廖坊水庫(kù)防洪灌溉工程綜述

1工程特點(diǎn)、概況廖方水庫(kù)位于江西省撫河市的中后期。是一項(xiàng)集防洪和灌溉于一體的大規(guī)模（2）交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，包括三個(gè)部分：樞紐工程、保護(hù)工程和灌溉。水庫(kù)壩址以上控制集水面積7060km2,多年平均徑流量233m3/s,汛限水位61.00m,正常蓄水位65.00m,校核洪水位68.44m,總庫(kù)容4.32億m3。工程建成后,撫河以西重要圩堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)由50年一遇提高到100年一遇,保護(hù)了南昌、撫州等重要城市和向莆鐵路、福銀高速公路等重要交通干線;解決50.28萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉用水和2670萬(wàn)m3周?chē)擎?zhèn)生活、工業(yè)用水;多年平均年發(fā)電量1.55億kW·h,社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。工程于2002年10月正式開(kāi)工,2005年12月下閘蓄水,按水利部驗(yàn)收專(zhuān)家小組意見(jiàn),考慮八堡堤的滲漏問(wèn)題,初期運(yùn)行蓄水位為61.00m。水庫(kù)運(yùn)行歸江西省水利廳調(diào)度,江西省水利廳委托撫州市水利局具體負(fù)責(zé)水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度。2防護(hù)工程未進(jìn)行建設(shè)廖坊水庫(kù)建成后,上游河道水位提高,為減少上游淹沒(méi)損失,按設(shè)計(jì)必須在庫(kù)區(qū)建設(shè)防護(hù)工程。防護(hù)工程位于廖坊水庫(kù)庫(kù)區(qū)的南城縣城區(qū)撫河兩岸,由河西堤、新橋堤、萬(wàn)年堤、八堡堤4座堤防工程組成,2003年開(kāi)工建設(shè),2005年基本建成,由于八堡堤存在滲漏問(wèn)題,致使防護(hù)工程未進(jìn)行竣工驗(yàn)收。河西堤、新橋堤內(nèi)的地面高程較高,超過(guò)正常蓄水位65.00m,不存在滲漏情況;萬(wàn)年堤下游靠近電排站的局部堤段地勢(shì)較低,八堡堤防護(hù)范圍內(nèi)的大部分地面高程相對(duì)較低,存在滲漏問(wèn)題。2.1垂直防滲法八堡堤位于撫河右岸,南城縣徐家鄉(xiāng)境內(nèi),堤長(zhǎng)8183m,為土堤。堤基設(shè)計(jì)采用射水法建22cm厚砼墻進(jìn)行垂直防滲。2006年9月6日,水庫(kù)水位在61.90m時(shí),發(fā)現(xiàn)堤后排水溝有明顯管涌現(xiàn)象,參建單位立即組織進(jìn)行了測(cè)壓管水位觀測(cè)、排水溝流量觀測(cè)、堤內(nèi)進(jìn)出水量觀測(cè)、滲水范圍調(diào)查、防滲墻完建前后水井水位調(diào)查等工作。2.2清洗處理設(shè)計(jì)根據(jù)2006年9月的檢查結(jié)果,設(shè)計(jì)單位有針對(duì)性地對(duì)原有砼墻進(jìn)行加固處理設(shè)計(jì)。2007年4～8月,采取高噴灌漿加固補(bǔ)強(qiáng)處理了八堡堤樁號(hào)3+860～3+980、4+170～4+420和4+600～5+100共870m堤段。2.3堤段管涌率為檢測(cè)高噴防滲墻的防滲補(bǔ)強(qiáng)效果,經(jīng)江西省防總批準(zhǔn),廖坊水庫(kù)從2007年8月21日起抬高庫(kù)水位,在9月7～12日期間水位蓄至62.95～62.98m。