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【摘 要】 卧虎山水库是济南市唯一的一座大型水库,其下游是济南市区所在地,防洪任务很重。本文就卧虎山水库防洪调度运控情况做了详细分析。
【关键词】 卧虎山水库 防洪 分析
卧虎山水库位于济南市历城区仲宫镇境内,锦绣川、锦阳川、锦云川三川汇流处的玉符河上游,是一座具有防洪、生态用水、灌溉和城市供水功能为一体的大型水库,属黄河水系。水库流域面积557km2,流域内有中型水库1座、小型水库23座,塘坝42座。卧虎山水库的防汛任务主要是保济南市、津浦铁路、黄河、京福高速公路、104国道以及玉符河沿岸村庄,位置非常重要。
水库大坝海拔高程为139.50m(1956年黄海高程系,下同),正常蓄水位130.5m,而济南市区西部大部分地区地面高程在30m至50m之间。在水库影响范围内居住人口上百万,良田上百万亩,重点厂矿企业十余个(中国重汽集团、山水集团等),军用机场一座,并且是济南市重要的物流中心。根据济南市城市总体规划,西部将建设现代化新城区,玉符河将成为连接西部新城、长清片区的纽带。可见,卧虎山水库是济南市十分重要的水利设施。
玉符河通过下游的睦里闸同小清河连接,而小清河是整个济南市最重要的排水河道。如果洪水进入小清河,必将沿小清河危机更广大的地区。如果洪水进入黄河,受黄河水的顶托,威胁黄河大堤的安全。因此如果卧虎山水库发生溃坝,后果将不堪设想。
1 水库的基本情况(如表1)
2 水库大坝工程概况
卧虎山水库坝址两端均为高山,坝轴线方向为N42°E,库底河床比降约l∶200左右。枢纽建筑主要包括:大坝、溢洪道及放水洞等。大坝为粘土宽心墙土石混合坝,最人坝商约37.0m,坝顶宽8.75m,坝顶高程139.5m,上游坡坡比1∶2.28~1∶3.5,下游坡坡比1∶1.90~1∶2.75,大坝总长985.0m,大坝坝基为砂层,厚3.0~12.2m,坝下齿槽宽10m,部分坝段宽3.0m,其下为寒武系页岩。
3 下游河道概况
(1)水库以下玉符河总长44.5公里,于济南市西郊北店子入黄河。津浦铁路在桩号16+329处横跨。济微公路在17+159处通过,济长公路在32+615处通过,在38+155处通过睦里闸与小清河相通。
(2)玉符河上段自0+000至16+329(水库至铁路)河床较宽,比降较陡平均为0.3%。但东渴马庄高程低,流量大于3200立方米/秒时,洪水将进庄,在津浦铁路处由于桥孔阻水,流量大于4000立方米/秒时,洪水便将出槽沿铁路北上而漫溢。
(3)玉符河中段自16+329至29+821(铁路至西郊医院)河床较窄两岸均为土质,而且河道弯弯曲曲,在济长公路桥处流量超过2800立方米/秒时,便将出槽沿济长公路方向而漫溢。
(4)玉符河末段自29+821至44+504(西郊医院至黄河)河床更窄,而且河底呈倒拱形,其拱形中部位置在睦里闸一带,雍水3.3米时,才能达到与河口底相平的高程30.8米。
(5)玉符河睦里闸至河口一带为低洼地区,地形平坦,是天然的滞洪区。当水位高程达31.0米时,约淹地2.5万亩,水位32.0米时,总淹地约6.5万亩,淹村69个,若要不淹地,现阶段只有控制细水长流的办法,在玉符河下游左堤(黄河滩区生产堤)安全的前提下,小流量能够排入黄河,或者开启睦里闸将水排入小清河。
