于2015年9月完工，工程建設(shè)總投資為280.87萬元。目前水文站已具備運行條件，且進行了水文測驗項目的比測工作。冉氏堂水文站測驗項目有水位、流量、降水，測驗方式為遙測或巡測。

冉氏堂水文站位于花灘子水庫壩址以上約550m處，水文站房屋場地高程在425m左右，見圖1。花灘子水庫正常蓄水位為491m，水庫建成后，水文站各設(shè)施均被淹沒，其測流斷面水深將達到75m，各測驗項目均無法繼續(xù)在原址進行觀測。

圖1 花灘子水庫與冉氏堂水文站位置關(guān)系

2 方案論證及結(jié)論

2.1 方案論證

根據(jù)清渡河流域水系及花灘子水庫建設(shè)實際情況，本文將水文設(shè)施復(fù)建選址河段分干流、支流共計4段河段進行分析，分別為干流水庫壩址下游、水庫回水影響區(qū)、水庫回水影響末端以上、支流纏溪河。

2.1.1 花灘子水庫壩址下游復(fù)建方案分析

冉氏堂水文站為清渡河流域控制站，是清渡河匯入烏江匯口河段水文情勢的重要測站，水文站復(fù)建宜盡量選擇在清渡河匯口附近的河段?；┳铀畮煜掠我呀ǔ捎?個水電站，壩址下游河段結(jié)合已成水利工程情況。

a.花灘子水電站至花灘子水庫區(qū)間河段：根據(jù)清渡河各梯級建設(shè)情況，花灘子水庫壩址以下已建成花灘子水電站，電站回水至花灘子水庫壩下，花灘子水電站至花灘子水庫區(qū)間河段受花灘子水電站回水影響，水位受電站運行變幅明顯，且花灘子水庫下游河段水文條件受花灘子水庫調(diào)蓄、運行調(diào)度等因素影響極大，水文觀測條件較差，不適宜在該區(qū)間河段布設(shè)水文測站。

b.花灘子水電站至清渡河匯口河段：花灘子水電站尾水出口至清渡河匯口河長約2.8km，其中電站尾水出口至沿榕高速橋河段約1.0km，沿榕高速橋至匯口約1.8km。電站尾水出口至沿榕高速橋河段河道狹窄，兩岸山體陡峭，相對高差在50m以上，測站布設(shè)場地條件較差，且花灘子水庫下游河段水文條件受花灘子水庫調(diào)蓄、運行調(diào)度等因素影響極大，不宜建站。沿榕高速橋至匯口段，河床高程在350～370m之間。烏江干流沙陀電站正常蓄水位365m，校核洪水位為369.33m，清渡河沿榕高速橋至匯口段河道水位受烏江干流沙陀電站運行水位及回水影響，建站條件較差，且花灘子水庫下游河段水文條件受花灘子水庫調(diào)蓄、運行調(diào)度等因素影響極大，不宜建站。

c.花灘子水庫壩址下游復(fù)建方案分析結(jié)論：綜合上述分析，花灘子水庫壩址下游受已成水利工程及河段地形地質(zhì)條件影響，布設(shè)水文測站的條件較差，且花灘子水庫下游河段水文條件受花灘子水庫調(diào)蓄、運行調(diào)度等因素影響極大，故不宜在壩址下游河段建站。

2.1.2 花灘子水庫壩址至水庫回水末端復(fù)建方案分析

花灘子水庫干流回水尖滅點位于壩址以上16.46km?；┳铀畮靿沃分了畮旎厮┒藚^(qū)間各斷面水位受花灘子水庫水位運行影響，水位變幅較大，建站觀測條件較差，不宜在花灘子水庫壩址至水庫回水末端建站。

2.1.3 花灘子水庫淹沒區(qū)以上干流河段復(fù)建方案分析

花灘子水庫干流回水尖滅點位于壩址以上16.46km的枇杷樹附近，在花灘子回水末端以上清渡河流域面積167km2，上游已建及規(guī)劃的梯級調(diào)節(jié)性能較小，對水文條件影響較小，具備建站的條件。但根據(jù)調(diào)查并收集的資料，在花灘子回水末端以上的清渡河干流河段已建設(shè)有羅場水文站，羅場水文站位于貴州省印江縣纏溪鎮(zhèn)曾家坳村，測驗河段以上集水面積113km2，測驗項目有水位、流量、降水量。羅場水文站的建設(shè)，對花灘子水庫回水末端以上清渡河干流河段水文條件測驗?zāi)芷鸬捷^好的控制作用，因此，不宜在水庫回水末端以上干流河段重復(fù)建設(shè)水文站。

2.1.4 清渡河支流河段復(fù)建方案分析

根據(jù)清渡河流域水系情況，清渡河支流除纏溪河外，其余支流集水面積均較小，不適宜在此類支流上復(fù)建冉氏堂水文站。

纏溪河發(fā)源于印江縣纏溪鎮(zhèn)塘房嶺村掛榜山，發(fā)源地高程1541m，從南向北流經(jīng)楠木坪、許家寨等地后于駟馬村附近右納駟馬河(駟馬河集水面積59km2)，轉(zhuǎn)向西流，過雷公巖水電站、凱望村，在印江縣新寨鄉(xiāng)撕栗坪匯入清渡河。纏溪河駟馬河匯口以上有兩條較大的支流，兩支流匯合后經(jīng)5.6km匯入清渡河，纏溪河全流域集水面積124km2，具備在駟馬河匯口以下纏溪河河段布設(shè)水文站的條件。

