□朱 婕 金嵩濤
(河南省陸渾水庫管理局)
陸渾水庫位于黃河流域伊河支流的河南省嵩縣境內(nèi),控制流域面積3 492 km2,占伊河總流域面積6 029 km2的58%。是一座以防洪為主,結(jié)合灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚、城市供水和旅游等綜合利用的大(1)型水庫,總庫容13.20 億m3。陸渾水庫樞工程主要由大壩、輸水洞、泄洪洞、溢洪道、灌溉洞及水電站等組成。水庫大壩為粘土斜墻砂卵石殼壩。壩頂高程333 m,最大壩高55 m,防浪墻高1.70 m。壩頂長710 m,壩頂寬8 m。
陸渾水庫于1959 年12 月動(dòng)工興建,1965 年8 月竣工。2001-2003 年,國家投資1 950 萬元對影響水庫度汛的16 個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了應(yīng)急加固處理。2003-2006年,國家又投資9 810萬元,對陸渾水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固。
流域內(nèi)屬于暖溫帶大陸性氣候,多年平均降水量657.40 mm,水庫的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:千年一遇洪水設(shè)計(jì),萬年一遇洪水校核。相應(yīng)校核洪水位為331.80 m、設(shè)計(jì)洪水位為327.50 m、防洪高水位為321.50 m、興利水位為319.50 m、超標(biāo)準(zhǔn)洪水位為334.82 m(按317 m起調(diào))。水庫設(shè)計(jì)汛限水位為317 m。
建庫以來,發(fā)生過“75·8”、“82·7”、“1996·8”和“2010·07”四次較大洪水,由于水庫的調(diào)蓄作用,有效地減輕了下游的洪水災(zāi)害。其中2010年7月23日的強(qiáng)降雨過程創(chuàng)下了建庫以來的歷史最高蓄水位320.91 m,超過水庫汛限水位3.91 m。
水庫主要有三項(xiàng)防汛任務(wù):洛陽防洪、黃河下游防洪、水庫本身保壩。防汛責(zé)任重大,當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)必須全力進(jìn)行搶險(xiǎn),保護(hù)下游城市及居民安全。
陸渾水庫大壩為粘土斜墻砂卵石壩,粘土截滲墻座落于河床基巖上,基巖有數(shù)條順河斷層,最大的一條達(dá)40 m 寬,由于原設(shè)計(jì)未對基巖采取灌漿處理,建庫至今遇到的最高水位為320.91 m,但仍無超過20 a一遇洪水位(321.50 m),當(dāng)汛期遇到高水位時(shí)如果發(fā)生管涌可能引起濾水壩趾附近的河床砂、礫石層出現(xiàn)單點(diǎn)式或多點(diǎn)式翻泉冒水的現(xiàn)象。
當(dāng)發(fā)生管涌時(shí)立即報(bào)告上級防指全開閘門泄水,最大限度降低水位。確定管涌進(jìn)口位置后迅速用裝土麻袋向漏水點(diǎn)投拋,直至下游漏量較小或不漏為止。在背水壩腳險(xiǎn)情處,實(shí)施壓壩腳做反濾處理,先清理雜物和軟泥,對其中涌水、涌沙較嚴(yán)重的出口用塊石或磚塊拋填,以消殺水勢,同時(shí)在管涌的面積上,蓋壓粗砂一層,再鋪小石子和大石子各一層,厚度均約20 cm,最后塊石壓蓋。嚴(yán)重區(qū)域用麻袋或編織袋裝砂料無縫密鋪,厚度≥30 cm,如果壓不住,應(yīng)立即在袋子上加壓鋪設(shè)大塊石,直至壓住為止。
陸渾水庫上游壩坡系砼塊體護(hù)坡,較一般塊石護(hù)坡抗風(fēng)浪能力強(qiáng)。但壩體截滲體為粘土斜墻,在斜墻的前面鋪有不等厚度的天然砂、礫石料層,其外層是按設(shè)計(jì)鋪設(shè)的反濾層。產(chǎn)生滑坡的可能條件是當(dāng)水庫遇到緊急情況,高水位驟降時(shí),排水不及可能引起粘土斜墻前面反濾料層及混凝土塊護(hù)坡沿斜墻面向下滑塌,造成粘土斜墻外露危及大壩安全,應(yīng)立即組織人員進(jìn)行搶護(hù)。
