密云水庫強降雨及高水位運行安全保障措施

摘 要：密云水庫是北京市重要的地表飲用水水源地，具有重要的戰(zhàn)略地位。2024年，密云水庫蓄水量再次突破35億m3，水庫蓄水量、降雨量、場次等再創(chuàng)新高，水庫面臨艱巨的強降雨及高水位運行安全管理工作?；诖?，本文簡要介紹密云水庫的基本情況，結(jié)合2024年密云水庫水情，從制度層面、管理層面、技術(shù)層面、生態(tài)環(huán)保層面總結(jié)水庫在強降雨及高水位運行中的安全管理工作經(jīng)驗，以期為其他水庫開展防汛防洪及安全管理提供有益借鑒，確保水庫安全平穩(wěn)運行。

關(guān)鍵詞：密云水庫；強降雨；高水位；安全管理；防汛防洪

密云水庫于1960年建成并投入使用，是以防水和供水為核心用途的水利設(shè)施，承擔(dān)著多年調(diào)節(jié)與綜合利用的艱巨任務(wù)，是中華人民共和國成立后，國內(nèi)自主設(shè)計并施工建設(shè)的華北地區(qū)規(guī)模最大的水利工程，水庫總庫容量為4375億m3［1］。密云水庫在保障北京、天津以及河北局部區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)與居民日常用水需求的同時，對于下游地域的防洪保護(hù)具有不可或缺的作用。目前，密云水庫作為北京市的核心地表飲用水源以及水資源的關(guān)鍵戰(zhàn)略儲備地，其價值無可估量。2024年，北京市降雨頻率及總量再創(chuàng)歷史新高，水庫蓄水量再次突破35億m3，面對強降雨及高水位運行挑戰(zhàn)，密云水庫管理處的工作人員遵循市委、市政府及局黨組的決策指示，成功應(yīng)對歷史性強降雨和高水位運行所帶來的多重考驗，能夠為各地區(qū)水庫運行安全管理等提供成功的經(jīng)驗借鑒。

1 密云水庫基本情況

密云水庫位于北京市密云區(qū)北部13km處，坐落在燕山山脈的丘陵地帶，1960年正式建成并投入使用，主要建筑有2座擋水主壩、5座副壩、2條輸水隧洞、3個大型溢洪洞、2座發(fā)電站、1座大型調(diào)節(jié)池和1條密云至北京的引水渠。密云水庫占地面積達(dá)180km3，兩大水源河流為白河與潮河，環(huán)密云水庫有200km。作為華北地區(qū)規(guī)模最大的水庫，密云水庫是北京市至關(guān)重要的地表飲用水源，被譽為“燕山明珠”，周邊設(shè)有一條110km風(fēng)光旖旎的環(huán)湖公路，是北京市一處著名旅游景觀。夏季庫區(qū)氣溫較市區(qū)低3℃，成為市民消暑的好去處。截至2022年3月23日，密云水庫向下游生態(tài)補水已達(dá)12億m3。截至2022年11月21日，密云水庫水位達(dá)到151.78m，蓄水量30.024億m3。

密云水庫工程以千年一遇級別的洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，以萬年一遇級別的洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核，大壩頂端高度為160.0m，設(shè)計水位為157.5m，復(fù)核水位為158.5m，正常蓄水水位保持在157.5m，汛期限制水位為152.0m，死水位為126.0m?？値烊莞哌_(dá)43.75億m3，內(nèi)含防洪庫容9.27億m3，調(diào)洪庫容11.08億m3，興利庫容35.45億m3以及死庫容419億m3。水庫建筑物眾多，遍布范圍廣泛，樞紐布局極為繁雜，從西端的北白巖副壩延伸至東端的第三溢洪道，全長25km。經(jīng)由多次改造和擴(kuò)建，目前水庫擁有7座大壩、7條隧道、3條溢洪道、1座發(fā)電站和1座調(diào)節(jié)水庫［2］。

2 2024年密云水庫水情

2024年雨季降水量增多，截至2024年10月9日8時，密云水庫的蓄水量已升至35.129億m3，這是繼2021年之后，時隔三年，密云水庫蓄水量再次突破35m3。

2024年汛期降水量顯著上升，密云水庫及其上游區(qū)域的眾多支流均觀測到入庫流量顯著增加。根據(jù)相關(guān)水文統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自2024年6月1日8時至2024年10月1日8時，密云水庫流域的平均降水量為648.1mm，與2023年同期相比增加了257.6mm，漲幅達(dá)到66%，同時與2021年至2023年的年均同期降水量386.7mm相比，漲幅為68%。