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),進(jìn)行了高噴防滲的870m堤段中,有449m堤段管涌現(xiàn)象消失,296m堤段還存在管涌現(xiàn)象,但滲漏量明顯減少,125m堤段因堤后地下埋設(shè)了涵管未進(jìn)行滲漏觀測(cè)。未進(jìn)行高噴防滲處理的1210m堤段(樁號(hào)3+980～4+170、4+400～4+600、5+100～5+920),出現(xiàn)了不同程度的滲漏現(xiàn)象。3儲(chǔ)水試驗(yàn)計(jì)劃3.1發(fā)揮水利工程的綜合效益從61.90m的低水位發(fā)現(xiàn)滲漏問(wèn)題到62.98m的中水位檢驗(yàn)防滲處理結(jié)果,基本可以將這一區(qū)域內(nèi)情況摸清,但是對(duì)于水庫(kù)在較高水位運(yùn)行情況下,八堡堤、萬(wàn)年堤的滲漏問(wèn)題如何,并不是很清楚。要想全面檢查所有堤防工程的滲漏問(wèn)題,還需提高蓄水位進(jìn)行蓄水試驗(yàn)檢查,因此,通過(guò)提高蓄水位進(jìn)一步檢查庫(kù)區(qū)防護(hù)工程的滲漏問(wèn)題,盡快處理堤防工程滲漏現(xiàn)象,早日正常蓄水,發(fā)揮廖坊水庫(kù)防洪、灌溉等綜合效益,是本次蓄水試驗(yàn)的目的。廖坊水庫(kù)正常蓄水位65.00m,設(shè)計(jì)洪水位67.94m,校核洪水位68.44m?？紤]到一次性蓄水到設(shè)計(jì)洪水位或校核洪水位需要一個(gè)較大的洪水過(guò)程,存在較大風(fēng)險(xiǎn),所以確定65.00m為試驗(yàn)蓄水位。3.2非主傳統(tǒng)周期降水過(guò)程試驗(yàn)水庫(kù)61.00m的庫(kù)水位相應(yīng)庫(kù)容為0.86億m3,65.00m水位的相應(yīng)庫(kù)容為2億m3,之間庫(kù)容為1.14億m3,廖坊水電站總裝機(jī)49.5MW,總額定發(fā)電流量549m3/s。2007年7月至2008年3月非主汛期的月平均流量53.5～148.1m3/s,多年平均徑流量233m3/s,非主汛期間的徑流量相對(duì)發(fā)電流量較小,若選擇在非主汛期間蓄水勢(shì)必影響發(fā)電,而且歷時(shí)較長(zhǎng),較難調(diào)度。因此,確定在主汛期做蓄水試驗(yàn),為了保證安全,選擇一個(gè)中雨降雨過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn),根據(jù)天氣預(yù)報(bào),在2008年6月17～18日有一次中到大雨的降雨過(guò)程,降雨約30～50mm左右。加之6月12日～13日的降雨過(guò)程,如果不泄水蓄水,庫(kù)水位將提高到63.00mm。3.3請(qǐng)將八堡堤滲漏原因的供熱結(jié)合,向省府請(qǐng)批6月15日業(yè)主以文件《關(guān)于請(qǐng)求提高蓄水位進(jìn)一步觀測(cè)分析八堡堤滲漏原因的請(qǐng)示》向江西省水利廳請(qǐng)示,當(dāng)日省水利廳和撫州市水利局批復(fù)同意。16日上午,就將防汛應(yīng)急預(yù)案上報(bào)江西省防總、撫州市防指。3.3.1機(jī)組工作及降水演算成果2008年6月17～18日庫(kù)區(qū)由南向北將產(chǎn)生30～50mm的降雨,按照全流域17日20時(shí)到18日20時(shí)普遍均勻降雨30、40、50mm,三臺(tái)機(jī)組滿(mǎn)發(fā),對(duì)蓄水過(guò)程分別進(jìn)行演算。得出30mm降雨的演算成果是19日8時(shí)最高水位63.7mm,洪峰流量為770m3/s;40mm降雨的演算成果是19日最高水位達(dá)65.00mm,洪峰流量為1018m3/s;50mm降雨的演算成果是19日8時(shí)最高水位65.00mm,之后水位將繼續(xù)上漲,洪峰流量為1358m3/s。3.3.2下泄流量演算成果水位下降5.按降雨為50mm,蓄水位為64.50m,分別以1000、2000、3000m3/s的下泄流量對(duì)各調(diào)洪方案進(jìn)行分析演算。