在水庫東西壩頭均設(shè)有砂石料場,用麻袋或編織袋裝好砂石料運(yùn)至滑坡部位,從兩側(cè)沿斜墻面實(shí)施無縫密鋪,有序向中心合攏,砂袋鋪墊厚度應(yīng)≥30 cm。然后在砂石料袋上迅速壓砌大塊石,也可用原壩體表面被沖下來的混凝土塊體進(jìn)行壓砌。在鋪設(shè)過程中,盡可能避免人為破壞斜墻表面。
在遇到特別緊急,來不及進(jìn)行上述搶護(hù)的情況下,可以用透水土工布鋪于滑坡表面,周圍用大石塊或砂石袋壓緊,洪水退后再處理。
備用電源500 kW機(jī)組機(jī)房以南備用發(fā)電機(jī)組機(jī)房以南院落建在棄墊的虛土區(qū)。泄洪洞進(jìn)口塔架東側(cè)原系一天然深溝,基巖高程很低,建庫時(shí)該溝為棄倒虛土所填,上部溢洪道至泄洪洞間的一段公路即在虛填土區(qū)。高水位運(yùn)用時(shí)這兩處很有可能受風(fēng)浪沖擊大量滑塌,當(dāng)發(fā)生此種險(xiǎn)情后的搶護(hù)原則是緩流消浪,增強(qiáng)堤壩的抗沖能力。搶護(hù)方法有掛柳掛枕、竹木排防浪、護(hù)腳固基、土工植物防沖等。
2.3.1 掛柳掛枕
選擇枝繁葉茂的柳樹頭,將根部系在岸坡頂部的木樁上,在樹梢枝杈上捆扎塊石,順坡推入水中消浪,樹棵間距和懸掛深度要根據(jù)流勢和崩塌程度而定,也可將柳樹頭的根部懸掛大石塊或土袋固定。然后按照由下游到上游,由深到淺的順序依次拋沉。
2.3.2 竹木排防浪
當(dāng)水庫風(fēng)浪較大時(shí),可將竹木條分層疊扎成竹木排,用繩拴在坡頂?shù)哪緲渡?,同時(shí),排下墜一塊石或土袋,以穩(wěn)定和調(diào)整排位。排體和堤壩面之間,要有一定的距離,以免撞擊堤壩。排體較大時(shí)可拋鐵錨定位。
2.3.3 護(hù)腳固基
臨水護(hù)腳固基,最常用的辦法是散拋塊石。深水中可用拋石船拋石,使拋石順?biāo)飨鲁劣趽屪o(hù)點(diǎn)。對于水深流急的搶護(hù),可用鉛絲籠、竹籠、柳條籠裝石拋投。
2.3.4 土工植物防沖
先將坡面進(jìn)行平整和清理,把拼好的土工布或篷布鋪在平整好的坡面上,膜布高出洪水位,并在膜布上壓蓋砼塊或土袋,以抵抗風(fēng)浪沖刷。
超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)根據(jù)目前水庫調(diào)度運(yùn)用原則,汛期限制水位為317.00 m,灌溉洞百年一遇水位參加泄洪時(shí),按1958年洪水典型年的情況進(jìn)行演算,超標(biāo)準(zhǔn)洪水入庫最高庫水位可達(dá)到334.82 m。水庫壩頂高程為333.00 m(防浪墻頂部高程為334.70 m),水庫若遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水,勢必會(huì)出現(xiàn)漫壩的危險(xiǎn)。因此,分步采用臨時(shí)加高防浪墻的措施進(jìn)行大壩搶護(hù)。
當(dāng)水位上升至327.26 m,且仍有上漲趨勢時(shí),務(wù)必在6 h之內(nèi),將大壩東上游側(cè)下壩梯口和西壩頭防浪墻盡頭處的路口,用麻袋裝土堆壘至防浪墻頂高程。
當(dāng)庫水位上升至330.92 m 仍有上漲趨勢時(shí),務(wù)必在6 h 之內(nèi),將大壩樁號0+271.4~1+170每隔4 m在防浪墻后用麻袋裝土做成1 m米寬的戧臺(tái),堆壘至防浪墻頂高程(334.70 m),再用圓木桿(小頭直徑≥13 cm,長≥3.80 m)棚在戧臺(tái)上。
當(dāng)庫水位上升至333.63 m 且仍有上漲趨勢時(shí),務(wù)必在8 h之內(nèi),將大壩沿防浪墻在334.70 m 的基礎(chǔ)上,再用編織袋裝土加高1.30 m,使堰頂高程達(dá)到336.02 m。
陸渾水庫防汛任務(wù)艱巨、責(zé)任重大。一旦遭遇突發(fā)事件,我們應(yīng)做到有準(zhǔn)備、有計(jì)劃、有措施地防御可能發(fā)生的各種緊急情況和災(zāi)害,全力搶險(xiǎn),保護(hù)水庫大壩安全,保障人民群眾生命安全。