從2024年開始，北京市密云水庫管理部門嚴(yán)格遵照市委、市政府以及局黨組的方針指導(dǎo)，充分利用水庫的防洪功能，有效執(zhí)行攔洪和削減洪峰的任務(wù)，成功實現(xiàn)了對全部上游來洪的攔蓄。在此期間，成功降低超過100m3/s的洪峰流量，最高入庫洪峰流量達(dá)到了2450m3/s，攔洪削峰率達(dá)100%，極大地減輕了下游的防洪負(fù)擔(dān)，確保了居民生命財產(chǎn)的安全。此外，為提升沿線地下水資源、優(yōu)化河道水質(zhì)以及周邊生態(tài)環(huán)境，密云水庫管理部門積極利用雨水等資源進(jìn)行地下水源補給和生態(tài)維護(hù)工作。截至2024年10月13日，密云水庫2024年已累計向地下水源地補水1.82億m3。

3 密云水庫強降雨及高水位運行安全保障措施

3.1 制度層面：完善運行安全保障機制

為充分落實“保安全、多蓄水”的基本工作目標(biāo)，北京市密云水庫管理處從制度層面入手，通過建立組織機構(gòu)、強化制度保障等措施，不斷完善強降雨及高水位運行安全保障機制。

3.1.1 建立健全組織機構(gòu)

構(gòu)建密云水庫強降雨及高水位運行安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，組長由水庫管理處負(fù)責(zé)人擔(dān)任，其主要職責(zé)為全面領(lǐng)導(dǎo)和組織水庫運行安全管理工作；組員則由水庫管理處副職領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)業(yè)務(wù)科室、基層單位負(fù)責(zé)人共同構(gòu)成，主要職責(zé)為協(xié)助組長開展運行安全管理工作。同時，設(shè)置運行安全管理辦公室，隸屬工程管理科，由具有豐富經(jīng)驗的水庫運行安全管理工作人員擔(dān)任主任一職，負(fù)責(zé)開展日常管理與調(diào)度工作，辦公室內(nèi)職員由水庫管理、氣象、水文、應(yīng)急管理等多個領(lǐng)域?qū)I(yè)人員構(gòu)成，負(fù)責(zé)水庫運行安全及應(yīng)急響應(yīng)工作。此外，強降雨及高水位運行管理、防汛防洪期間，在運行安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一管理下，下設(shè)多個小組，明確不同小組的工作職責(zé)與工作內(nèi)容。例如：監(jiān)測預(yù)警組，主要負(fù)責(zé)分析氣象、水文等信息，預(yù)測強降雨及高水位可能為水庫運行帶來的影響，及時發(fā)布預(yù)警信息；工作調(diào)度組，依據(jù)監(jiān)測預(yù)警信息，制訂水庫調(diào)度方案，保證水庫在強降雨和高水位期間能夠安全運行；應(yīng)急處置組，主要負(fù)責(zé)制訂和完善應(yīng)急預(yù)案、組織演練和應(yīng)對突發(fā)事件等。此外，多個工作小組需要將其所收集的信息匯報至領(lǐng)導(dǎo)小組，以幫助領(lǐng)導(dǎo)小組完成決策，進(jìn)而為密云水庫強降雨及高水位運行安全提供組織保障。

3.1.2 強化制度保障措施

在建立健全組織機構(gòu)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析強降雨及高水位運行條件下水庫運行潛在風(fēng)險，嚴(yán)格落實各小組責(zé)任，構(gòu)建“橫向到邊、縱向到底”的制度保障。一方面，針對強降雨及高水位運行特殊情況，制定和修訂相關(guān)安全管理制度，如《密云水庫強降雨及高水位運行安全管理規(guī)定》《密云水庫超汛限水位運行及泄洪期間工程巡查監(jiān)測工作方案》［3］等，明確各級管理組、各小組工作人員的管理職責(zé)，保證責(zé)任到人。另一方面，完善任務(wù)清單、責(zé)任清單，定期組織應(yīng)急演練，構(gòu)建完善的密云水庫強降雨及高水位運行安全應(yīng)急保障方案。

3.2 管理層面：構(gòu)建精細(xì)化管理體系

3.2.1 加強巡視監(jiān)測力度、強化運行維護(hù)工作

嚴(yán)格落實密云水庫強降雨及高水位運行安全管理規(guī)定，加大巡視監(jiān)測力度，增加巡視監(jiān)測頻率，完善汛期工作情況分析、研判及報告機制。通常情況下，非汛期水位監(jiān)測頻率為每日8時巡視和監(jiān)測1次。由于2024年降雨量較強，密云水庫管理處增加汛期水位監(jiān)測次數(shù)，即汛期每日6時、8時、16時各監(jiān)測1次。在滲流監(jiān)測方面，由每5天監(jiān)測1次增加至每周監(jiān)測2次；在工程設(shè)施巡查方面，由每周巡查2次增加至每日巡查1次；在降水量監(jiān)測方面，由非汛期每日8時監(jiān)測一次轉(zhuǎn)變?yōu)檠雌跍y報各時段降雨量及降水情況加報，每日8時更換記錄紙。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2024年密云水庫共開展巡查監(jiān)測2.8萬人次，是歷年平均監(jiān)測人次的2～3倍。同時，遵循密云水庫強降雨及高水位運行安全領(lǐng)導(dǎo)小組工作指示，強化對重點部位及薄弱環(huán)節(jié)的巡視監(jiān)測工作，通過引入自動化監(jiān)測系統(tǒng)對比人工數(shù)據(jù)，成立自動化監(jiān)測工情報告小組，全年累計報告50期，為密云水庫強降雨及高水位運行安全管理決策等提供數(shù)據(jù)支持與保障。

