橡膠壩群聯(lián)合調(diào)度防汛應(yīng)急預(yù)案

張 希 ，雒望余 ，趙小麗 ，吳景霞

（1.中陜核工業(yè)集團(tuán)監(jiān)理咨詢有限公司，陜西 西安 710060；2.西安市水利規(guī)劃勘測設(shè)計院，陜西 西安 710054）

遵照《藍(lán)田縣調(diào)度防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案編制》的通知精神，以“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險”為目標(biāo)，牢固樹立“防患勝于救災(zāi)，責(zé)任重于泰山”的防范意識，在洪水災(zāi)害突發(fā)襲來之時，行政管理單位能及時啟動預(yù)案機(jī)制，盡早組織起各方力量，有條不紊地展開搶險救災(zāi)工作，力爭把受災(zāi)損失降到最低限度，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，確保社會穩(wěn)定。結(jié)合藍(lán)田縣橡膠壩工程建設(shè)實(shí)際運(yùn)行狀況研究并制定本預(yù)案。

1 灞河流域及工程概況

灞河原名滋水，是渭河較大的一級支流，發(fā)源于藍(lán)田縣灞源鄉(xiāng)箭峪嶺南九道溝，向南流經(jīng)灞源后西行，到馮家灣出峪口，先后匯入清峪、流峪、蘭橋河、道溝峪后稱灞河，在藍(lán)田縣城匯入輞川河，經(jīng)洩湖、馬渡王、在未央?yún)^(qū)譚家堡又納入浐河，北流10 km入渭河。灞河全長104.1 km，流域面積2581.0 km2（含浐河 760.0 km2），平均比降 6.0‰。

灞河洪水匯流時間短，具有暴漲猛落的山區(qū)性河流特點(diǎn)，洪枯流量相差懸殊。據(jù)馬渡王水文站實(shí)測資料統(tǒng)計，灞河多年平均流量為15.41 m3/s，年徑流量為4.86億m3，7月～10月徑流量占全年的56.5%，12月～次年2月徑流量占全年徑流量的6.7%。馬渡王站實(shí)測最大洪水洪峰流量為2160.0 m3/s（1953年8月12日），多年平均含沙量4.43 kg/m3，多年平均輸沙量216.8 萬 t，輸沙模數(shù) 1354.2 t/km2。

灞河藍(lán)田縣段共建橡膠壩6座，壩高2.5 m～4.0 m，壩場145 m～190 m，回水長度500 m～1606 m，共形成水面面積137.6萬m2，總蓄水量174.3萬m3。

表1 灞河藍(lán)田縣段設(shè)計洪水流量成果表

2 橡膠壩群安全度汛的必要性

設(shè)計工況下要求橡膠壩在汛期來臨之前就應(yīng)塌壩運(yùn)行，直到汛期結(jié)束再重新立壩蓄水，以充分保證橡膠壩的安全。但由于灞河藍(lán)田段常年干旱少雨，橡膠壩僅依靠汛期蓄水，用以補(bǔ)給農(nóng)田灌溉和生態(tài)景觀效果等，故各橡膠壩目前在汛期基本處于立壩蓄水工況，存在一定的度汛安全隱患。

所以，梯級橡膠壩的修建在造福藍(lán)田縣的同時，也帶來了一系列安全問題。藍(lán)田縣灞河梯級橡膠壩工程蓄水能力較大（總蓄水量174.3萬m3）、壩袋充、排水需要的時間較長。進(jìn)入汛期以后，大洪水隨時都有可能發(fā)生，一旦出現(xiàn)大洪水，如果調(diào)度運(yùn)用不當(dāng)，將會直接影響到橡膠壩工程自身的安全以及藍(lán)田縣和下游地區(qū)的防洪安全。合理正確的調(diào)度成為梯級橡膠壩應(yīng)對洪水、安全度汛的重中之重。因此研究和編制橡膠壩的度汛預(yù)案是必要的。

3 橡膠壩群汛期安全度汛分析

根據(jù)已建成橡膠壩運(yùn)行實(shí)際情況，各橡膠壩塌壩放空時間約為1 h～2 h，由羅李村水文站預(yù)報灞河應(yīng)急度汛各壩塌壩放水時間是可行的。各橡膠壩間距離及洪水行進(jìn)時間見表2。