1000m3/s下泄流量演算成果水位將繼續(xù)上漲,突破65.00m;2000m3/s下泄流量演算成果水位將下降,前3小時(shí)將下降0.2m,之后將加快下降,預(yù)計(jì)13小時(shí)將下降到63.00m;3000m3/s下泄流量演算成果水位將下降,前3小時(shí)將下降0.5m,之后將加快下降,預(yù)計(jì)7小時(shí)將下降到63.00m,15小時(shí)將下降到61.00m。經(jīng)分析比較,考慮到下游區(qū)間流量及自南向北降雨趨勢(shì),控制下游不超過(guò)警戒水位,推薦采用下泄2000m3/s方案,當(dāng)水位下降到63.00m后,可適當(dāng)減小下泄流量或利用發(fā)電流量自然消落。若降雨量超過(guò)預(yù)期較多,則應(yīng)及時(shí)調(diào)算,采用下泄3000m3/s或3000m3/s以上方案。3.4洪水調(diào)度的調(diào)算2008年6月16日,值班人員、車(chē)輛、物資準(zhǔn)備就緒。8時(shí)壩前水位63.23m,由于6月14～16日天氣多云,入庫(kù)略小于出庫(kù),水位下降,6月17日8時(shí)壩前水位62.69m,6月17～18日,庫(kù)區(qū)流域大到暴雨,平均降雨109mm,單站降雨最大達(dá)135mm。由于前期有較大的降雨,土壤含水量已經(jīng)飽和,所以此次降雨一來(lái),入庫(kù)流量從6月17日20時(shí)開(kāi)始迅速起漲,6月17日20時(shí)起庫(kù)水位為62.35m,至6月18日22時(shí)出現(xiàn)最大洪峰2085m3/s,洪峰頻率為兩年一遇。在洪水起漲初期,水調(diào)值班人員利用水情遙測(cè)系統(tǒng)和洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),及時(shí)作出各種不同降雨情況和出庫(kù)情況下的調(diào)洪演算,為水庫(kù)調(diào)度作參考。降雨超出預(yù)期,發(fā)電流量相對(duì)較小,水位上漲過(guò)快,經(jīng)過(guò)調(diào)算并按照撫州市防指第8號(hào)調(diào)令,6月18日18時(shí)40分,開(kāi)啟了兩孔閘門(mén)泄洪,控制總出庫(kù)流量在1200m3/s以?xún)?nèi)。而在洪峰到來(lái)前,水位仍上漲較快,經(jīng)過(guò)調(diào)算并按撫州市防指第9號(hào)調(diào)令,6月19日3時(shí)又增加兩孔泄洪,出庫(kù)流量控制在1800m3/s以?xún)?nèi)。此時(shí)庫(kù)水位為64.58m,庫(kù)水位上漲減慢,6月19日多云,根據(jù)天氣預(yù)報(bào)以后連續(xù)幾天無(wú)雨,8時(shí)44分,按照撫州市防指第10號(hào)調(diào)令將4孔閘門(mén)全部關(guān)閉,保持三臺(tái)機(jī)滿(mǎn)發(fā),總出庫(kù)流量控制在500m3/s以?xún)?nèi)。6月19日10時(shí)20分,電廠輸電線路事故,三臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘,廠房全部停電,情況緊急,值班人員做好了啟用備用電源開(kāi)閘的準(zhǔn)備,11時(shí)30分,電廠一臺(tái)發(fā)電機(jī)帶廠用電運(yùn)行,恢復(fù)供電,此時(shí)庫(kù)水位已經(jīng)到了64.95m,經(jīng)過(guò)調(diào)算并按照撫州市防總第11號(hào)調(diào)令,在6月19日11時(shí)開(kāi)3孔閘門(mén)泄洪,出庫(kù)流量控制在2000m3/s以?xún)?nèi),控制水位不得超過(guò)65.00m。6月19日16時(shí)12分水位達(dá)到65.00m,根據(jù)11號(hào)調(diào)令要求又增加了1孔閘門(mén)泄洪,庫(kù)水位逐漸消退。