此外，密云水庫管理處在加大巡視監(jiān)測力度的基礎(chǔ)上，不斷強化運行維護(hù)工作?；谘雌谇暗娜鎸彶椤⒕S修與養(yǎng)護(hù)，對各類閘門、啟閉機械及其相關(guān)機電配套設(shè)施實施了每日一檢制度，并且每周進(jìn)行一次設(shè)備功能測試，確保設(shè)備運作正常且安全可信。遵循上級關(guān)于水資源調(diào)配的指示，依次開關(guān)第三溢洪道、潮河輸水隧道、調(diào)節(jié)池等重要水利工程設(shè)施的閘門，保障汛期防洪及生態(tài)補水工作的順利進(jìn)行。

3.2.2 積極開展風(fēng)險應(yīng)對工作

強化在建工程風(fēng)險防范工作［4］。面對強降雨及高水位運行挑戰(zhàn)，密云水庫管理處持續(xù)強化安全隱患整改工程，執(zhí)行詳細(xì)的度汛計劃，出臺一系列風(fēng)險預(yù)防和應(yīng)對策略。2024年7月1日前，第一溢洪道的主體結(jié)構(gòu)工程已順利完成并達(dá)到新閘擋水的標(biāo)準(zhǔn)，隨后啟動實驗性蓄水工作，最終實現(xiàn)新、舊閘門協(xié)同擋水，兩者之間水深達(dá)到6m，通過此舉改善閘首的受力狀況，保障第一溢洪道在高水位條件下的運行安全。

加強異常工況的深度剖析。面對工程巡檢過程中遇到的非常規(guī)狀況，迅速增加檢測頻率、探究成因并實施具體應(yīng)對策略，保障工程安全運行至關(guān)重要。在2024年7月份的定期檢查期間，發(fā)現(xiàn)走馬莊副壩區(qū)的1號、2號、3號以及5號排水通道存在若干滲水現(xiàn)象。對此，管理處立刻增加了量水堰的觀測頻率，并在滲水區(qū)域附近布置了額外的臨時監(jiān)測設(shè)施。此外，管理處邀請業(yè)內(nèi)資深專家到現(xiàn)場進(jìn)行了周密的勘查與評價，初步分析認(rèn)為滲水問題主要是雨后山體排水造成的，但也不排除由于庫區(qū)水位上升引起的壩體滲透增加和浸潤線上升的可能性。經(jīng)過持續(xù)的監(jiān)測分析：滲水點的水位高度未出現(xiàn)顯著變化，滲水量持續(xù)減少且水質(zhì)清澈。

做好汛期應(yīng)急處理工作［5］。受庫區(qū)水位上升、風(fēng)浪侵蝕以及冰凍期間冰層膨脹與融化等復(fù)合因素作用，走馬莊副壩、白河主壩以及一號溢洪道周邊地帶的上游護(hù)坡發(fā)生了位移和坍塌，二號溢洪道部分閘墩出現(xiàn)了表面滲水現(xiàn)象，針對此類威脅水庫運行安全的關(guān)鍵問題，已依照應(yīng)急預(yù)案迅速采取應(yīng)對措施。

3.2.3 全力保障生態(tài)補水與城市供水安全

強化指揮調(diào)度，保障白河、潮河生態(tài)補給與城區(qū)給水任務(wù)。遵循北京市水務(wù)局的指示，細(xì)致安排各項任務(wù)，嚴(yán)格遵循操作流程，實現(xiàn)上游、中游、下游三層面的溝通、聯(lián)動及命令傳達(dá)。在此過程中，密云水庫啟用潮河供水隧道、三級泄洪通道、白河發(fā)電隧道和調(diào)蓄池泄洪閘以排放積水。應(yīng)調(diào)度需求對排水設(shè)施進(jìn)行30多次調(diào)整，閘門開啟程度變更，編排45項調(diào)度命令和14件調(diào)度公告，傳達(dá)超過一萬條調(diào)度信息，確保調(diào)度工作的快速準(zhǔn)確落實。加強應(yīng)急值守人員配置，提升對水文觀測設(shè)備、水利基礎(chǔ)設(shè)施及下游河道監(jiān)管與審核的頻次，保障生態(tài)補水和供水的安全可靠。全年累計向河流補充生態(tài)用水量達(dá)到1047億m3（其中包括洪水調(diào)度用水0.94億m3），并為城市供水1.46億m3，為北京市居民的日常生活用水需求提供了有力支撐。