(6)津浦铁路玉符河大桥,位于桩号16+329处为双线桥梁,共三孔,每孔净跨39.5米,据济南铁路局防汛指挥部负责人1983年汛前来水库检查防汛时,介绍该桥的情况:“经过对基础进行加固保护工程措施之后,该桥的抗洪能力已由原设计的洪水位58.5米,过洪流量1300立方米/秒提高到3924立方米/秒,其相应水位为61.45米”。若洪水位与桥梁底相平时,经初步估算,其最大泄洪流量可达5300立方米/秒。若按可能最大降雨水库最大泄洪流量6368立方米/秒时,铁路桥仍十分危急。桥梁有被冲垮的可能。
(7)济微公路桥位于桩号17+159处,该桥系1982年新建的一座建筑物,其结构形式上部为装配式,跨长13米钢筋混凝土空心板,下部为四柱式(D=1米)钢筋混凝土框架式,整体基础,重力式桥台,共8孔,每孔净跨13.3米,桥面高程59.5米,桥底河床高程50.5米,设计百年一遇过水流量为2925立方米/秒。该桥系1982年新建的一座建筑物,其结构形式上部为装配式,跨长13米钢筋混凝土空心板,下部为四柱式(D=1米)钢筋混凝土框架式,整体基础,重力式桥台,共8孔,每孔净跨13.3米,桥面高程59.5米,桥底河床高程50.5米,设计百年一遇过水流量为2925立方米/秒。
(8)济长公路桥穿过玉符河有新、旧两座公路桥,相距百米。旧公路桥在上游,在桩号为32+615处,旧桥为四孔钢混凝土柱,微弯板桥面,每孔净跨21米,桥长97米,宽8.7米。新桥为八孔钢混凝土并柱,空心板桥面,每孔净宽12米,桥长104米,宽26米,因旧桥居上游,故以旧桥过洪流量为准,经估算当水位为36.1米时,过水流量为1440立方米/秒,若水位达到地面37.9米高程时,估算过水流量为2100立方米/秒。
4 下游河道安全流量的确定:
根据玉符河的实际情况,确定安全流量如下:
第一安全流量:100立方米/秒,目的是保护玉符河上段的河滩造地不受损失,以及玉符河末段沿黄河滩区尽量少淹耕地。但因河床狭窄,仍将淹地约八千亩。
第二安全流量:800立方米/秒。目的是减轻下游河道洪峰流量,保护铁路桥与公路桥的安全。但玉符河上游段因近几年群众人为地缩河造田留出的河床不足,可能将河滩内造的耕地或果园冲毁,而玉符河下游末段,约淹耕地2.5万亩。
第三安全流量:1300立方米/秒,目的是保护铁路桥、公路桥的安全行洪,但济长公路旧桥此时较为吃紧,应加强防汛。
第四安全流量:2800立方米/秒,目前定为5000年一遇洪水时水库最大泄量。
特殊安全流量:3900立方米/秒。目的是保护津浦铁路桥,使其按加固设计后的最大泄量行洪,以保铁路的安全,但此时济长公路桥附近洪水已出槽,水位较高,应加强防守。但必须防止洪水沿济长公路东下而危及济南市的安全。现阶段的临时应急措施是抢堵黄河二道坝在宋庄距新线铁路约200米一段缺口,借用新线铁路比地面高而形成一道防洪堤,以防止洪水东下危及济南市安全。
5 结语
水库当前还存在防汛路标准低,水库管理和监测设施不满足运行管理要求等一系列问题有待解决,在日常防汛工作中要克服困难,通过灵活运用蓄、泄、滞、分等调控措施以保证水库安全度汛和下游人民群众生命财产安全。
蓄水工程是一个系统工程,工程建设要兼顾防洪、供水、发电等综合利用要求。水库库容要考虑下游防洪及兴利要求,考虑大、中、小型工程联合运用,水库下游要有一定的蓄滞洪区,要对蓄滞洪区的建设进行积极的指导,以保证蓄滞洪区的调蓄功能。流域要进行合理的站网规划,要建立水库自动测报及水库调度综合自动化系统。
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