表2 洪水行進(jìn)時間表

進(jìn)入汛期后進(jìn)入警戒狀態(tài)，各橡膠壩管理站與羅李村水文站之間要保持密切聯(lián)系，橡膠壩管理人員需及時進(jìn)入工作崗位，提前進(jìn)入現(xiàn)場檢查壩袋的排水設(shè)施，保證接到塌壩命令后能及時進(jìn)行塌壩操作。

當(dāng)羅李村水文站監(jiān)測流量達(dá)42 m3/s時，其下游的0#壩壩頂洪水超高為30 cm；當(dāng)羅李村水文站監(jiān)測流量達(dá)65 m3/s時，其下游的0#壩壩頂洪水超高為40 cm；當(dāng)羅李村水文站監(jiān)測流量達(dá)90 m3/s時，其下游的0#壩頂洪水超高為50 cm。由于橡膠壩壩袋在充滿狀態(tài)下，壩頂水深不宜大于50 cm，且給下游橡膠壩群一定的準(zhǔn)備工作時間,保證橡膠壩壩袋安全和泄洪安全,故選擇羅李村水文站監(jiān)測流量達(dá)42 m3/s時，各個橡膠壩運(yùn)行管理人員應(yīng)全部就位，開始從下游（5#壩）至上游（0#壩）依次塌壩。

接到汛情指令后，5#壩立即塌壩放水，并通知4#壩準(zhǔn)備放水。接到汛情指令13 min后，4#壩開始塌壩放水，并通知3#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令11 min后，3#壩開始塌壩放水，并通知2#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令8 min后，2#壩開始塌壩放水。并通知1#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令13 min后，1#壩開始塌壩放水，并通知0#壩做好準(zhǔn)備。接到汛情指令6 min后，0#壩開始塌壩放水。6座橡膠壩塌壩操作共需51 min。

表3 上游泄流流量疊加分析表

考慮上游橡膠壩塌壩時會造成下游橡膠壩過流流量疊加效應(yīng)，根據(jù)各個橡膠壩排水量和各個壩段洪水行進(jìn)時間，處于最下游的5#橡膠壩在塌壩期間僅受到4#、3#橡膠壩來水水量的疊加，最大疊加流量為116.7 m3/s，不會影響5#橡膠壩的運(yùn)行安全和壩體安全。同理，4#橡膠壩受到的上游3#、2#橡膠壩來水水量疊加92.5 m3/s；3#橡膠壩受到的上游2#、1#橡膠壩來水水量疊加92.1m3/s；2#橡膠壩受到的上游1#、0#橡膠壩來水水量疊加60.1m3/s；1#橡膠壩受到的上游0#橡膠壩來水水量疊加19.4 m3/s，均不會對各橡膠壩塌壩運(yùn)行帶來影響，故此方案是可行的。

4 汛期指揮調(diào)度系統(tǒng)

應(yīng)急度汛預(yù)案由灞河藍(lán)田段防汛抗旱指揮部下設(shè)辦公室統(tǒng)一實(shí)施調(diào)度，由橡膠壩管理單位執(zhí)行。

橡膠壩工程管理單位必須和縣防汛抗旱指揮部辦公室、羅李村水文站等隨時保持聯(lián)系。汛期水情值班人員應(yīng)時刻注意上游水情的變化情況，并及時通知縣防汛抗旱指揮部辦公室和橡膠壩工程管理單位，各部門應(yīng)服從防汛抗旱指揮部門的統(tǒng)一調(diào)度。確定專人負(fù)責(zé)泵房管理，定期檢修抽水泵及各類設(shè)備、線路等，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程進(jìn)行塌壩、立壩操作，滿足橡膠壩防汛、蓄水需求，不得隨意排水，確保橡膠壩安全運(yùn)行。同時，對橡膠壩壩袋進(jìn)行全面保養(yǎng)維護(hù)。警戒狀態(tài)下及度汛方案實(shí)施過程中，各單位工作人員必須堅守崗位，由縣防汛抗旱指揮部宣布結(jié)束應(yīng)急響應(yīng)后解除警戒。

5 結(jié)語

本方案主要采用動態(tài)分析與河道水力計算相結(jié)合的方法，更加客觀、科學(xué)的為河道管理工作提供參考性意見。通過橡膠壩群聯(lián)合調(diào)度方案的制定，可以科學(xué)有效的指導(dǎo)河道管理部門在汛期將至?xí)r按照預(yù)設(shè)方案進(jìn)行管理工作，做到有條不紊，確保河道、橡膠壩安全及兩岸人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。