3.3 技術(shù)層面：引入自動化水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)

一方面，在強降雨及高水位運行安全管理中，主動與科研機構(gòu)展開合作，確保高水位條件下的運行安全得到尖端技術(shù)的可靠保障。特聘專業(yè)人士親臨水庫實地進(jìn)行指導(dǎo)與研討驗證。率先嘗試引入尖端的監(jiān)測技術(shù)與分析程序，于走馬莊副壩上部署了監(jiān)測壩體形變、滲透壓力及滲流狀況的安全設(shè)備，實施監(jiān)測實驗，同時對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，從而進(jìn)一步提高安全保障的技術(shù)水平［6］。

另一方面，在水質(zhì)監(jiān)測方面，引入自動化水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，保障監(jiān)控信息與國家水資源信息網(wǎng)絡(luò)的實時對接，每年自主傳送的數(shù)據(jù)量穩(wěn)定在20000條上下，這為密云水庫的水質(zhì)監(jiān)管工作提供了強有力的技術(shù)支撐。同時，制定了《高水位運行期的水質(zhì)監(jiān)控計劃》，在標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)監(jiān)控活動基礎(chǔ)上，額外強化了高水位條件下的密集型庫區(qū)監(jiān)控、淹沒區(qū)污水處理設(shè)施周邊水域的監(jiān)控以及水位下降區(qū)的水質(zhì)監(jiān)控。全年累計采集各類水質(zhì)樣本逾6400份，收集的監(jiān)控數(shù)據(jù)超過25000條，與前幾年均值相比分別上升了23%和10%，有效實現(xiàn)了對水位上升后水質(zhì)狀況的即時監(jiān)控與分析。

3.4 生態(tài)環(huán)保層面：積極推進(jìn)生態(tài)治理工作

3.4.1 深化流域巡查，解決河湖生態(tài)治理問題

持續(xù)以流域河長制管理為著力點，加強水系的監(jiān)督管理，推動河湖“清除四亂”工作日?；?biāo)準(zhǔn)化，增強對河湖的巡查頻次，提高對水環(huán)境問題督促解決的效能，確保河長制管理任務(wù)的有效執(zhí)行。全面增強對源頭水環(huán)境的監(jiān)管力度，與北京市委黨風(fēng)廉政建設(shè)督查部門協(xié)作進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)督檢查，設(shè)立問題清單，逐項推動上游相關(guān)職能部門進(jìn)行整改。

3.4.2 加強水源地保護(hù)，提高水環(huán)境管護(hù)能力

提升水源保護(hù)區(qū)信息技術(shù)的應(yīng)用強度，引入密云區(qū)第394號路線的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，打造集人員巡查、物理隔離、技術(shù)監(jiān)控于一體的綜合安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò)。加強市區(qū)之間的協(xié)作，堅持不懈地維持依法治水的嚴(yán)格局面。加強水庫區(qū)域的封閉化管理，嚴(yán)格執(zhí)行檢查站的工作規(guī)程，防止無關(guān)車輛和人員進(jìn)入水庫區(qū)域。增強水面清理工作，優(yōu)化清漂方案，合理安排各類清漂船只的工作任務(wù)，確保在強降雨過后，迅速而有效地清除水面上的漂浮垃圾，保障水域清潔。

綜上所述，密云水庫結(jié)合2024年強降雨與高水位運行安全管理實際情況，總結(jié)其在制度層面、管理層面、技術(shù)層面、生態(tài)環(huán)境保護(hù)層面采取的多種安全保障措施，不斷完善運行安全管理制度及體系，以此來為密云水庫強降雨與高水位運行安全管理提供堅實保障。

參考文獻(xiàn)：

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［3］羅陽春.密云水庫高水位運行安全及潛在風(fēng)險分析［J］.北京水務(wù)，2020（6）：3841.

［4］韓平.全覆蓋梳理分階段推進(jìn)多渠道投入標(biāo)準(zhǔn)化管理河北省全力強化水庫工程安全運行管理標(biāo)本兼治破解水庫安全運行保障難題［J］.河北水利，2023（09）：1112.

［5］開展標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)保障水庫安全運行［J］.北京水務(wù)，2024（S1）：89.

［6］魏捷儀.強化山洪預(yù)警保障水庫安全［N］.成都日報，20240714（002）.

作者簡介：田南（1988— ），女，漢族，北京人，本科，工程師，研究方向：水資源管理。