在6月19日23時(shí)左右電廠三臺(tái)機(jī)組恢復(fù)發(fā)電,此時(shí)入庫(kù)流量逐漸減小,只保留2孔閘門(mén)泄洪,下泄流量在1800m3/s左右。6月20日19時(shí),關(guān)閉所有閘門(mén),保持發(fā)電流量消落庫(kù)水位,水位從64.11m緩慢回落,到6月21日8時(shí),水位保持在64.03m,用保持了一天的高水位來(lái)檢驗(yàn)八堡堤的滲漏情況。6月21日20時(shí)45分,按照撫州市防指12號(hào)調(diào)令,開(kāi)啟1孔閘門(mén),控制總出庫(kù)流量1000m3/s左右,到6月22日10時(shí)整,水庫(kù)水位下降到62.99m,之后保持825m3/s的下泄流量。6月22日17時(shí)30分,撫州市防指13號(hào)調(diào)令,6月22日17時(shí)49分,閘門(mén)全部關(guān)閉,此時(shí)水位為62.45m,然后依靠發(fā)電來(lái)消落水位,到6月23日21時(shí)49分時(shí)降低到汛限水位61m,本場(chǎng)洪水調(diào)度結(jié)束。本次洪水調(diào)度運(yùn)行過(guò)程如圖1所示。4庫(kù)頂防滲泄漏2008年6月16日成立了滲漏檢查小組,17日人員到位并開(kāi)始巡堤,人員由設(shè)計(jì)、監(jiān)理技術(shù)人員和堤防工程管理人員組成,技術(shù)人員重點(diǎn)巡查,管理人員24小時(shí)排班巡查,庫(kù)水位在63.00m以下時(shí)每4小時(shí)巡查一次,63.00m以上每2小時(shí)巡查一次,要求對(duì)滲漏點(diǎn)的樁號(hào),滲漏點(diǎn)數(shù)量,直徑、狀況進(jìn)行記錄,技術(shù)人員查閱巡查記錄,經(jīng)過(guò)反復(fù)察看、對(duì)比分析,形成了《廖坊水庫(kù)庫(kù)水位65m庫(kù)區(qū)防護(hù)堤滲漏觀測(cè)情匯報(bào)》,分別詳細(xì)記錄了各堤防的滲漏情況。4.1水庫(kù)正常蓄水位(1)已作高噴處理的4段堤中,最上游的樁號(hào)3+860～3+980段仍然存在管涌滲漏;3段無(wú)滲漏現(xiàn)象,處理效果較好。(2)未作高噴處理堤段中,上游段因地勢(shì)較高,在庫(kù)水位63.00m時(shí)沒(méi)有觀測(cè)到滲漏現(xiàn)象,在庫(kù)水位65m時(shí)則存在明顯散浸,局部(樁號(hào)為3+460～3+705)管涌明顯,地面積水;下游段在水庫(kù)正常蓄水位65.00m時(shí),堤段的管涌滲漏沒(méi)有明顯加強(qiáng),僅局部管涌加強(qiáng)。其中樁號(hào)為5+236、5+375、5+550、5+740和5+850等6處堤段管涌點(diǎn)屬危險(xiǎn)管涌。(3)水庫(kù)正常蓄水位的堤內(nèi)滲漏水量比庫(kù)水位63.00m時(shí)有明顯增加。(4)水庫(kù)正常蓄水位的圩堤內(nèi)地下水位600m(堤腳線以外)范圍內(nèi)比水庫(kù)汛限水位61.00m時(shí)有明顯抬高。4.2堤內(nèi)的滲透性庫(kù)水位為63.00m時(shí)萬(wàn)年堤堤內(nèi)未見(jiàn)滲漏現(xiàn)象,庫(kù)水位為65.00m時(shí)樁號(hào)0+000～0+820、2+400～2+780段堤內(nèi)未見(jiàn)滲漏現(xiàn)象,但樁號(hào)0+820～2+400段堤內(nèi)腳40m范圍內(nèi)局部出現(xiàn)散浸,農(nóng)田積水,個(gè)別處出現(xiàn)有中等管涌,有細(xì)砂帶出。庫(kù)水位為63.00m和65.00m時(shí)河西堤和新橋堤均未未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。5開(kāi)閘洪水過(guò)程運(yùn)行情況雖然此次洪水峰高量大,但通過(guò)江西省防總