根據(jù)纏溪河基本情況，纏溪河匯口凱望村河段屬花灘子水庫回水淹沒區(qū)，不具備建站條件；回水淹沒點以上附近為雷公巖電站廠房及尾水渠出口，雷公巖電站為徑流式電站，其發(fā)電對流域水量調(diào)蓄作用很小，花灘子水庫回水末端至雷公巖電站尾水出口河段長約400m，該河段有公路相通，河道兩岸有已建防洪工程，河道斷面穩(wěn)定，可作為水文站遷建的規(guī)劃場址之一；雷公巖電站廠房至電站壩址回水末端河段為電站的減水河段或回水影響范圍，測驗條件受電站運行影響嚴(yán)重，不宜在電站廠房至壩址回水末端區(qū)間建站；雷公巖電站回水末端至駟馬河匯口河段約450m，斷面集水面積約為113km2，該河段河道順直，兩岸岸坡有少許雜草，觀測條件較好，斷面基本穩(wěn)定，且兩岸均有道路相通，建站條件較好。經(jīng)初步分析，也可在該河段對冉氏堂水文站進行遷建。

通過上述分析，冉氏堂水文站可在纏溪河上進行遷建，適合遷建的河段有兩處，根據(jù)兩處河段的場地、測流、交通條件，并考慮后期水文站建成后的運行情況等影響，雷公巖電站尾水出口以下約400m范圍內(nèi)的河段水文設(shè)施建設(shè)更好，因此選擇建站場址為雷公巖電站尾水出口以下約400m范圍河段。

2.2 結(jié)論

根據(jù)上述分析，可將冉氏堂水文站遷建至清渡河支流纏溪河上，遷建河段位于雷公巖電站尾水出口以下約400m的纏溪河上，遷建的新水文站按照冉氏堂水文站原功能進行建設(shè)，見圖2。冉氏堂水文站經(jīng)過遷建后，將與清渡河上的羅場水文站共同成為流域水資源管理兼防汛的重要測站，遷建后的位置適合水文站的測驗工作，兩個水文站對清渡河中上游河段的水文測報將繼續(xù)發(fā)揮重要作用?；┳铀畮煅蜎]冉氏堂水文站后水文設(shè)施復(fù)建選址河段分析成果見表1。

圖2 纏溪河支流水文設(shè)施復(fù)建選址河段示意圖

河 流河 段分 段建 設(shè) 條 件 分 析復(fù)建選址結(jié)論備注清渡河干流花灘子水庫壩址下游水庫壩址至水庫回水末端回水末端以上花灘子水電站至花灘子水庫區(qū)間河段 區(qū)間河段受花灘子水電站回水影響明顯,且該河段水文條件受花灘子水庫調(diào)蓄、調(diào)度影響極大不適宜花灘子水電站至清渡河匯口河段 花灘子電站至沿榕高速橋段兩岸山體陡峭,測站布設(shè)場地條件較差;沿榕高速橋至匯口段,河道水位受烏江干流沙陀電站運行水位及回水影響,且該河段水文條件受花灘子水庫調(diào)蓄、調(diào)度影響極大不適宜花灘子水庫壩址至水庫回水末端 回水淹沒區(qū)各斷面水位受花灘子水庫水位運行影響,水位變幅較大,建站觀測條件較差不適宜水庫淹沒區(qū)以上干流河段 回水末端以上的清渡河干流河段已建設(shè)有羅場水文站,不宜重復(fù)建設(shè)不適宜纏溪河駟馬河匯口以下纏溪河河段雷公巖電站壩址至纏溪河匯口 電站壩址至廠房尾水河段屬電站減水河段,測驗條件受電站運行影響嚴(yán)重;凱望村至纏溪河匯口屬花灘子水庫回水淹沒區(qū),測驗條件受花灘子水庫運行影響嚴(yán)重;花灘子水庫回水末端至雷公巖電站尾水區(qū)間400m,水文設(shè)施布設(shè)場地、測驗條件、交通條件較好,適宜建站有適宜復(fù)建河段推薦駟馬河匯口至雷公巖電站壩址 雷公巖電站壩址至電站回水末端屬電站回水淹沒區(qū),測驗條件受雷公巖電站運行影響嚴(yán)重;回水末端至駟馬河匯口河段約450m,斷面集水面積約為113km2,該河段河道順直,水文測驗條件較好,斷面基本穩(wěn)定,建站條件較好有適宜復(fù)建河段

3 結(jié) 語

a.按照相關(guān)報告編制規(guī)程要求，工程建設(shè)對國家基本水文測站有影響的，應(yīng)有專門章節(jié)分析對水文測站的影響。需要對水文設(shè)施進行復(fù)建的，首先應(yīng)按照水庫工程建設(shè)位置，對工程河段的上下游、河流的干支流進行分析，說明在本流域復(fù)建的可能性，進而得出流域內(nèi)水文設(shè)施復(fù)建選址的最佳河段。

b.本文結(jié)合工程實際，僅分析了流域內(nèi)選址建站的情況。實際工作當(dāng)中，如流域內(nèi)均無適宜建站的位置，則應(yīng)結(jié)合臨近流域建站情況，綜合分析在臨近流域建站的可能性。

c.如工程建設(shè)所在流域、臨近流域均無復(fù)建水文設(shè)施的位置，則需進一步向水文部門匯報情況，商討合理可行的解決方案。

d.水利工程建設(shè)和水文測驗工作對社會經(jīng)濟發(fā)展均起了重要的推動作用，但水利工程建設(shè)與已建水文設(shè)施相互間的影響也日趨增多，本文結(jié)合花灘子水庫實際情況，分析、提出了解決兩者矛盾的具體方案。該方案在保證國家水利基礎(chǔ)設(shè)施項目建設(shè)的基礎(chǔ)上，也保障了國家水文氣象等測站的系統(tǒng)性、完整性，可更好地推動社會水情預(yù)報和水資源開發(fā)的協(xié)同發(fā)展。